Platz 3, Kategorie 1: Handhabung und Montage

Kompakte Antriebe

Für kurze Verfahrwege bis rund 25 Millimeter in der Automatisierungs- und Handhabungstechnik ermöglicht das Konzept „Moving Magnet“ bei Lineardirektantriebe hohe Kräfte und gute Dynamik. Speziell die Ausführungen mit bewegten Dauermagneten – dem Moving Magnet – und eisenbehafteter Statorwicklung ermöglichen hohe volumetrische Wandlergüten, das heißt große Kräfte bei kleinen Verlustleistungen und kleinem Bauraum; hieruas resultiert etwa die doppelte Kraft im Vergleich zu ähnlichen Tauchspulantrieben.

Für kurze Verfahrwege bis rund 25 Millimeter ermöglicht das Konzept „Moving Magnet“ hohe Kräfte und gute Dynamik - hohe Kompaktheit der entwickelten Antriebe durch integrierte Positions- und Kraftregelung und integrierte Führungen. (Bild: TU Dresden)

Die Mitarbeiter des Instituts für Feinwerktechnik und Elektronik-Design an der Technischen Universität Dresden haben eine neue Familie solcher Moving-Magnet-Linearachsen und -tische sowie ein neuartiger Planardirektantrieb entwickelt, aufgebaut und getestet. Mit ihrer integrierten flachheitsbasierten Lageregelung und sensorlosen Kraftregelung, ihren integrierten Wälz- oder Federführungen, Beschleunigungen zum Teil bis 35g, Spitzenkräften zum Teil bis mehr als 100 Newton, Positioniergenauigkeiten bis derzeit fünf Mikrometer und ihrer in der Entwicklung befindlichen Ethercat-Schnittstelle zeigen sie bemerkenswerte Eigenschaften und eine hohe Kompaktheit. Diese produktnahen Prototypen könnten nach entsprechender Weiterentwicklung in vielfältigen Anwendungen als leistungsfähige und kostengünstige Alternative oder Ergänzung zu bestehenden Antriebslösungen nutzbar sein. Der aufgebaute Planardirektantrieb hat eine Verfahrfläche von 20 mal 20 Quadratmillimeter und ermöglicht eine maximale Läuferdrehung von plus/minus elf Grad. Die integrierten kostengünstigen Wegsensoren haben Auflösungen bis 0.16 Mikrometer. Höher auflösende Wegsensoren und damit höhere Positioniergenauigkeiten sind bei Bedarf möglich. pb

Technische Universität Dresden
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