Drehachseneinheiten ermöglichen hochdynamische und präzise Bewegungen. Eine neue, kompakte Einheit mit integriertem Drehgelenk und geringem Gewicht aufgrund eines Direkt­antriebs bietet eine extrem hohe Winkelgenauigkeit. 

Drehachseneinheiten kommen als Komponenten für Dreh-, Schwenk und Greifbewegungen in vielfältiger Weise in der automatisierten Produktion zum Einsatz. Sie ermöglichen in Werkzeugmaschinen und Dreh- beziehungsweise Rundtischen die dort geforderten hochdynamischen und präzisen Bewegungen. 

Servotecnica hat nun eine kompakte und vor allem leichte Drehachseneinheit mit integrierter Drehdurchführung für die Positionierung von Pick & Place-Einheiten oder anderen Greifern entwickelt. Elektromechanische wie auch pneumatische Greifer können damit mit einer hochpräzisen Winkelgenauigkeit positioniert werden. Mögliche Anwendungen finden sich in der Halbleiterproduktion, Automotive, in der Medizintechnik und der Robotik. „Überall dort, wo extrem präzise Bewegungen und eine hohe Wiederholgenauigkeit verlangt wird, kann unsere Drehachseneinheit ihre Vorteile ausspielen“, betont Christian Becker, Geschäftsführer Servotecnica Deutschland.

Kompakter Aufbau, geringes Gewicht

„Wir verwenden einen Torquemotor, der langsam drehen kann. So können wir auf ein Getriebe verzichten, das üblicherweise benötigt wird. Da wir mit einem Direktantrieb arbeiten, haben wir insgesamt einen kompakten Aufbau – vor allem aber sparen wir damit Gewicht“, hebt Christian Becker die Besonderheit des Moduls hervor. Weitere Komponenten der neuen Drehachsen­einheit sind ein Absolutwertgeber für die Positionsrückmeldung, ein Drehgelenk für die rotative Luftübertragung sowie ein Schleifring für die E/A-Signalübertragung. Diese Konfiguration ermöglicht eine praktisch endlose Drehbewegung ohne störende, bewegte Kabel. Über separate Anschlüsse an der Drehachseneinheit kann zudem ein Feldbussystem übertragen werden.

Bei der Wahl der optimalen Komponenten für die Drehachseneinheit greift Servotecnica teils auf bewährte und langlebige Serienbauteile zurück, die allerdings für den speziellen Einsatzzweck modifiziert worden sind. Zum einen stand dabei die weitere Gewichtsreduzierung im Vordergrund: Allein beim Motor spart die Modifikation über 20 Prozent der Masse im Vergleich zum Serienprodukt. Das Gewicht des kompletten Moduls inklusive aller Bauteile liegt bei knapp einem Kilogramm, in einer etwas kleineren Variante darunter. Zum anderen konnte Servotecnica die Lebensdauer des Schleifrings teils extrem verlängern: je nach Anforderung auf bis zu drei Jahre beziehungsweise 40 MRev. Kein Standardprodukt, sondern ein Novum ist die spezielle Drehdurchführeinheit für Druckluft beziehungsweise Vakuum. Sie wurde gemeinsam mit dem langjährigen Partner DSTI entwickelt. In Kombination ist ein Modul entstanden, das die Anforderungen an eine Drehachseneinheit für Pick & Place-Anwendungen in idealer Form vereint und das gleichermaßen für elektrische wie pneumatische Greifer geeignet ist.

Kundenspezifische Lösungen

„In enger Zusammenarbeit und in ausführlichen Gesprächen mit unseren Kunden ermitteln wir die benötigten Anforderungen an ein zu bauendes Antriebssystem, bevor es dann in die Umsetzung geht“, beschreibt Christian Becker den Prozess. „Wir können bei der Auswahl der Komponenten auf ein breit aufgestelltes Standardprogramm als Basis für eventuelle Modifikationen zurückgreifen. Und falls nötig, fertigen wir auch innerhalb kürzester Zeit Prototypen, die den geforderten Spezifikationen gerecht werden.“

Auch die Umgebungsbedingungen, unter denen ein Antriebssystem arbeiten soll, werden während der Entwicklung genau durchleuchtet. Dazu zählen beispielsweise extreme Temperaturen oder Temperaturschwankungen, Staub, Schmutz und Feuchtigkeit oder sonstige Faktoren. Daraus lassen sich entsprechende Schutzvorrichtungen ableiten, die einen störungsfreien Betrieb sicherstellen. Bei der neuen Drehachsen­einheit hatte Servotecnica vor allem das Ziel im Blick, einen Torquemotor mit einer hohen Leistungsdichte bei geringem Gewicht zu bauen. Tatsächlich zeichnet sich der für die Drehachseneinheit entworfene Motor durch eine hohe Leistungsdichte aus. Er liefert im Verhältnis zu seiner Größe und Masse hohe Drehmomente.

Kooperationspartner gesucht

Derzeit sucht Servotecnica einen Kooperationspartner für die Vermarktung des neuen Moduls oder ein Unternehmen aus der Automatisierungsbranche, das die Neuentwicklung ins eigene Portfolio aufnimmt. „Die Entwicklungsarbeit ist abgeschlossen, wir können sofort in die Produktion gehen. Unsere Drehachseneinheit haben wir zunächst in zwei verschiedenen Baugrößen projektiert – durch unsere hohe Expertise im Bereich Customizing sind wir aber in der Lage, weitere Baugrößen anzubieten sowie individuelle Modifikationen in kurzer Zeit zu realisieren“, so Christian Becker.