Warum Sie frühzeitig Experten für Bewegungssysteme konsultieren sollten

So Früh Wie Möglich: Warum Sie Bereits in Einer Frühen Phase Neuer OEM-projekte Ihre Antriebstechnik-ngenieure Konsultieren Sollten

SO FRÜH WIE MÖGLICH: WARUM SIE BEREITS IN EINER FRÜHEN PHASE NEUER OEM-PROJEKTE IHRE ANTRIEBSTECHNIK NGENIEURE KONSULTIEREN SOLLTEN

Elektromotoren – zusammen mit ihren Kraftübertragungs-, Rückmeldungs- und Steuerungsgeräten – sind für Maschinen, die

auf Bewegungsachsen angewiesen sind, von entscheidender Bedeutung. Erstausrüster (OEM), die mit der Entwicklung eines

neuen Produkts beginnen, sollten daher Antriebstechnikspezialisten so früh wie möglich in die Projektplanung einbeziehen.

Da der Motor und seine Leistung großen Einfluss auf das Gesamtdesign der Anlage haben, wird die frühzeitige Einbeziehung

von Experten für Antriebstechnik die Leistung der Anlage optimieren und auch die Projektentwicklung rationalisieren. Dies gilt

insbesondere für Präzisionsanlagen, die ein Miniaturmotor- und Bewegungssystem erfordern.

MINIATURMOTOREN ERMÖGLICHEN EINE PRÄZISERE STEUERUNG

Durch die Steuerung von Drehmoment, Drehzahl, Beschleunigung und Wellenposition ist der Elektromotor die grundlegende Komponente, die eine Vielzahl von Systemen zum Leben erweckt – von chirurgischen Robotern bis hin zu Industriemaschinen. Einige dieser Anwendungen benötigen nicht mehr als 1 Kilowatt (kW) Leistung, was kleine, leichte Bewegungssysteme erfordert.

Kompakte Bewegungssysteme – die in der Regel weniger als 1 kW erzeugen und einen Durchmesser von maximal 90 Millimeter (mm) haben – müssen oft komplexe Anwendungsanforderungen erfüllen. Motoren und Steuerungssysteme, die zum Beispiel Satelliten führen oder die Gelenke eines chirurgischen Roboters antreiben, müssen absolut präzise arbeiten. Ebenso müssen Motoren, die medizinische Geräte wie Patienteninfusionssysteme steuern, maximale Zuverlässigkeit gewährleisten. Eine solche Zuverlässigkeit ist auch eine typische Anforderung für missionskritische Militäranwendungen.

Das Design eines Bewegungssystems erfordert sorgfältige Überlegungen, ganz gleich, welche Ausrüstung entwickelt wird. Diese Aspekte beeinflussen die Fähigkeit des Geräts, seine Aufgaben entsprechend den Geschwindigkeits- und Genauigkeitsanforderungen der Anwendung zu erfüllen. Sie werden sich auch auf die endgültige Größe und das Gewicht der Ausrüstung sowie auf die Markteinführungszeit und die Entwicklungskosten auswirken. Daher ist es für OEMs äußerst nützlich, Experten für Bewegungssysteme in der frühestmöglichen Phase eines neuen Projekts einzubeziehen.

BEZIEHEN SIE EXPERTEN FÜR ANTRIEBSTECHNIK IN DIE IDEENFINDUNGSPHASE EIN

Wenn OEM-Ingenieure ihre Aufmerksamkeit auf die Konzeptentwicklung richten – und vorzugsweise, wenn sie sich noch in der Ideenphase eines Produkts befinden – sollten sie an das Bewegungssystem denken. Auch wenn die Diskussionen nur allgemeine Annahmen zum Design des Bewegungssystems behandeln, wird durch die Beratung der Antriebstechnikspezialisten zu diesem Zeitpunkt sichergestellt, dass spätere Designentscheidungen nicht eingeschränkt werden. Jedes OEM-Projekt hat Designziele, die mehr oder wenige festgeschrieben sind. Diese Attribute beziehen sich oft auf Präzision, Geschwindigkeit und Zuverlässigkeit – die alle wesentlich vom Bewegungssystem abhängen. Die frühzeitige Einbindung der Antriebstechnikspezialisten stellt letztendlich sicher, dass diese endgültigen Ziele auf die effektivste Weise erreicht werden können.

Wenn OEMs diese Überlegungen alleine anstellen, werden ihre frühen Entscheidungen bezüglich des Bewegungssystems

natürlich auf Standardprodukten basieren, was das Gesamtdesign der Ausrüstung einschränkt. Obwohl sie die Spezifikationen

der Bewegungslösung zu einem späteren Zeitpunkt noch ändern können, verlängert diese zusätzliche Nacharbeit die Markteinführungszeit und verursacht zusätzliche Kosten.

FESTLEGUNG DER SPEZIFIKATIONEN DES ANTRIEBSSYSTEMS IN DER KONZEPTPHASE

In der Konzeptphase formalisieren OEM-Ingenieure ihr Gesamtdesign und integrieren in der Regel eine Standard-Bewegungslösung zum Zwecke des Proof-of-Concept. Oftmals verwenden allein arbeitende OEM-Ingenieure ein überdimensioniertes Bewegungssystem, um die Sicherheitstoleranz für Drehmoment und Drehzahl zu vergrößern. Dieser Ansatz kann den Ingenieuren zwar helfen, die erforderliche Betriebsleistung einzugrenzen, bedeutet aber auch, dass sie ihre endgültige Wahl des Bewegungssystems verkleinern müssen, um die optimalen Parameter für Masse, Abmessungen und Energieeffizienz zu erfüllen.

Eine Möglichkeit, genauere Leistungsanforderungen früher zu identifizieren, besteht darin, den Strom im Gerät über seinen gesamten Last- und Drehzahlarbeitspunktbereich zu messen, einschließlich aller potenziellen Zyklen und Spitzenlastanforderungen. Mit Unterstützung der Antriebstechnikspezialisten ermöglicht dieser Ansatz OEMs, die erforderliche Motorgröße und Getriebeuntersetzung genauer zu bestimmen, um ein optimales Gleichgewicht zwischen Drehzahl, Drehmoment und Trägheit zu erreichen. In dieser Phase sollte der OEM auch die Rückmeldungsvorrichtung spezifizieren, einschließlich ihrer Lage in der Konstruktion und der Antriebssteuerung des Motors.

Die Bestätigung dieser Designaspekte in der Konzeptphase informiert OEMs auch darüber, ob ein Standarddesign ihre Ziele erfüllen kann oder ob eine Anpassung erforderlich ist. Das Ergebnis dieser Entscheidung wird großen Einfluss auf die Gesamtzeit und -kosten des Projekts haben.

BESTÄTIGEN SIE DAS DESIGN DES BEWEGUNGSSYSTEMS VOR DER MACHBARKEITSPHASE

Die Machbarkeitsphase ist oft der längste Zeitraum in der Projektplanung. Zu diesem Zeitpunkt sollten sich der Formfaktor und die Leistungsanforderungen des Bewegungssystems jedoch nicht mehr wesentlich ändern, solange der OEM bereits in früheren Phasen die entsprechenden Entscheidungen getroffen hat. Stattdessen sollten Antriebstechnikspezialisten die Machbarkeitsphase nutzen, um ihre Bewegungslösung hinsichtlich Leistung und Effizienz des Systems zu optimieren.

Wenn das Design des Bewegungssystems nicht zu einem früheren Zeitpunkt bestätigt wurde, könnten die jetzt getroffenen

Entscheidungen – die Größe oder Art des Motors, der Leistungsübertragung, der Rückmeldung und der Steuerungsgeräte betreffen können – erhebliche Nacharbeiten an Ausrüstung und Integration erfordern. Dieses Ergebnis führt zwangsläufig zu unnötigem Zeit- und Kostenaufwand für die Entwicklung des Projekts.

Die frühzeitige Einbeziehung von Antriebstechnikspezialisten wird den gesamten Entwicklungsprozess rationalisieren, die

Markteinführungszeit verkürzen und die Konstruktionskosten senken. Der wichtigste Aspekt ist der, dass die Zusammenarbeit mit einem Antriebstechnikspezialisten von Anfang an der effektivste Ansatz zur Optimierung der Geräteleistung und zur Erreichung der Designziele ist.