65mm Hohlwellen-Durchmesser für neue konstruktive Möglichkeiten

Leistungsdichte trifft Präzision

Die Anforderungen, mit denen sich die Branche der Antriebstechnik Jahr für Jahr konfrontiert sieht, sind vielfältig. Kompaktheit und Leistungsstärke sind als Schlüsselmerkmale in vielen Anforderungslisten zum Standard geworden. Der zur Verfügung stehende Bauraum wird immer kleiner, die Leistungsanforderung bleibt jedoch meist konstant hoch. Um diesen Spagat in Sachen Leistungsdichte zu ermöglichen, wurde nun eine neuartige Antriebskombination vorgestellt.
Schnittdarstellung Servoantrieb der Baureihe CanisDrive
Schnittdarstellung Servoantrieb der Baureihe CanisDriveBild: Harmonic Drive AG

Harmonic Drive kombiniert bei den Servoantrieben der Baureihe CanisDrive Kompaktheit und Performance auf neuartige Art und Weise. Mit dem erstmaligen Einsatz der CobaltLine-Getriebegeneration hat es der Anbieter geschafft, Drehmomentendichte, Lebensdauer und Zuverlässigkeit der Servoantriebe zu verbessern. Die Servoantriebe der Baureihe CanisDrive setzen sich aus einem hochdynamischen, kompakten AC-Hohlwellenmotor, der neuen Getriebetechnik und einem leistungsfähigen Motorfeedbacksystem zusammen. Die ebenfalls neu entwickelten, spielfrei vorgespannten Präzisionsabtriebslager ermöglichen eine direkte Montage des Außenrings des Flanschlagers an das Maschinengehäuse.

Servoantriebe der neuen Baureihe CanisDrive von Harmonic Drive
Servoantriebe der neuen Baureihe CanisDrive von Harmonic DriveBild: Harmonic Drive AG

Hohe Nutzlasten ohne weitere Abstützung

Das kippsteife, hochbelastbare Abtriebslager ermöglicht die Anbringung hoher Nutzlasten ohne weitere Abstützung und erlaubt so eine einfache und platzsparende Integration. Das hat den Vorteil, dass die Lagergenauigkeit nicht durch zwischengeschaltete Getriebegehäuse verfälscht wird, was wiederum Parallelität, Rechtwinkligkeit und Koaxialität des Getriebeabtriebs zum Maschinengehäuse sicherstellt. Die Hohlwelle als zentrales Merkmal der neuen Antriebsbaureihe stand bei der Neuentwicklung der Baugrößen CanisDrive-50 und CanisDrive-58 im Vordergrund der Entwicklung. Sie basieren auf neuer Motortechnik und Feedbacksystemen, welche die Realisierung größerer Hohlwellendurchmesser zulassen.

Bild: Harmonic Drive AG

Neue Kombinationsmöglichkeiten

Mit der Markteinführung der Servoantriebe in den Baugrößen 50 und 58 wurden nun weitere Kombinationsmöglichkeiten geschaffen. Das Herzstück der neuen Varianten bildet die segmentierte Statortechnik. In Verbindung mit einer Einzelzahn-Wickeltechnik ist es gelungen, den Kupfer-Nutfüllfaktor und somit auch die Leistungsdichte deutlich zu erhöhen. Ausgehend vom durchdachten Blechschnitt bis hin zum ausgeklügelten Isolationssystem, welches im Übrigen auch allen Anforderungen hinsichtlich der UL-Produktsicherheitszertifizierung gerecht wird, wurde das Design der Aktivteile auf größtmögliche Leistung getrimmt. Das Stillstandsdrehmoment konnte auf diese Weise im Vergleich zum Vorgängermodell CHA um bis zu 58 Prozent erhöht werden. Zusätzlich zur Performance-Steigerung warten die CanisDrive-Servoantriebe mit einer deutlich vergrößerten Hohlwelle auf und sorgen damit für neue konstruktive Möglichkeiten. So konnte z.B. der Hohlwellen-Innendurchmesser der Servoantriebe in der Baugröße 58 um ca. 45 Prozent – im Vergleich zum Vorgängermodell CHA – erhöht werden und kommt nun auf 65,5mm.

Bild: Harmonic Drive AG

Kontinuierliche Weiterentwicklung

Die neuen Servoantriebe von Harmonic Drive sind geeignet für Anwendungen, in denen außergewöhnliche Performance, Langlebigkeit und Robustheit gefordert wird. Neben der eindrucksvollen Leistungssteigerung und der deutlich vergrößerten Hohlwelle ändert sich für die Kunden wenig. Die Montageschnittstelle ist kompatibel zur Schnittstelle der Vorgängerbaureihe CHA. Um die Positionierung mit heute etablierten Maschinensteuerungen zu unterstützen, sind folgende Messsysteme verfügbar: Single- oder Multiturn-Absolutgeber mit digitaler EnDat-2.2-Schnittstelle oder Multiturn-Absolut-Encoder mit SSI-Schnittstelle und 128 Sinus/Cosinus-Perioden. Die Multiturn-Funktion wird über eine externe Pufferbatterie hergestellt. Dazu bietet der Hersteller eine separate Batteriebox an, die zur Montage auf Hutschiene vorbereitet ist. Die Codescheiben der Encoder sind formschlüssig auf die Motorwelle montiert. Die Sicherheit gegen Abscheren beträgt >10 und erfüllt somit die Anforderung nach EN61800-5-2. Auf Anfrage ist ebenfalls ein Singleturn-Absolutgeber mit Drive-Cliq-Schnittstelle für den Betrieb an Sinamics-Steuerungen verfügbar.

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