ANTRIEBSTECHNIK
ANTRIEBSTECHNIK ELEKTROMOTOREN Spindelmotoren mit FDB-Technologie von Minebea Mitsumi erobern neue Anwendungen Präzise Antriebstechnologie Spindelmotoren mit FDB-Technologie sind BLDC-Motoren, deren Lagertechnologie nicht aus Kugeln besteht, sondern aus Flüssigkeiten in Form von spezifischen Ölen. Das Minebea Mitsumi Technology Center Europe entwickelt solche Spindelmotoren mit Flüssigkeitslagertechnologie. Zu ihren Vorteilen zählen hohe Drehzahlen, niedrige Vibration und lange Lebensdauer. Bisher ausschließlich in der Festplattenindustrie eingesetzt, erobern diese nun neue Anwendungsbereiche wie das 3D Laser Scanning. Annette Bammert, PR Referentin, und Roman Klein, Head of Communications, Minebea Mitsumi Europe, Villingen-Schwenningen Bild: Minebea Mitsumi Inzwischen sind die Vorteile des Spindelmotors mit FDB-Technologie in zahlreichen Bereichen, in denen hohe Akribie und Genauigkeit gefragt sind, gerne gesehen. So zum Beispiel im Laser Tracking im Bereich VR Inzwischen sind die Vorteile des Spindelmotors mit FDB-Technologie (Fluid Dynamic Bearing) in zahlreichen Bereichen, in denen hohe Akribie und Genauigkeit gefragt sind, gerne gesehen. So zum Beispiel im Laser Scanning sowie Laser Tracking im Bereich Virtual Reality. Auch im Bereich LiDAR (Light detection and ranging) könnte die Motortechnologie Vorteile schaffen. Der FDB-Motor der Minebea Mitsumi Technology Center GmbH, Villingen-Schwenningen, kombiniert die positiven Eigenschaften eines BLDC-Motors (bürstenlosen Gleichstrommotors) mit der hoch modernen Technologie der FDB-Lagerung. Er eliminiert unter anderem die begrenzte Präzision von kugelgelagerten Motoren, reduziert den nicht wiederholbaren Schlag auf ein absolutes Minimum, senkt den akustischen Geräuschpegel und verbessert die Zuverlässigkeit sowie die Lebensdauer. Bei der Vermessung mit einem Laser Scanner wird ein Laserstrahl über einen Umlenkspiegel abgelenkt und in Rotation versetzt. Dieser Vorgang kann dabei einige hunderttausendmal in der Sekunde erfolgen. Das vom Scanner empfangene Laserlicht wird dann entsprechend ausgewertet. Laser Scanning ist eine leis- tungsfähige und zudem kostengünstige Art der Vermessung. Die Vermessung erfolgt dabei mit einem Laser-Scanner, der ein schnelles Aufmaß (das Scannen) von Landschaften, Bauwerken, deren Einrichtungen und Installationen erzeugt. Laser-Scanner werden aber auch für die 3D-Vermessung beziehungsweise die Erfassung von großen Bauteilen und komplexen Strukturen benutzt. Typische Anwendungen sind das verformungsgerechte Aufmaß, das Fassadenaufmaß, die Schadenskartierung und die Gebäudedokumentation. Aus den Scan-Ergebnissen lassen sich beispielsweise Volumen, Flächen, Grundrisse und Schnitte, vollständige und vor allem aktuelle Pläne und Ansichten ableiten. Das Scannen mit Laser ist das optimale Aufmaß-Verfahren. Für das Aufmaß in der Industrie, wie zum Beispiel in der Fabrikplanung und im Anlagenbau, werden Laser-Scanner für die effiziente und vollständige Vermessung von Produktionshallen, der technischen Gebäudeausstattung, Stahlkonstruktionen, Fertigungsstraßen beziehungsweise produzierenden Maschinen verwendet. Gerade bei der Modernisierung, der Produktionserweiterung, aber auch für die Produktionsoptimierung ist dieses leistungsfähige Verfahren für das industrielle Aufmaß einmalig. Auch die Vermessung von Schiffen und Flugzeugen vereinfacht sich durch den Einsatz von Laser-Scannern. FDB-Motor besitzt besonders steife Achsstabilität Je effizienter der Scan-Vorgang, desto genauer sind die Abbildungen oder Darstellungen der Objekte. Hier leistet der FDB-Motor Erstaunliches. Kugelgelagerte Motoren weisen verstärkt Taumelfehler auf, deren Ursachen das Achs- bzw. Lagerspiel, die Unrundheiten der Kugeln sowie im Achslager oder am Achszapfen, das Durchbiegen der Kugellagerachsen oder einfach nur eine unregelmäßige Verteilung des Schmierfetts sein können. Ein Taumelfehler wirkt sich mit etwa 1“ auf die gemessenen Horizontalrichtungen aus, aber auch auf die Vertikalwinkel und Distanzen. Bei Präzisionsmessungen werden sie im Zuge der Ausgleichrechnung minimiert, wenn 48 K|E|M Konstruktion Antreiben - Steuern - Bewegen 2020
ELEKTROMOTOREN ANTRIEBSTECHNIK Bild: Minebea Mitsumi Der FDB-Motor eliminiert durch das fluiddynamische Lager die begrenzte Präzision der Kugellager, minimiert den nicht wiederholbaren Schlag und senkt den akustischen Geräuschpegel die Achsfehler von zufällig-unregelmäßiger Natur sind. Die Taumelfehler, die erst gar nicht auftreten, sind naturgemäß die Besten. Der FDB-Motor dagegen besitzt eine besonders steife Achsstabilität und verringert die Taumelfehleranzahl bei unterschiedlichen Frequenzen erheblich. Die Winkelveränderungen gehen sogar in der Bestimmungsgenauigkeit der Mess- und Auswertverfahren unter. Motoren mit unverspannten Lagern verzeichnen zu viele Taumelfehler und sind für den speziellen Einsatz schwierig zu handhaben. Verspannt man dagegen die Lager, die Rede ist vom sogenannten Preload, so wird zwar eine gewisse Achsstabilität sichergestellt, die Stromaufnahme steigt jedoch durch die verstärkte Reibung in den Lagern. Ein anderes Ergebnis zeigt der FDB-Motor: Ausgewuchtet treten kaum Taumelfehler auf und auch mit verschiedenen Frequenzen gibt es keine signifikanten Änderungen. Der Rundlauf ist gegeben. Maßgeblich für den Einsatz des FDB-Motors in der Laser-Scanner-Technologie sind die jahrzehntelangen Erfahrungen, die das Technology Center in der Festplattenindustrie mitbringt. Wer präzise messen will, braucht den richtigen Antrieb in seiner Applikation. Entscheidungskriterien sind die überlegenen Eigenschaften wie leiser Lauf, hohe Drehzahlen, sehr geringe Vibrationen, der niedrige nicht wiederholbare Schlag unter 40 nm, eine geringe Taumelfehlerquote, die lange Lebensdauer und der niedrige Stromverbrauch. Laser- Scanner vermessen nicht nur Objekte sondern sorgen auch für die Sicherheit in gefährdeten Bereichen oder tracken in virtuellen Welten den Gamer anhand von Sensoren auf dem Headset und dem Controller. Der FDB-Motor ist kundenspezifisch, das heißt, er kann individuell an die Applikation angepasst werden. jg www.minebeamitsumi.eu Details zu den Antriebssystemen von Minebea Mitsumi: hier.pro/W1n5l Die günstigste Schmierung ist die, ... ... die Sie gar nicht brauchen. Sparen Sie 100% Schmierung und 40% Kosten. Profitieren Sie von technischen Vorteilen wie Geräusch- und Gewichtsreduzierung, Medienbeständigkeit, Schmutzresistenz und hoher Lebensdauer. Auch mit smarter Verschleißüberwachung. Online konfigurier- und berechenbar, ab 24 Stunden versandfertig. www.igus.de/drylinW Besuchen Sie uns: Hannover Messe – Halle 6 Stand D25 plastics for longer life ® igus ® GmbH Tel. 02203-9649-145 info@igus.de K|E|M Konstruktion Antreiben - Steuern - Bewegen 2020 49
