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MAGAZIN PORTRÄT „Die Vernetzung der Antriebssysteme gewinnt an Bedeutung, also Themen rund um Internet of Things und Industrie 4.0.“ Eugen Elmiger, CEO Maxon Motor AG, Sachseln, Schweiz KEM Konstruktion: Antriebe von Maxon Motor werden in vielen Branchen eingesetzt, oft unterliegen sie dabei extremen Umgebungsbedingungen. Fehler dürfen hier nicht auftreten. Wie stellen Sie die Zuverlässigkeit bzw. die Qualität Ihrer Produkte sicher? Elmiger: Wir arbeiten mit den entsprechenden Test- und Prüfverfahren. Und zwar nicht nur beim Endprodukt, sondern auch bei einzelnen Sub-Komponenten. Zudem integrieren wir unsere Lieferanten in diese Testprozesse. Das heißt, sie sind schon in den Entwicklungsprozess eingebunden, um schon dort die Qualität sicherzustellen. Dann haben wir sogenannte Gates, mit denen wir dafür sorgen, dass Produkte, die mit Qualitätsmängeln aus der Entwicklung kommen, wieder zurück zur Nacharbeit gehen. Natürlich erwarten wir, dass alles beim ersten Mal funktioniert, aber wenn man entwickelt, dann passieren halt Fehler. In der Produktion muss dann alles stimmen, da können wir keine Fehler mehr korrigieren. Denn wenn ein Produkt nicht im Motor eingebaut werden kann, weil beispielsweise bei einer Wicklung der Durchmesser nicht stimmt, muss das vorher abgefangen werden. Um das zu gewährleisten, müssen die Prozesse eine entsprechend hohe Qualität haben. Zusätzlich machen wir bei verschiedenen Projekten etwa in der Luft- und Raumfahrt, wo Nullfehler ein absolutes Muss ist, am Ende eine Hundert- Prozent-Kontrolle und teilweise Lasttests genau so wie es der Kunde will. Wir nennen das Burn-In-Tests, das heißt, das Produkt wird eingefahren und dann erst in der Anwendung verwendet. Ein Beispiel sind dafür Insulinpumpenantriebe. Sie durchlaufen einen Burn-In-Test und gehen erst dann in die Pumpe. KEM Konstruktion: Unter anderem kommen Ihre Antriebe in der Industrieautomation und Robotik zum Einsatz. Ein Bespiel ist ein Deltaroboter im Pocket-Format. Welche Ihrer Produkte werden hier eingesetzt und welche Aufgaben müssen sie erfüllen? Bild: Philipp Schmidli/Konradin Mediengruppe muss zudem die Winkelposition des Motors präzise gemessen werden. Zur Positionserfassung haben wir die Mikromotoren deshalb direkt mit hochauflösenden Drehgebern verbunden. Für die Delta-Roboter werden außerdem optische Sensoren in die Motoren eingesetzt, weil sie viel genauer sind als magnetische. Diese Innenläufer- Motoren sind für diese Applikation prädestiniert und bringen die geforderte hohe Dynamik mit. Außenläufer sind ein bisschen „gemütlicher“, haben dafür aber mehr Leistung. Um sie noch dynamischer zu machen, nutzen wir darüber hinaus teilweise noch andere Magnete und formen das Ganze aus. So wird etwa der Rotor speziell ausgeformt und gebaut. KEM Konstruktion: Konnten Sie bei diesem Einsatzbeispiel einen Motor aus dem Baukastensystem von Maxon Motor verwenden oder musste eine kundenspezifische Lösung erarbeitet werden? Elmiger: Grundsätzlich kommen Standardprodukte zum Einsatz. Wenn der Kunde allerdings – wie in diesem Fall – individuelle Wünsche äußert, etwa weil zu wenig Bauraum vorhanden ist, passen wir die Geometrie der Motoren genau in diese Deltaroboter ein. Da wir in der Produktion flexibel sind, können wir das auch. Und das unabhängig davon, ob es um ein Stück geht oder um eine Million. KEM Konstruktion: Heißt das letzten Endes, dass bei Maxon Motor die Serie ab Losgröße 1 anfängt? Elmiger: Wir haben schon unsere Spezialfertigung. Dort erarbeiten wir spezielle Lösungen, die wir den Kunden als Erstmuster geben, um zu prüfen, ob das System funktioniert. Danach geht es sehr schnell in die Produktion, wir sind also auch schon mit den ersten Prototypen sehr produktionsnah. Und Losgröße 1 ist bei uns Standard, wie auch alles andere, was spezielle Anforderungen an uns stellt. Über unseren Konfigurator können Kunden beispielsweise jeden Tag ein einzelnes Produkt bestellen und es auch produzieren lassen – also Losgröße 1. Auf der anderen Seite haben wir in Bereichen wie Automotive Stückzahlen von 500.000 oder 600.000 pro Jahr, da muss jeder Prozess automatisiert ablaufen. KEM Konstruktion: Neben Motoren haben Sie auch Getriebe, Sensoren und Steuerungen im Programm. Ihre EPOS4-Positioniersteuerungen etwa können seit kurzem mittels Ethercat nach CoE-Standard (CAN application layer over Ethercat) kommunizieren. Reagiert maxon motor mit solchen Innovationen auf die Forderung des Marktes nach Industrie-4.0-fähigen Lösungen? Elmiger: Delta-Roboter sind hochdynamische Lösungen, daher setzen wir dafür EC-i-Innenläufer-Motoren ein, die wir in Korea produzieren. Die bürstenlosen DC-Gleichstrommotoren haben einen Durchmesser von 40 mm und verfügen über eine Leistung von 50 Watt. Damit der Deltaroboter nicht nur schnell, sondern auch präzise ist, Elmiger: Sicherlich ist das ein Beweggrund, aber letztendlich wünschen sich die Kunden etwas und wir bauen es dann. Ethercat gibt es schon seit langem und wir haben unser Portfolio um diesen Feldbus erweitert. Unsere Positioniersteuerungen der EPOS4-Reihe lassen sich nun mittels einer Erweiterungskarte als Slave in Ethercat- 18 K|E|M Konstruktion 09 2018

Netzwerke einbinden. Mit dieser Erweiterung weiten wir das Anwendungsfeld nochmals aus – unter anderem für Bereiche, in denen kurze Zykluszeiten in synchronisierten Multiachssystemen zählen. Wir werden in Zukunft darüber hinaus noch weitere Feldbusse anbieten. Der Markt fordert hier eine entsprechende Offenheit, um die Datenraten verarbeiten zu können, die mit den neuen Anwendungen einhergehen. Daher müssen wir unser Angebot diesbezüglich stetig erweitern, sonst werden wir abgehängt und das möchte ich nicht. Vor diesem Hintergrund diskutieren wir auch über Technologien wie OPC-UA TSN. KEM Konstruktion: Ebenfalls neu sind die Frameless-Flachmotoren für Robotik - anwendungen von Maxon Motor. Welche Gründe gab es für die Entwicklung und welche Vorteile haben Kunden davon? der Industrie oder in der Medizintechnik. In letzterer haben wir beispielsweise Roboter für minimal-invasive Eingriffe. Da verwenden wir sehr kleine Frameless-Antriebe, allerdings sind das noch nicht die kleinsten Versionen, die wir anbieten. Denn gerade in der Medizintechnik muss alles immer kleiner und leistungsfähiger werden. KEM Konstruktion: Spielt im Bereich der Medizintechnik auch die Prothetik eine Rolle? Elmiger: Für diesen Bereich gibt es eine Reihe fortgeschrittener Lösungen, die allerdings teilweise noch nicht auf dem Markt sind. In der Prothetik wird derzeit viel ge- Elmiger: Dabei handelt es sich einfach um Vorwärtsintegration. Wir haben sehr viele Anfragen und Kundenprojekte mit Robotik- Armen und diese Flachmotoren sind unsere Antwort auf die Forderung nach integrierten Produkten. Letztendlich war die Entwicklung dieser Motoren nichts anderes als der zweite Schritt. Wir haben eisenbehaftete Antriebe, Innen- sowie Außenläufer, und jetzt liefern wir diese Flachmotoren in Einzelteilen als Frameless-Kit. Rotor und Stator werden getrennt geliefert – ohne Lagerung und ohne Motorwelle – und erst beim Zusammenbau der Komponenten miteinander verbunden. Das war natürlich nicht so einfach wie es sich jetzt vielleicht anhört. Die Entwicklungsabteilung hatte bei der Umsetzung schon einige Arbeit, etwa die Auslegung der Kugellager oder die Lösung der Frage, wie man einen Motor zusammenbaut, wenn der Rotor magnetisiert ist, was in einem Robotergelenk nicht so einfach zu verarbeiten ist. Zudem wird der Antrieb immer kleiner und muss gleichzeitig eine höhere Leistung erbringen. Und dann sind Scara- Roboter ja nur eine Roboter-Variante. Es gibt zudem auch kleine Roboterarme, humanoide Roboter und vieles mehr; Zusätzlich haben wir unterschiedliche Anwendungsfelder, zum Beispiel in Customising Wir entwickeln für Ihre Applikation passende Lösungen. Eine unkomplizierte Plug-and-Play-Lösung Antriebsritzel und Motorfl ansch für alle gängigen Motortypen sind bereits im Getriebekopf integriert RH-N Serie Hervorragende Drehmomentleistung sowie ein hohes Maß an Präzision bei einer geringen Baugröße – mit diesen Eigenschaften sind die Vollwellengetriebeköpfe der RH-N-Serie von Nabtesco wie geschaffen für den Einsatz in Werkzeugmaschinen. Darüber hinaus sind sie extrem wartungsarm, kundenspezifisch anpassbar und besonders fl exibel, was die Motoradaption angeht. K|E|M Konstruktion www.nabtesco.de 09 2018 19