Industriewerkzeuge & Betriebsmittel

Industriemaschinen werden in Funktionalität und Aufbau stetig komplexer bei gleichbleibendem Volumen. FAULHABER Motion Control Systems bieten den vollen Funktionsumfang kompletter Positioniersysteme auf minimalem Bauraum und bei geringstem Verdrahtungsaufwand.

Anwendungs-Highlights

Sensor-Schrauber

Jeder Heimwerker weiß intuitiv, wie man eine Schraube festzieht: Nach Gefühl. Im Hobbykeller reicht dies in der Regel aus, um das richtige Maß für das Anzugs-Drehmoment zu finden. In der industriellen Produktion dagegen sind die Anforderungen an eine sichere Schraubmontage sehr viel höher, denn es gilt, die Funktionsfähigkeit des Endproduktes während seiner Nutzungsdauer nachhaltig zu gewährleisten.

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Tintenstrahlbeschriftungssystem

Wo führt nochmal dieses Kabel hin? Diese Frage kann sich ein Industriebetrieb schlichtweg nicht leisten. Ob es die Stromversorgung des Klimasystems oder die Sicherheitsschaltung für das Fließband ist, muss im Schaltschrank auf den ersten Blick zu erkennen sein – auch noch zehn Jahre nach der Installation. Das Detmolder Unternehmen Weidmüller entwickelt und produziert unter anderem Markierungssysteme, die das sicherstellen. Sein Tintenstrahlbeschriftungssystem „PrintJet ADVANCED“ kann als einziges Gerät für solche Zwecke sowohl Metall als auch Kunststoff (farbig) bedrucken. Für den präzisen Transport des Materials durch Druckeinheit und Fixierstrecke sorgen zwei Motoren von FAULHABER.

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Elektrische Baumscheren

Jeder, der schon mal unter einem Maus- oder Tennisarm gelitten hat, kennt die schmerzhaften und hartnäckigen Zustände sehr genau, die man in der Medizin als RSI-Erkrankung (Verletzungen durch vielfach wiederholte Bewegungsabläufe) bezeichnet. Selbst die kleinste Bewegung kann extreme und nachhaltige Schäden an Muskeln, Sehnen und Nerven hervorrufen, wenn sie tausendfach wiederholt wird. Wenn der Mausarm durch die Bedienung von Computern entsteht, ist das Äquivalent für Winzer und Obstbauern, die Jahr für Jahr zahllose Zweige und Sprösslinge stutzen müssen, der „Scherenarm“.

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5-Achs-CNC-Kompaktmodul

Auch bei mechatronischen Kompo-nenten geht heute, wo immer es möglich ist, der Trend zu kleineren, kompakten Teilen. Das spart Rohstoffe und Kosten. Aber auch die Produktion solcher Kompo-nenten selbst birgt Einsparpotential. Eine neue, kompakte 5-Achsen-CNC-Maschine erleichtert nun die Produktion komplexer Kleinteile. Trotz geringer Baugröße bietet die Anlage durch den Einsatz von bürstenlosen Kleinantrieben alle Eigenschaften, die bisher nur größeren Anlagen vorbe­halten waren.

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Adaptive Drahtfördereinheit

Für automatisiertes Löten oder Schweißen gibt es unterschiedliche Verfahren. Ob Kolben-, Induktions- oder Laser-Löten bzw. -Schweißen, oft wird dabei das Zusatzmittel per Draht an die Fügestelle zugeführt. Genau hier liegt auch die Schwierigkeit, einerseits muss immer eine reproduzierbare Länge Zusatzmittel an Ort und Stelle kommen, andererseits darf der Draht sich nicht stauchen oder knicken. Eine neue, per gesteuertem Kleinstmotor betriebene, automatische Drahtzuführung löst nun das Problem zuverlässig.

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Solarwafer-Produktion

Moderne Mikroelektronik und Photovoltaik „leben“ von beschichteten Siliziumchips. Für deren wirtschaftliche Herstellung werden aus Großeinheiten, den sogenannten Siliziumwafern, einzelne Transistoren, CPU-Chips und Solarzellen ausgeschnitten. Die hochreinen Siliziumwafer müssen dazu gezielt und sehr gut reproduzierbar mit unterschiedlichsten Substanzen dotiert oder beschichtet werden. Dazu sind spezielle Horizontalöfen im Einsatz, in denen die Bedingungen für die jeweilige Reaktion exakt eingehalten werden. Für die Ofenlogistik selbst, also das Be- und Entladen der Ofenröhren sowie das Öffnen oder Schließen der Ofentüren sind moderne Kleinstantriebe mit sehr guten Leistungswerten und großer Zuverlässigkeit sehr gut geeignet.

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Scheibenwischer

Viele Prozesse in Chemie, Pharmazie oder Biotechnik laufen heute automatisch gesteuert ab. Trotzdem wird oft ein visueller Einblick in das Geschehen im Reaktor gewünscht.
Da viele der Kessel in einem explosionsgefährdeten Bereich aufgestellt sind, gelten hier besondere Anforderungen. Die Papenmeier GmbH & Co. KG, Fachbereich Lumiglas, hat sich auf Schauglasarmaturen spezialisiert. Um eine klare Sicht bei automatisierten Einrichtungen wie z.B. Kameraüberwachung sicherzustellen, musste auch die Reinigung des Glases automatisiert werden. Scheibenwischer mit Ex-geschützten Kleinstmotoren sorgen hierbei für den notwendigen Durchblick.
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Wägesystem

Kleine Teile bei hoher Durchlaufgeschwindigkeit zu wiegen erfordert höchste Präzision von allen Komponenten. Will man Ausreißer erkennen, muss man kleinste Abweichungen sicher aufspüren. Das verlangt für die Zu- und Abfuhr der Messobjekte hohe Präzision bei der Synchronisation. Noch höher liegen die Ansprüche bei der Wägezelle selbst, hier darf das mitgewogene Förderband samt Antrieb keinerlei störende Schwingungen verursachen. Für solche anspruchsvollen Aufgaben eignen sich präzise regelbare und laufruhige sinuskommutierte DC-Servo­motoren.

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Linearstelltische

Miniaturisierung ist gefragt. Ob Elektronik, Mechanik oder Biologie, alle Bereiche stellen besonders bei kleinsten Strukturen hohe Anforderungen an die Maßhaltigkeit. Um Strukturen im Sub-Mikrometer-Bereich zuverlässig messen zu können, ist Knowhow gefragt, eine Standardlösung aus der „großen Welt“ einfach zu reduzieren, funktioniert hier nicht. Linearstelltische, die per Piezoaktoren minimalste Schritte unter einer Messsonde erlauben, sind seit längerer Zeit bewährt. Sie erfüllen selbst im nm-Bereich zuverlässig ihren Dienst. Nachteilig ist aber die geringe Dynamik der Antriebe sowie die beschränkte Vorschublänge. Ein patentiertes System aus schnellem DC-Antrieb in Kombination mit hochpräzisem Piezorotationsantrieb auf einer gemeinsamen Spindel löst nun dieses Dilemma. Schnelle Zustellung bis zum Messpunkt, danach minimalster Vorschub für höchste Auflösung bei langen Zustellweiten ist kein Problem mehr.

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Druckpulsator

Druckpulsationen in Hydraulikanlagen erzeugen störende Geräusche. Gleichzeitig können Körper- und Flüssigkeitsschall das hydraulische System belasten. Hauptverursacher sind Hydraulik(verdränger)pumpen. Beispielsweise Einspritzpumpen in Kraftfahrzeugen müssen daher auf Laufruhe im jeweiligen System getestet werden. Beim nötigen, steilen Druckanstieg auf bis zu 2000 bar breiten sich die Druckpulsationen aus und können an Leitungsenden reflektiert werden. Solche Reflexionen stören die präzise Messung der eigentlichen Pumpenpulsation. Ein per Kleinantrieb angesteuerter hydraulischer Dämpfungswiderstand vermeidet solche Reflexionen und erlaubt so aussagekräftige Prüfstandsmessungen.

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Schweiß-Roboter

Das Fügen dünner Bleche ist eine Domäne des Lasers. Ob löten oder schweißen, die Nähte sind immer sehr schmal, gleichmäßig und belastbar. Die hohe, gezielt punktuell eingebrachte Energie erlaubt große Schweiß-geschwindigkeiten. Diese Leistung erfordert aber zwingend eine hochgenaue Steuerung und Positionierung des Lasers. Ein neues Verfahren mit mechanischer Abtastung bringt beste Positionierung bei schneller Einrichtung.

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Hexapod (Mikrostellsysteme)

Die Miniaturisierung mechanischer, elektrischer und elektronischer Komponenten ist einer der wichtigsten Trends, die heute die Antriebstechnik prägen. Kleine aber leistungsfähige Motoren erschließen der Automatisierungstechnik neue Möglichkeiten. Eine Bereich, der besonders von den miniaturisierten Kraftpaketen profitiert, sind Mikrostellsysteme, die in den unterschiedlichsten Einsatzbereichen hochgenaue Positionieraufgaben übernehmen. Zur Mikropositionierung rechnet man dabei grundsätzlich Bewegungen mit Auflösungen unter dem Mikrometerbereich und Stellwege von einigen Millimetern bis zu einigen hundert Millimetern.

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Flying-Probe-Systeme

Bei automatischen Testeinrichtungen für Elektronikschaltungen wird es immer schwieriger, den Einsatz herkömmlicher Nadelbettadapter zu rechtfertigen. Hohe Packungsdichte, in Kombination mit immer kürzer werdenden Produktlebenszeiten verhindern häufig, dass sich die Kosten für den Adapter amortisieren. Die Alternative sind so genannte Flying-Probe-Systeme, bei denen die Testprobes zu den einzelnen Testpads gefahren werden. Durch diese Flexibilität eignen sie sich besonders für den automatischen Test von Prototypen, in der Produkteinführungsphase, bei der Produktion kleinerer Stückzahlen oder vieler unterschiedlicher Baugruppen, wo sich die für Nadelbettadapter anfallenden Kosten nicht rechnen. Zur Weiterentwicklung von Flying-Probes mit beigetragen haben moderne DC-Servomotoren, die hohe Funktionalität, Leistung und Dynamik bei minimalem Bauvolumen bieten und sich einfach in die Applikation integrieren lassen.

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Druck-System

Die Spannung wächst, wenn die ersten Druckbogen der neuen "FAULHABER info" den Weg durch die einzelnen Drucktürme nehmen, um dann vom Drucker gekonnt vom Stapel gezogen werden. Äußerst kritisch wird der erste stimmige Bogen unter Normlicht betrachtet und mit dem verbindlichen Farbproof verglichen.

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Schneidplotter

Praktisch alle modernen Produkte benötigen für Transport und Handling eine schützende Verpackung. Nummer eins bei der Materialwahl ist dabei immer noch Papier. Als Pappe oder (Well-)Karton erlaubt es vielfältige individuelle Gestaltungsmöglichkeiten. Um Design und Funktionalität eines neuen Entwurfes schnell in der Praxis testen zu können sind Vorabmodelle unverzichtbar. Von Hand bearbeitet ist das zu teuer und ungenau. Handliche Schneidplotter für den Büroeinsatz schaffen da Abhilfe. Die modernen Multitalente setzen CAD-Daten direkt in fertige Schnittmuster um.

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