Schwerpunkte

Frameless-Antriebstechnik der TQ-Group

Die Robotik fest im Blick

16. Juli 2021, 08:58 Uhr   |  Andreas Knoll

Die Robotik fest im Blick
© TQ-Group

Die Frameless-Motoren von TQ zeichnen sich durch eine hohe Drehmomentdichte aus.

Vor allem für Elektronikentwicklung und -fertigung sowie Embedded-Systeme bekannt, hat sich die TQ-Group in den letzten Jahren stark der Robotik und der elektrischen Antriebstechnik zugewandt. Wie kam es dazu, und wie sieht das entsprechende Angebot des Unternehmens aktuell aus?

Frederic Grimm, Product Manager in der Business Unit TQ-Drives, und Robert Vogel, Sales & Business Development Manager bei TQ-Robotics, informieren.

Markt&Technik: Welche technischen Alleinstellungsmerkmale haben die Frameless-Motoren von TQ?

Frederic Grimm: Aus technischer Sicht zeichnen sie sich durch ihre hohe Drehmomentdichte aus. Sie bieten also gemessen an Volumen und Gewicht sehr viel Drehmoment. Zudem lassen sie sich durch ihren modularen Aufbau schnell und flexibel an Kundenbedürfnisse anpassen.

Aus wirtschaftlicher Sicht haben die Motoren ein herausragendes Preis-Leistungs-Verhältnis. Außerdem bringt TQ als langjähriger Entwicklungsdienstleister und Lohnfertiger große Erfahrung in der Geräte- und Applikationsentwicklung mit und stellt sie seinen Kunden zur Verfügung.

Seit TQ in der Antriebstechnik tätig ist, hat das Unternehmen Frameless-Motoren entwickelt und hergestellt. Welche Vorteile bringt das Frameless-Konzept für die betreffenden Anwendungen?

Frederic Grimm: Frameless bedeutet zunächst einmal, dass der Motor ohne ein Gehäuse oder einen „Rahmen“ ausgeliefert wird. Das Kernprodukt besteht damit aus dem Rotor und dem Stator, also den elektromagnetischen Teilen eines Motors. Hieraus resultieren die Vorteile, dass sich das Design flexibel an bestimmte Applikationen anpassen lässt und dass ein optimales Wärmemanagement möglich ist. Anwendern bleibt das Problem erspart, einen Motor, der schon in einem Gehäuse untergebracht ist, erneut in ein Gehäuse stecken zu müssen. Zudem können sie relativ flexibel auf die Leistungsdaten des Motors eingehen, also unter anderem auf Drehmomente, Drehzahlen und Spannungen.

Könnte man die Motoren also letztlich als Embedded-Motoren bezeichnen oder als Motoren für Embedded-Anwendungen?

Grimm: Ja. Der Begriff Frameless-Motor hat sich in der Industrie durchgesetzt, aber der Terminus Embedded-Motor wäre ebenso zutreffend.

Auf der Website von TQ sind die Motoren nicht unter „Motoren“ aufgeführt, sondern unter den jeweiligen Anwendungen. Warum?

Grimm: Der Motorenname „RoboDrive“ verweist eher auf unsere Historie als auf unsere aktuelle Positionierung. Entwickelt wurden die Motoren 2005 im Blick auf die Robotik zusammen mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). In den letzten Jahren haben wir unsere Motoren weiterentwickelt und die Produktserie ILM-E hinzugefügt, die vor Kurzem auf den Markt gekommen ist. Die ILM-E-Motoren können neben der Robotik viele weitere Anwendungen abdecken und sind flexibler und weniger auf bestimmte Anwendungen fokussiert als unsere bisherigen Motoren.

Vogel_Robert
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Robert Vogel, TQ-Robotics: »Wir haben das Ziel, Roboter von Machern für Macher bereitzustellen.«

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© TQ-Group

Frederic Grimm, TQ-Drives: »Die Frameless-Motoren von TQ lassen sich flexibel an bestimmte Applikationen anpassen und ermöglichen ein optimales Wärmemanagement.«

Bedeutet die Baureihe ILM-E also für TQ den Einstieg in Motoranwendungen außerhalb der Robotik, sprich: den allgemeinen Maschinenbau oder Bestückungsmaschinen?

Grimm: Genau. Prinzipiell wäre dazu auch schon der ILM (Innen-Läufer-Motor) in der Lage gewesen, aber nur in sehr speziellen Anwendungen. Der ILM-E bietet deutlich flexiblere Anpassungsmöglichkeiten, sodass wir mit ihm ein breiteres Spektrum von Anwendungen abdecken können. Wenn es aber um besonders hohe Leistungen geht, kann der ILM weiterhin seine Vorteile ausspielen. Nach wir vor findet er viele Anwendungen, etwa in High-End-Robotern, die auf zwei oder vier Beinen laufen, oder in Satelliten und ähnlichen High-End-Anwendungen.

Auf Ihrer Website unterscheiden Sie zwischen Motoren und Aktoren. Worin liegt der Unterschied?

Grimm: Als Aktuator bezeichnen wir eine Gesamt-Antriebslösung, sprich: eine Elektronik, ein Motor, ein Getriebe und die Mechanik außenherum. Ein Aktuator bewegt also etwas, und ein Motor ist ein Teil des Aktuators. Viele unserer Kunden wollen zwar etwas bewegen, wissen aber nicht so genau, wie sie ein System dazu bringen können, dass es die Bewegung möglichst effizient ausführt. Genau da kommt TQ ins Spiel, indem wir für den Kunden oder mit dem Kunden zusammen den gesamten Aktuator entwickeln.

Wenn Sie komplette Aktoren entwickeln können: Worin unterscheidet sich dann Ihr Angebot von dem der großen Antriebs- und Automatisierungstechnik-Hersteller, die in der Maschinenbaubranche aktiv sind?

Grimm: TQ kommt ursprünglich aus der Elektronikentwicklung und -fertigung, hat aber in den letzten Jahren immer mehr Know-how in Mechanik und E-Maschinen aufgebaut. Wir haben unser eigenes Getriebe entwickelt und patentiert, das Harmonic-Pin-Ring-Getriebe, das unter anderem auch in unseren E-Mobility- und E-Bike-Lösungen zum Einsatz kommt. Dadurch, dass wir all diese Einzelteile selbst fertigen und eine große Wertschöpfungstiefe haben, können wir Systeme in ihrer Ganzheit betrachten. Nur wenn ich mir wirklich alle Komponenten in ihrem Zusammenspiel ansehe, bekomme ich die bestmögliche Lösung, denn das Ergebnis ist deutlich mehr als nur die Summe der Einzelteile.

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Pick-and-Place-Anwendungen sind eine Domäne von Leichtbaurobotern wie dem Panda von Franka Emika.

In puncto Robotik unterscheidet das Unternehmen auf seiner Website zwischen „TQ Core Solution“ und „TQ Robotic Solution“. Worin liegt der Unterschied zwischen den beiden Ansätzen?

Robert Vogel: Die „Solution“ oder Lösung im Allgemeinen ist der kollaborative Roboter „Panda“ von Franka Emika als Plattform. Ihn bieten wir mit zusätzlicher Software in Verbindung mit weiterer Hardware als Gesamtpaket, sprich: Solution, an. Die „Core Solution“ ist dabei, wie der Name schon sagt, die Grundlage für eine ganzheitliche, Roboter-basierte Automatisierung rund um die Themen Pick and Place, Handling, Palettieren, Abkantprozesse sowie für die Bestückung von Maschinen, Prüfsystemen oder Druckern und viele weitere Anwendungen. Für all diese Themen rund um Pick and Place und Handhabung – von Bewegung, Ablauflogik und Error Handling bis hin zum Austausch von Sensorik und Aktorik – ist die Core Solution das fertige Paket, um entsprechende Anwendungen umzusetzen.

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