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Leichtbau Torque-Servomotoren

Leichtbau Torque-Servomotoren: Flexible Antriebslösungen durch Motoren mit RoboDrive-Technologie Leichtbau Torque-Servomotoren: Flexible Antriebslösungen durch Motoren mit RoboDrive-Technologie

Flexible Antriebslösungen durch Motoren mit RoboDrive-Technologie

Schlüsseleigenschaften       

  • Hohes Drehmoment bei gleichzeitig kompakter Bauweise
  • Hohe Leistungsdichte durch maximalen Kupferfüllfaktor
  • Reduzierte Verlustleistung durch optimiertes
    Stator- und Rotordesign
  • Einsatz als Direct Drive mit reduzierter Motordrehzahl
  • Hochpräzise Regelbarkeit, Positioniergenauigkeit und Dynamik
  • Hoher Wirkungsgrad bei kompakter Bauweise
  • Modellierter Antrieb, toolbasierte Optimierung über gesamten Antriebsstrang
  • Hohlwellenausführung
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Leichtbau Torque-Servomotoren: Flexible Antriebslösungen durch Motoren mit RoboDrive-Technologie Leichtbau Torque-Servomotoren: Flexible Antriebslösungen durch Motoren mit RoboDrive-Technologie

Übersicht

In vielen Industrieanwendungen wird bislang auf verfügbare Antriebsmotoren zurückgegriffen, ohne diese für den jeweiligen Einsatz zu optimieren. Bei vielen mechatronischen Antrieben, wie z.B. Achsantrieben von Robotern, ist aber eine sorgfältige Auswahl Voraussetzung, um maximales Drehmoment und Präzision bei minimalem Gewicht und minimaler Verlustleistung zu erreichen.

 

Durch Optimierung aller relevanten Motorparameter unter Berücksichtigung des geforderten Lastprofils (Concurrent Engineering) gelang es den Forschern am Institut für Robotik und Mechatronik des Deutschen Zentrums für Luft -und Raumfahrt (DLR) die neue Motortechnologie „RoboDrive“ zu entwickeln. Diese vereint hohe Drehmomententwicklung und Leistungsdichte bezogen auf Gewicht und Bauraum. Auch Größen wie Gleichlauf, Dynamik und thermische Anbindung sind an den besonders hohen Anforderungen der Robotik ausgerichtet

Die RoboDrive-Motoren werden seit 2006 von TQ-Systems produziert. 

 

Das Produktspektrum umfasst standardmäßig Statoren und Rotorhülsen als Einbausatz für eine höchstmögliche anwenderspezifische Integration. Wahlweise können die Motoren, je nach Anwendungsfall und Anforderungsprofil zur Drehzahl- oder Bewegungserfassung, mit Hallsensoren oder einem Magneto-Resistiven Positionssensor ausgestattet werden.

Leistungskenndaten

Motor-
größe
Nenn-
moment 
Spitzenmoment*1  

Drehzahl
@UNenn
Spitzendreh-
zahl*2 
Nenn-
leistung
Spitzen-
leistung
Wirkungs-
grad (max.)
Nenn-
spannung
MNennMMaxnnMaxPNennPMaxhUNenn
NmNm1/min1/minWW%V
25x040.0240.102400040000604208824
25x080.0450.201400036000707508724
38x060.100.3512000250001259208724
38x120.190.770002100014015008624
50x080.280.9550090001408508648
50x140.461.43500800014512008448
70x100.742.33500700027017009048
70x181.254.02200500037021009048
85x131.434.53000500045024009248
85x232.307.31900400058030009248
115x255.40181300300073556009248
115x5011.2406502900880120009248

 

 

*1 (20% Linearitätsabweichung)

*2 (HS-Typ)

Einbaumaße

MotorgrößeAussen-
durchmesser (A)
Stator-
länge (B)
Wellen-
innendurchmesser (C)
25x0425,009,211,60 
25x0825,0013,6011,60
38x0638,0013,5018,00
38x1238,0020,5018,00
50x0850,0014,6030,00
50x1450,0021,0030,00
70x1069,0020,3042,00
70x1869,0028,2042,00
85x1385,0024,2052,00
85x2385,0034,2052,00
85x2685,0037,6052,00
115x25115,0035,5074,00
115x50115,0064,9074,00

 

Sonderabmessungen und Auslegungen sind kundenspezifisch lieferbar.

 

 

 

Anwendungsbeispiele

Robotik
Der derzeit hauptsächlichste Einsatzbereich der RoboDrive Motoren ist die Robotik. Durch den erfolgreichen Technologie Transfer von der Wissenschaft in die Industrie, kann der am DLR entwickelte sieben-achsige LBR seit 2005 gefertigt werden. Durch die extreme Leichtbauweise besitzt dieser Roboter ein Gewicht-Nutzlast-Verhältnis von 1:1 und ist wegen der integrierten Sensorik zudem für die direkte Interaktion mit dem Menschen geeignet. In der Weltraum-Robotik befinden sich derzeit zwei spezielle RoboDrive Motoren im Einsatz auf der Internationalen Raumstation (ISS). Das ROKVISS-Experiment an der Außenfläche der ISS liefert seit April 2005 zuverlässige Daten über die neue Roboterhardware und Steuerungskonzepte, die im freien Weltraum getestet werden.

Automotive
Auch für den Automotive-Bereich sind die Eigenschaften der Leichtbau-Motoren sehr interessant. Ebenso wie bei einem Roboter muss bei einem Automobil die Masse eines Antriebs mit bewegt werden. Die hohe Dynamik und ausgezeichnete Regelbarkeit der RoboDrive Motoren ist für Anwendungen, wie beispielsweise die e-brake, von entscheidender Bedeutung. Aber auch für andere by-wire Applikationen im Automobil bringen geringes Gewicht, kleiner Bauraum und ein direkt erreichbares Drehmoment, mit dem kein Getriebe mehr nötig ist, große Vorteile.
Luftfahrt
Größte Präzision bei hoch dynamischer Regelung und geringem Gewicht machen die RoboDrive Motoren zu den idealen Antrieben für z.B. Hubschrauber-Kamera-Plattformen. In einem nationalen Luftfahrt-Forschungsprojekt wird in den nächsten Jahren ein Prototyp für den Einsatz der Leichtbauantriebe in der Aktuatorik in Passagiermaschinen entwickelt.
Maschinenbau
Weniger das geringe Gewicht, als vielmehr der kompakte Bauraum, das große Drehmoment und die große Hohlwelle machen vor allem die „größeren“ RoboDrive Motoren zu idealen Antriebseinheiten auch im Maschinen- und Anlagenbau. So können Aufgaben, die bislang nur hydraulisch umgesetzt werden konnten, durch eine elektro-mechanische Antriebseinheit erledigt werden. Dadurch spart man nicht nur Bauraum, sondern auch die teure Installation einer Hydraulik-Anlage. Umgesetzt wurde dies beispielsweise in einem elektromechanischen Werkzeugspanner.

 

 

 

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