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Sumitomo Drive Technologies

Integrationslevel steigern

01. Juli 2021, 10:48 Uhr   |  Andrea Gillhuber

Integrationslevel steigern
© Sergey Nivens - Shutterstock.com

Wie beeinflussen Digitalisierung, Nachhaltigkeit und KI die Entwicklung von Präzisionsantriebstechnik? Sebastian Markert, Leiter Forschung und Entwicklung, und Mathias Blaskovic, Produktmanager Präzisionsgetriebe, von Sumitomo Drive Technologies klären auf.

Der Footprint von Maschinen und Anlagen wird immer kleiner. Integrierte Komponenten und Systeme müssen sich diesem Trend anpassen. Welche Anforderungen müssen Antriebssysteme im Zuge dessen erfüllen?

Sebastian Markert: Im Prinzip muss der Material- und Ressourceneinsatz eines Antriebssystems bei gleicher Performance überwiegend weiter sinken. Das wird durch einen höheren Integrationsgrad erreicht: Je mehr Einzelkomponenten zusammengeführt und aufeinander abgestimmt werden, desto besser. Unser Ziel ist es zudem, weitere Funktionen anzubieten, die der Anwender zwar nicht erwartet, welche aber in Zukunft den USP ausmachen. Wir haben diverse Funktionen in der Pipeline, die eine Datenauswertung ermöglichen und darüber hinaus erlauben, gewisse Kompensationsalgorithmen zu implementieren oder Condition Monitoring einzuführen. So lässt sich der Antrieb im Ganzen kleiner und kompakter gestalten, sowie gleichzeitig die Gesamtnachhaltigkeit steigern.

Lassen sich Einzelkomponenten so stark verkleinern, ohne dass sie in ihrer Robustheit und Tragfähigkeit eingeschränkt sind?

Sebastian Markert, Sumitomo
© Sumitomo

Sebastian Markert ist als Department Manager Global R&D Servo Drive Systems bei Sumitomo Drive Technologies verantwortlich für Forschung und Entwicklung von Präzisionsantrieben.

Markert: Das ausschlaggebende Element ist eher der Integrationslevel. Kaufe ich Getriebe und Motor als Einzelkomponenten, kommen diese in der Regel mit einem eigenen Satz Lager auf der Getriebe-Eingangsseite. Des Weiteren muss ich diese beiden - und ggf. weitere Komponenten zusammenbekommen. Dazu benötige ich einen Adapter oder Flansch. Wir nehmen Anwendern diesen Schritt ab, indem wir den Motor so anflanschen, dass sich die Antriebswelle einen Lagersatz teilt – sozusagen alles aus einem Guss. Verschmelzen zusätzlich auch die Gehäuse, wird das Antriebssystem deutlich kompakter.

Welche Rolle spielt das Gewicht? Wären additive Fertigungsmethoden eine Möglichkeit, um das Gewicht zu reduzieren?

Markert: Theoretisch ja, praktisch im Moment noch nicht. Unser Leitsatz ist ‚Customized is our standard‘. Wir gehen daher den Weg, unsere Komponenten so zu designen, dass wir Kundenwünsche trotzdem berücksichtigen können. Das bedeutet, an unseren Halbzeugen lassen wir so viel Aufmaß, dass noch Platz für zusätzliche Bohrungen, Gewinde oder Ösen vorhanden ist. Sollte sich ein Anwendungsfall auftun, indem 3D-Druck sinnvoll ist, werden wir uns damit auseinandersetzen. Aber die Investitionen in eine additive Fertigungsanlage sind sehr hoch, sie muss also dementsprechend ausgelastet werden.

Um die Frage nach dem Gewicht zu beantworten: Natürlich ist das Gewicht ein ganz großes Argument. Je leichter die Achse, desto weniger Energie benötigt beispielsweise der Roboter für Bewegungen. Zudem können die Strukturbauteile zwischen zwei Achsen weniger steif konstruiert werden (ein kompaktes Design der Achse begünstigt dies zusätzlich) Das heißt, sind die Achsen kompakter und leichter, benötige ich weniger Steifigkeit und weniger Energie – der Footprint des Roboters wird kleiner.

Forschen Sie auch an neuen Werkstoffen?

Mathias Blaskovic; Sumitomo
© Sumitomo

Mathias Blaskovic ist im Produktmanagement Präzisionsgetriebe bei Sumitomo Drive Technologies unter anderem für neue Produktstrategien verantwortlich.

Markert: Natürlich spielen Werkstoffe auch beim Gewicht eine Rolle. Daher steht dies auf unserer Agenda.

Mathias Blaskovic: Wir arbeiten bereits mit verschiedenen Werkstoffen, und untersuchen diese Materialien, um unsere Getriebe fit für verschiedene Anforderungen und Anwendungsbereiche zu machen. Zum Beispiel dürfen in manchen Anwendungen im Lebensmittelbereich Komponenten wie unsere Getriebe nicht rosten, daher müssen Hersteller Komponenten aus alternativen Materialien wie Edelstahl oder Titan in Betracht ziehen.

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1. Integrationslevel steigern
2. Präzisionsantriebstechnik in der Robotik - Die Rolle der Software
3. Der Antrieb als Sensor
4. KI in der Antriebstechnik - Hype oder echte Hilfe?

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