antriebstechnik 11/2023

SPECIAL: SPS

SPECIAL: SPS 2023 ten Palette herzustellen, wird zusätzlich die Intensität der einzelnen Strahlen moduliert. FILTER-PRÄZISION AUF ENTFERNUNG Je besser es gelingt, die unterschiedlichen Laserquellen mit jeweils verschiedenen Wellenlängen so gut wie möglich kollinear übereinander zu legen, desto schärfer und präziser wirkt das Ergebnis für das menschliche Auge. Dazu werden dichroitische Filter verwendet. Sie lenken bestimmte Wellenlänge um, während andere Wellenlängen (also Farben) die Filter passieren. So können unterschiedliche Laserstrahlen zu einem einzigen Strahl übereinandergelegt werden. Was dem menschlichen Auge als weißer Strahl erscheint, ist dann die Kombination aus roten, grünen und blauen Quellen. Das funktioniert allerdings nur, wenn die Strahlen ganz genau und vor allem langfristig beisammenbleiben, und das auch noch in großer Entfernung. Schließlich sollen Laserinstallationen oft auf hunderte Meter oder sogar mehrere Kilometer zu sehen sein. Entsprechend präzise muss man die dichroitischen Filter justieren, wie Richard Schäfer erklärt: „Eine Abweichung von einem hundertstel Grad ergibt auf hundert Meter einen Versatz von 1,7 Zentimeter. Damit liegen die Einzelfarben nicht mehr übereinander und können vom Auge unterschieden werden, der Farbmisch-Effekt wäre dahin.“ Nun ist es durchaus nicht außergewöhnlich, dass ein Laserprojektionsgerät den Betrieb in Berlin verlässt, um einen Tag später zum Beispiel für eine Lasershow in Dubai aufgestellt zu werden. Nach -20 °C auf dem Frachtflug heizt sich das Gehäuse in der Wüstensonne auf 60 °C oder mehr auf. Trotz hochwertiger Materialien und ausgefeilter Befestigungstechnik ist da ein gewisser Verzug in der Optik unvermeidlich. Die Position der dichroitischen Filter muss also leicht nachjustiert werden. Für diesen Zweck sind die Halter der dichroitischen Spiegel mit einem Antrieb versehen: Bürstenlose DC-Motoren der Serie B-Micro von Faulhaber mit integriertem Getriebe erledigen die Aufgabe der softwaregesteuerten Feineinstellung auf mindestens ein Tausendstel Grad genau. Mit Durchmessern zwischen 3 und 5 mm bei 8 bis 14,6 mm Länge sind die sensorlosen Micro- Motoren in 2-Pol-Technologie sehr kompakt und liefern ein vergleichsweise hohes Dauerdrehmoment bis 18 µNm. VON SCHUTZKLAPPEN UND BEUGUNGSGITTERN In den Laserprojektoren gibt es aber auch noch weitere Einsatzbereiche für die leistungsstarken Kleinstantriebe, zum Beispiel als Schutzeinrichtung. Da das intensive Laserlicht nicht unkontrolliert ins menschliche Auge gelangen soll, sind die Projektoren mit einem zweistufigen Abschaltmechanismus ausgestattet. Neben einer elektronischen Schutzschaltung gibt es für den Notfall auch einen mechanischen Shutter. Seine Klappe wird während des regulären Betriebs von einem motorisierten Drehmagneten offengehalten. Bei einer Störung stoppt die Sicherheitsschaltung den Motor und lässt so die Klappe in den Strahlaustritt fallen. Weitere Antriebe von Faulhaber kommen im Grating-Modul, also dem Beugungsgitter zum Einsatz. Damit kann ein Laserprojektor neben Beams und Grafiken auch vielfältige Muster und Effekte erzeugen. Die Effekte können nicht nur an einer Projektionswand, sondern auch freischwebend im Raum inszeniert werden. Die Räder im Grating-Modul werden von Schrittmotoren in Position gebracht, um ein bestimmtes Gitter für die Projektion auszuwählen. Die kreisförmigen Gitter selbst werden dann von bürstenlosen DC-Motoren in eine Bewegung versetzt. Das erzeugt einen zusätzlichen optischen Effekt, der vom wilden Zappeln bis zur schleichenden Veränderung eines Bildes führen kann. PRÄZISION UND WIEDERHOLGENAUIGKEIT „Für solche Effekte werden häufig mehrere Projektoren in parallelem Betrieb eingesetzt“, erklärt Richard Schäfer. „Sie können ihre Wirkung nur entfalten, wenn sich die Gitter völlig synchron bewegen, bei höchster und niedrigster Drehzahl ebenso wie beim Start/Stopp-Betrieb mit ständigem Richtungswechsel.“ Die Projektoren und die Grating-Module sind mit Technik vollgepackt, der Bauraum ist äußerst eng. Nur sehr kleine Motoren finden darin Platz. Dennoch sind höchste Präzision und Wiederholgenauigkeit hier zusätzliche Mindestanforderungen. Hier wurden spielfreie Getriebe integriert, die wesentlich dazu beitragen, die hohen Anforderungen zu erfüllen. Auf die Frage nach dem Beginn der Zusammenarbeit mit Faulhaber antwortet Richard Schäfer, das müsse vor seiner Zeit gewesen sein. Bei der Suche nach der ersten Bestellung stößt er auf die Jahreszahl 2003. Demnach haben sich die Motoren seit nunmehr zwanzig Jahren in diesem anspruchsvollen Anwendungsbereich der Laseranimation bewährt. Bilder: Faulhaber, LaserAnimation Sollinger www.faulhaber.com DIE IDEE „Die DC-Kleinstantriebe müssen in den Lasersystemen von LaserAnimation Sollinger Beachtliches leisten. Neben ihrer Kompaktheit kommt es vor allem auf die hohe Präzision und Wiederholgenauigkeit an. Antriebstechnologie von Faulhaber hat sich in solchen Anwendungen für kunstvolle Laseranimationen seit 20 Jahren bewährt. Besonders hervorzuheben sind unsere bürstenlosen DC-Motoren der Serie B-Micro mit integriertem Getriebe. Sie erlauben eine softwaregesteuerte Feineinstellung der dichroitischen Spiegel auf mindestens ein Tausendstel Grad genau und tragen so wesentlich zur perfekten Laserinszenierung bei.“ Dipl.-Ing. (BA) Andreas Seegen, Leiter Marketing, Dr. Fritz Faulhaber GmbH & Co. KG, Schönaich 44 antriebstechnik 2023/11 www.antriebstechnik.de

BELASTBAR UND GENAU Rodriguez präsentiert auf der EMO 2023 als besonderes Highlight seine RTB-Axial-Radiallager (Rotary Table Bearings bzw. Rund tischlager) des Typ ABS mit integriertem Absolutwertgeber. Sie überzeugt durch weiter verbesserte technische Eigenschaften. Die Lager sind jetzt noch präziser und leistungsfähiger und zeichnen sich u. a. durch eine höhere Steifigkeit aus. Sie werden in verschiedenen Größen mit Innendurchmessern von 150 bis 580 mm Bohrung angeboten. Außerdem sind sie so kompakt konstruiert, dass sich das Messsystem bei der Montage automatisch exakt positioniert. Der Absolut-Encoder ermöglicht dabei eine absolute Positionserfassung der Drehachse in Echtzeit – mit einer Auflösung bis zu 26 Bit. Aufgrund der hohen Messgenauigkeit kann die Bewegung optimal gesteuert werden, was für die Herstellung hochpräziser Teile unverzichtbar ist. Verfügbar sind Treiber für die folgenden Schnittstellen: Heidenhain Endat 2.2, Siemens Drive CLiQ, Fanuc ai, Mitsubishi, BiSS/C, SSI + 1Vpp. Aufgrund ihrer sehr hohen Festigkeit, Kippsteifigkeit und Abrollgenauigkeit eignen sich RTB-Axial- Radiallager von Rodriguez besonders für Dreh- und Positioniereinheiten von Werkzeugtischen. www.rodriguez.de FÜR GROSSE MESSABSTÄNDE KIMO.indd 1 18.04.2017 14:40:18 Der neue Long-Range-Lasersensor optoNCDT 1760-1000 von Micro-Epsilon ist für genaue und schnelle Messungen aus größerer Entfernung konzipiert. Der Sensor besitzt einen Messbereich von 1.000 mm und erlaubt schnelle Messungen bis 7,5 kHz. Durch den Grundabstand von 1.000 mm sind damit Messungen über Entfernungen von bis zu 2 m möglich. Parametriert wird der Sensor über das bedienerfreundliche Webinterface, worüber sich auch Messwerte und Videosignale anzeigen lassen. Die Echtzeit-Oberflächenkompensation ermittelt den Reflexionsgrad des Messobjektes während der laufenden Belichtung und regelt diese in Echtzeit. www.micro-epsilon.de ÜBER EINE MILLION WINDKRAFTLAGER Anfang des Jahres hat Schaeffler das einmillionste Lager nach seinem Wind- Power-Standard gefertigt und ausgeliefert. Der global tätige Automobil- und Industriezulieferer bietet seit rund 40 Jahren zuverlässige Lagerlösungen für On- und Offshore-Windkraftanlagen. Die Wälzlager finden sich nach eigenen Angaben in jeder zweiten bis dritten Windkraftanlage weltweit. Um den hohen Anforderungen an die Zuverlässigkeit von Anlagen und deren Komponenten gerecht zu werden, hat das Unternehmen bereits vor über 10 Jahren einen Wind- Power-Standard eingeführt. Mit diesem Standard für Produkte und Prozesse werden höchste Qualitätsmaßstäbe für diese Lager sichergestellt, wie sie beispielsweise auch in der Automobilindustrie oder in der Luft- und Raumfahrt umgesetzt werden. Mit dem Großlagerprüfstand „Astraios“ bietet Schaeffler für Rotorlager umfassende Testmöglichkeiten. Durch eine 100%ige Ultraschall- und Schleifbrandprüfung (siehe Bild) der nach dem Wind-Power-Standard gefertigten Lager werden Materialfehler noch vor der Auslieferung erkannt bzw. ausgeschlossen. Möglichen Lagerschäden und einer Beeinträchtigung der Lebensdauer wird so vorgebeugt www.schaeffler.com