Antriebstechnik
Die Alternative für Handlingsaufgaben
Eine typische Lösung mit Servomotor und Getriebe erreicht eine Beschleunigung von durchschnittlich 15 s-2; die Werte eines Direktantriebes hingegen liegen bei Werten von 200 s-2 und mehr. Das ermöglicht in der Praxis bei einer Drehung um 25° eine Positionierzeit von unter 30 Millisekunden von Stillstand zu Stillstand. Diese sehr kurzen Positionierzeiten werden bei Lade- und Entladevorgängen von Maschinen benötigt. Je kürzer die Positionierzeiten dort sind, umso höher kann der Maschinendurchsatz wachsen und umso schneller hat sich die Maschine amortisiert. Anwendungsgebiete sind alle Drehhandlings, die kurze Positionierzeiten benötigen, wie sie bei Produktionsmaschinen, Spritzgießmaschinen und Robotertechnik reichlich auftreten.
Die technischen Daten von Direktantrieben sind im Vergleich zu Servomotoren herausragend. Beschleunigungen bis zu 400 Umdrehungen/s² bei einer Auflösung des Resolvers bis zu 2,6 Millionen Impulse/Umdrehung. Lediglich die maximale Geschwindigkeit von bis zu zehn Umdrehungen pro Sekunde scheint auf den ersten Blick klein. Bedenkt man, dass jedoch bei vielen Handlingsaufgaben die maximale Geschwindigkeit nie erreicht wird, sondern die Beschleunigung die Positionierzeiten maßgeblich bestimmt, relativiert sich dieser Wert unmittelbar. Beispielsweise ist eine Drehung über 180° von Stillstand zu Stillstand mit einem Direktantrieb in 150 Millisekunden möglich, dabei wird eine maximale Geschwindigkeit von sieben Umdrehungen pro Sekunde erreicht. Ein zweites positives Merkmal ist die hohe Auflösung und Genauigkeit bei relativ geringen Kosten. Je nach Motorserie werden Resolversysteme verwendet, die eine Auflösung von bis zu 2,6 Millionen Impulse/Umdrehung, eine Wiederholgenauigkeit von ±2 Winkelsekunden und eine absolute Genauigkeit von ±15 Winkelsekunden aufweisen. Damit lassen sich Systeme aufbauen, die auf einem Radius von 100 Millimeter eine Wiederholgenauigkeit von 1 µm erzielen. Dabei hat ein 18-Nm-System nur einem Durchmesser von 100 Millimeter und eine Bauhöhe von 135 Millimeter. Vergleichbare Lösungen mit Servomotoren und Getriebe sind deutlich größer. st
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