Handhabungstechnik: Ein Aktuator für die vier Königsdisziplinen

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Mit den servoelektrisch angetriebenen Endlosdrehachsen vom Typ ForTorque FT01 präsentiert Jung Antriebstechnik u. Automation (JA2) auf der Motek einen vielseitigen Aktuator für vier Königsdisziplinen der Handhabungstechnik.
Handhabungstechnik AktuatorQuelle: JA2 GmbH

Mit den servoelektrisch angetriebenen Endlosdrehachsen vom Typ ForTorque FT01 präsentiert Jung Antriebstechnik u. Automation (JA2) auf der Motek einen vielseitigen Aktuator für vier Königsdisziplinen der Handhabungstechnik.

Denn die hochdynamischen und drehmomentstarken Schwenk-Drehmodule leisten mehr als ihre Bezeichnung vermuten lässt. Mit ihrer Hilfe lassen sich nicht nur Werkzeuge drehen oder Greifer schwenken, sondern auch kleine Rundtakttische realisieren und Gewindedeckel auf- und zuschrauben. Was damit noch alles möglich ist, zeigt das auf mechatronische Automationslösungen spezialisierte Unternehmen auf der Motek in Halle 8.

„Wie es schon ihre Bezeichnung assoziiert, hatten wir als Einsatzfeld für unsere Schwenk-Drehmodule ForTorque FT01 eigentlich vorrangig Dreh- und Schwenkapplikationen von Greifern und Werkstücken in der Montagetechnik im Fokus. Inzwischen aber sind diese servoelektrisch angetriebenen Endlosdrehachsen auch auf vielen anderen Gebieten der Handhabungstechnik, Positionier- und Montagetechnik aktiv“, berichtet Wilhelm Jung, Gründer und Geschäftsführer von Jung Antriebstechnik u. Automation (JA2 GmbH). Beispielsweise kommen diese Module in Schraubapplikationen in der Verpackungstechnik zum Einsatz, wo sie das Zudrehen von Deckeln auf Behälter übernehmen. Zudem werden die Schwenk-Drehmodule mit ihren spielfreien Getrieben bei kleinen Rundtakttischen eingesetzt. Vielfach sind es die Konstrukteure und Vorrichtungsbauer auf Kundenseite, die die zylindrischen Schwenk-Drehmodule als smarte Lösung für eine Vielzahl kinematischer Aufgabenstellungen entdecken. Aktuell kommen die ForTorques beispielsweise zum schnellen Positionieren von Greifern zum Einsatz, zum winkelgenauen Schwenken von Werkstücken, zum präzisen Antreiben von Rundtakttischen und zum „feinfühligen“ Verschrauben von verschiedenen Produkten. „Alles in allem zählen wir inzwischen vier kinematische Königsdisziplinen für unsere ForTorques in der Automatisierungstechnik: Schrauben, Drehen, Schwenken und Rundtakten“, sagt Firmenchef Jung. Mit welchen rotativen Talenten die servoelektrischen Vierkämpfer aus Wettenberg noch glänzen können, das erfahren die Besucher der diesjährigen Motek in Halle 8. Hier sind die Schwenk-Drehmodule auf dem Stand 411 von JA2 in Aktion zu sehen.

Die drei Komponenten des Aktuator-Kreisläufers

Ein ForTorque der Baureihe FT01von JA2 besteht aus drei maßgeblichen Komponenten: Einem hoch drehenden, bürstenlosen AC-Servomotor; einem spielarmen, hochuntersetzten Kompaktgetriebe; und einer großzügig dimensionierten, sehr steifen Abtriebslagerung. Diese Konstruktion ermöglicht es, 360°-Endlosrotationen mit bis zu 2’000 Gramm schweren Lasten und Fremdträgheitsmomenten von bis zu 200 kg/cm2 auszuführen – und zwar mit enormen Winkelbeschleunigungen von bis 83’000 Grad/s2 und Rotationsgeschwindigkeiten von bis zu 400 U/min! Dabei lassen sich alle Winkelpositionen frei programmieren und mit hoher Genauigkeit servoelektrisch anfahren. Das maximale Drehmoment kann über den Motorstrom eingestellt und kontrolliert werden. Im Gegensatz zu vielen anderen Schwenk-Drehmodulen am Markt bauen die ForTorques von JA2 sehr schlank und leicht. Daher bewähren sie sich insbesondere bei ungünstigen, beengten Einbaubedingungen oder auch bei der Realisierung miniaturisierter mehr- bzw. vielbahniger Montagelinien. Der abtriebsseitige Drehteller der ForTorques verfügt über mehrere Passbohrungen zum winkelgenauen Befestigen von Auslegern, Werkzeugen, Messinstrumenten und vielem anderen mehr.

Technische Qualitäten je nach Aufgabe der Handhabungstechnik

Je nach Aufgabenstellung der Handhabungstechnik kommen die technischen Qualitäten der ForTorques mit unterschiedlicher Gewichtung zum Tragen. So ergibt das Zusammenspiel von hoher Winkelbeschleunigung und Drehzahl mit der Möglichkeit der elektronischen Drehmomentbegrenzung eine geradezu ideale Kombination für die Umsetzung hocheffizienter und sensibler Verschraubungs- und Verschlussprozesse. Ob Gewindedeckel mit empfindlichen Elastomerdichtungen auf Kosmetikflaschen oder auf Seifenbeutel zu schrauben sind oder ob dünnwandige und bruchsensible Kunststoffgehäuse von Kugelschreibern zusammenzudrehen sind – mit dem ForTorque lassen sich filigrane verpackungs- und verbindungstechnische Prozesse schnell, sicher und materialschonend erledigen.

Handhabungstechnik: Winkelgenau schwenken und takten

Besteht die Aufgabe hingegen darin, mit hoher Präzision komplexe und ausladende Greifer zu schwenken oder Bauteile zu versetzen, so punktet der ForTorque mit der Fähigkeit, größere Gewichte und Fremdträgkeitsmomente aufzunehmen und absolut winkelgenau zu positionieren. „Hierbei schlägt als zusätzlicher Vorteil zu Buche, dass unser Schwenk-Drehmodul seine dynamische Flexibilität selbst dann voll ausspielen kann, wenn besonders ausladende Werkstücke zu bewegen sind oder sich die Nutzlast außerhalb der rotierenden Achse befindet“, betont Wilhelm Jung. Der ForTorque bewältigt also auch mühelos Schwenkprozesse mit exzentrischen Nutzlasten.

Die Winkelgenauigkeit und die hohe Dynamik sind – neben der Lastaufnahmefähigkeit – auch ausschlaggebende Faktoren für den erfolgreichen Einsatz der ForTorques® von JA2 als Aktuator von kleinen schnellen Rundtakttischen (Indexer). Bei dieser Anwendung lassen sich die Tischteilungen beliebig und frei programmieren. Der Anwender verfügt mit diesem Aktuator über eine hochflexible Lösung auf kleinstem Bauraum.

Drei Größen, fünf Varianten des Aktuator

Systemintegrator JA2 präsentiert seine ForTorque FT01 Schwenk-Drehmodule auf der diesjährigen Motek in drei Baugrößen und fünf Varianten. Sie haben Durchmesser von 25, 35 und 45 Millimeter und decken hinsichtlich der Spitzendrehmomente eine Spanne von 0,7 bis 4,0 Nm ab. Betreffend der Winkelauflösung sind sie in einer spielfreien Ausführung erhältlich sowie in spielbehafteten Varianten mit 20 Winkelminuten Spiel. Von ihrer Dynamik kann beispielsweise ein 180°-Schwenk in nur 100 ms abgeschlossen werden.

Abgestimmt auf seine ForTorques bietet JA2 verschiedene fertig parametrierte Positioniercontroller für alle etablierten Feldbus-Systeme sowie Versorgungseinheiten mit Beispielschaltplänen an. Alle Controller stehen zudem mit einer Safe Torque Off-Funktion (STO) zur Verfügung. Als Zubehör gibt es verschiedene Befestigungsadapter sowie ein Referenzschalter-Kit. Grundsätzlich eignen sich die ForTorque FT01-Module für den Einsatz bei Umgebungstemperaturen von -30° bis +90°.

Lösung für das Automatisieren der für die Handhabungstechnik typischen Bewegungen

Fazit: Schwenken, Drehen, Rundtakten, Rollen, Wickeln, Schrauben – Anwender, die eine hocheffiziente und platzsparende Lösung zur Automatisierung dieser für die Montage- und Handhabungstechnik charakteristischen Bewegungen suchen und dabei den Einsatz von Druckluft scheuen, sollten sich einen Besuch auf dem Motek-Messestand von JA2 nicht entgehen lassen.

Der Autor, Julius Moselweiß, ist freier Fachjournalist in Darmstadt.

Bild: Die hochdynamischen Schwenk-Drehmodule ForTorque FT01 von JA2 kommen in vielen Schraubapplikationen der Verpackungstechnik zum Einsatz, wo sie das Zudrehen von Deckeln auf Behälter übernehmen. Bild: JA2 GmbH

Lesen Sie auch: “Pick & Place: Kleinteilegreifer mit flinken Fingern und IO-Link”.

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