Der eisenlose AVM-Tauchspulmotor verleiht der Kurzhub-Lineareinheit MGV von A-Drive sehr gute Gleichlauf-Eigenschaften.
Foto: A-Drive

Antriebs- und Steuerungstechnik

A-Drive:Dynamische Präzisions-Leichtgewichte

Eisenlose Direktantriebe von A-Drive sorgen für höchste Präzision in optischen Anwendungen.

Die Anwendungsgebiete für optische Geräte und Anlagen sind vielfältig: Sie messen die Schichtdicke, analysieren Proben im Labor oder übernehmen die Qualitätskontrolle von Produkten in der Industrie. Die Konstruktion und Fertigung dieser Systeme ist eine extrem anspruchsvolle Aufgabe, denn sie müssen hochgenau sein und Auflösungen im Mikrometer-Bereich liefern. Die Präzision der Geräte hängt dabei nicht nur von der eingesetzten Optik ab, sondern auch von den in ihnen verbauten antriebstechnischen Komponenten.

Herkömmliche, eisenbehaftete Linearantriebe eignen sich nicht immer für den Einsatz in diesen Anwendungen, denn sie bilden im Betrieb sogenannte Kraftrippel (Rastmomente) aus, die zu einem ungleichmäßigen Lauf des Motors führen können. Das Phänomen hängt mit der Bauweise der Motoren zusammen: Der elektrische Leiter wird hier durch Nuten geführt, um den magnetischen Luftspalt zu verringern. Diese Maßnahme soll die durch den Luftspalt begünstigte Entstehung von Streuflüssen verhindern, die die Leistung des Motors beeinträchtigen können. Der Nachteil dieser Konstruktion ist, dass die Nuten in regelmäßigen Abständen vom Permanentmagneten angezogen und wieder abgestoßen werden und so einen unruhigen Lauf des Motors verursachen.

Lineareinheit MGV bietet höchste Präzision

Für optische Geräte sollte deshalb ein eisenloser Antrieb gewählt werden, da dieser über eine selbsttragende, nutenlose Wicklung verfügt und daher keine Rastmomente erzeugt. Die A-Drive Technology GmbH ist Spezialist für die Konfiguration von Standard-Antrieben für sensible Anwendungen und bietet mit der direktangetriebenen Lineareinheit MGV von Akribis eine passende Lösung an. Dank ihrer Präzisions-Linearführungen mit Kugelkette sowie ihres hochauflösenden Messsystems (1 µm) ist die MGV ideal für die Ausführung hochgenauer und dynamischer Hubbewegungen. Ihr eisenloser AVM-Voice Coil-Motor zeichnet sich durch kürzeste Anregelzeiten, eine hohe Steifigkeit und beste Gleichlaufeigenschaften aus. Seine runde Bauform ermöglicht zudem eine sehr einfache Wicklung des Leiters und ist dadurch kostensparend. Ein weiterer Vorteil der MGV ist die Encoder Index Puls-Technik: Sie erlaubt ein präzises Homing – so ist garantiert, dass die Achse exakt an die gewünschte Position gefahren wird. Da die Lineareinheit direkt angetrieben wird, ist sie darüber hinaus sehr kompakt und beansprucht deutlich weniger Bauraum als spindel- oder zahnriemengetriebene Modelle.

Die Lineareinheit MGV ist für Hublängen von 15 bis 30 mm ausgelegt und erzeugt Spitzenkräfte von 29,4 bis 315 N. Der massearme Tauchspulmotor weist nur eine geringe Trägheit auf und bewegt den Läufer deshalb mit höchster Beschleunigung. Diese Eigenschaft ist für Anwendungen in der optischen Industrie besonders wichtig, da z. B. Messgeräte in der industriellen Qualitätskontrolle Prüflinge in Sekundenbruchteilen abtasten können müssen. Längere Prüfvorgänge würden die Fertigungsprozesse verzögern und damit zu Einbußen in der Produktivität führen.

Ein weiterer Vorteil der Lineareinheit MGV liegt in ihrer Skalierbarkeit: A-Drive kann sie exakt an die Anforderungen des Kunden anpassen und beispielsweise die Hubbewegungen optimal auf das Einsatzgebiet abstimmen.

A-Drive: Spezialist für kostenoptimierte, individuelle Antriebstechnik

Die Experten aus Taunusstein konfigurieren seit fast drei Jahrzehnten hochwertige Antriebstechnik-Produkte für Anwender aus den Bereichen Maschinenbau und Medizintechnik und arbeiten mit vielen namhaften Herstellern zusammen. Die Beratung, die A-Drive bietet, ist deshalb vollkommen unabhängig: „Unser Ziel ist es, die bestmögliche, kostengünstigste Lösung für unsere Kunden zu finden“, sagt Manfred Brucksch-Richter, Manager Business Development bei A-Drive. Nicht die Anwendung müsse an die Technologie angepasst werden, sondern umgekehrt. „Wir verstehen uns als Ergänzung zu den großen Herstellern“, beschreibt Brucksch-Richter die Philosophie seines Unternehmens. Er und seine Kollegen sehen sich als ausgelagerte Fachabteilung der Antriebstechnik-Produzenten und verfügen über ein entsprechend großes ingenieurtechnisches Know-how. Bei jedem Kunden-Projekt werden gezielt die A-Drive-Mitarbeiter ausgewählt, die sich auf dem jeweiligen antriebstechnischen Teilgebiet am besten auskennen. Gemeinsam mit dem Kunden stellt A-Drive dann die passenden Komponenten zusammen, konfiguriert sie für dessen Anwendung und stimmt mit dem Hersteller deren Modifikation ab.

Große Bandbreite an Produkten mit unterschiedlichen Eigenschaften

A-Drive passt zahlreiche Antriebstechnik-Produkte individuell an bzw. stellt sie zu Systemlösungen zusammen: Neben Lineareinheiten gehören unter anderem Servo- und Schrittmotoren, Elektrozylinder, Servoregler, Drehtische und Schleifringe dazu. Wie in allen Produktkategorien haben die Hessen auch bei den Lineareinheiten mit eisenlosem Direktantrieb Modelle unterschiedlicher Hersteller für verschiedenste Anwendungsbereiche im Portfolio: Die Baureihe MLU von sinadrives wurde beispielsweise speziell für den Einsatz in Handling-Anwendungen mit höchster Dynamik entwickelt, ist aber auch für den Einsatz in der optischen Industrie sowie in der Pharmaproduktion geeignet. Die U-förmige Lineareinheit verfährt mit einer Geschwindigkeit von bis zu 9 m/s und bietet Spitzenkräfte von 100, 200, 300 und 400 N sowie Nutzhübe zwischen 26 und 1696 mm. Die MLU zeichnet sich durch besten Gleichlauf aus und verfügt über ein lineares Messsystem mit Auflösungen von 5 µm, 1 µm und 0,1 µm.

Für kleine, hochpräzise Bewegungen wurde die Baureihe XRL konzipiert. Sie ist mit einer direkten Positionsmessung ausgestattet, hat einen eingebauten Encoder mit einer Auflösung von bis zu

0,005 µm und besitzt ein optisches Messlineal. Aufgrund ihres modularen Aufbaus kann die XRL als XY-Tisch montiert werden. Ergänzend zu den Lineareinheiten hat A-Drive auch einen eisenlosen Hochleistungs-Linearmotor im Sortiment. Der AUM von Akribis bietet Spitzenkräfte bis zu 6.197 N und hat dank seines geringen Gewichts eine hohe Beschleunigung und einen hohen Wirkungsgrad. Ein integrierter Hallgeber sorgt für die präzise Positionserfassung des Läufers. Egal, ob es um den Antrieb für ein optisches Gerät geht oder um eine Lösung für den Maschinenbau: Die Techniker von A-Drive suchen mit Leidenschaft und Kreativität nach der bestmöglichen Lösung. „Wir sind erst zufrieden, wenn der Kunde es auch ist“, sagt Manfred Brucksch-Richter. „Wenn das nicht der Fall ist, tüfteln wir mit unseren Technologiepartnern weiter.“

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