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Leichtbauroboter mögen’s frameless

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Die BLDC-Außenläufermotoren EC 45 flat, EC 60 flat und EC 90 flat von maxon motor sind jetzt auch als Frameless-Motor-Kits erhältlich - mit Blick auf die Leichtbaurobotik.
© maxon motor

Für miniaturisierte Elektromotoren gibt es viele mögliche Anwendungen – besonders dynamisch entwickelt sich derzeit aber die Leichtbau-Industrierobotik. Der Schweizer Kompakt-Antriebstechnik-Hersteller maxon motor reagiert auf den Trend mit Frameless-Motor-Kits und High-Torque-Motoren.

Viktor Répási, Productmanager bei maxon motor, erläutert die Hintergründe.

Welche Markttrends bestimmen die Kompakt-Antriebstechnik derzeit?

Die Kompakt-Antriebstechnik wird derzeit stark vom wachsenden Markt für Leichtbauroboter bestimmt, ob mit oder ohne Mensch-Roboter-Kollaboration. Generell ist die Nachfrage nach Robotik-Anwendungen momentan hoch – bei Leichtbaurobotern entwickelt sie sich geradezu stürmisch –, und die Robotik-Hersteller und Branchenexperten erwarten, dass dies in absehbarer Zeit so bleibt.

Inwieweit richtet maxon motor sein Produktangebot nach diesem Trend aus?

Das Unternehmen hat diverse Komponenten entwickelt, die den Markt für Leichtbauroboter bedienen, aber auch für andere Anwendungen geeignet sind. So haben wir vor Kurzem Frameless-Motor-Kits in unser Produktprogramm aufgenommen. Der Markt hat Frameless-Motoren verlangt, und maxon motor als Hersteller von Miniatur-Antriebstechnik ist diesem Wunsch nachgekommen. Neu von maxon motor sind außerdem spezielle High-Torque-Motoren mit besonders hohem Drehmoment.

Was bedeutet „Frameless-Motor“ eigentlich?

Frameless bedeutet, dass der Motor nicht gelagert ist. Wir bieten baugleiche Motoren auch fertig gelagert an, aber oft möchte der Kunde die Motoren ohne Lagerung in sein System integrieren.

Aus welchen Komponenten bestehen die Frameless-Motor-Kits von maxon motor?

Sie bestehen aus einem Rotor (Rotorgehäuse für Montage und Magnet) und einem Stator (Anschlüsse, Platine mit Hall-Sensoren, laminierter Eisenkern und Wicklung).

Welchen Sinn und welche Vorteile hat das Frameless-Motor-Kit-Konzept?

Die Kunden können einen Frameless-Motor kompakter einbauen und ihre eigene Lagerung verwenden. Nicht von ungefähr sind Frameless-Motoren in der Robotik sehr gefragt. Generell dürfen Motoren in Roboterarmgelenken und Greifern nur wenig Platz brauchen; sie müssen leicht sein und zugleich ein hohes Drehmoment liefern. Nur dann lassen sich die Arme und Greifer dynamisch bewegen.

Wer baut letztlich den Motor zusammen: der Systemintegrator, also beispielsweise der Roboterhersteller, oder der Endkunde?

Das ist ganz unterschiedlich – je nachdem, wie das Frameless-Motor-Kit weiterverkauft wird. Auf Wunsch lassen sich die Motoren bereits in ein Getriebe integrieren.

Welche Motorarten sind derzeit von maxon motor als Frameless-Motor-Kits erhältlich?

Momentan sind es die drei EC-Flachmotoren EC 45 flat, EC 60 flat und EC 90 flat (electronically commutated) mit Außendurchmessern von 45 mm, 60 mm und 90 mm. Es handelt sich dabei um bürstenlose Gleichstrommotoren (BLDC-Motoren). Als Außenläufermotoren konzipiert, bieten sie im Inneren viel Platz für Kabeldurchführungen – wichtig beispielsweise für Roboterarmgelenke. Der hochpolige Außenläufer-Rotor ermöglicht ein hohes Drehmoment.

Inwieweit entsprechen die Frameless-Motor-Kits gängigen Safety-Anforderungen etwa in der kollaborativen Robotik?

Die Motoren selbst liefern nur Drehzahl und Drehmoment. Für die Sicherheit in der kollaborativen Robotik ist die Steuerung zuständig.

Zu den High-Torque-Motoren: Wie wird ihr hohes Drehmoment technisch erreicht?

Die High-Torque-Motoren sind klassische, eisenbehaftete, bürstenlose Innenläufermotoren, die mit einem neuartigen Rotor ausgestattet und dadurch auf hohes Drehmoment ausgerichtet sind.

Inwieweit bieten die High-Torque-Motoren Safety-Funktionen wie Safe Torque-Off?

Weil auch die High-Torque-Off-Motoren letztlich nur Drehzahl und Drehmoment liefern, lassen sich Safety-Funktionen wie Safe Torque-Off mittels einer dafür geeigneten Steuerung erreichen.

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Viktor Répási, maxon motor: »Die Kompakt-Antriebstechnik wird derzeit stark vom wachsenden Markt für Leichtbauroboter bestimmt.«
© maxon motor

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