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antriebstechnik 3/2019

antriebstechnik 3/2019

INTEGRATED AUTOMATION,

INTEGRATED AUTOMATION, MOTION & DRIVES I SPECIAL 01 Tonerzeugung bei einem Konzertklavier Entscheidungskriterium. Daneben überzeugen die linearen DC-Servomotoren mit einem ausgezeichneten Leistungs-/Volumenverhältnis, ihrer robusten Konstruktion sowie einfachem Einbau und leichter In betriebnahme. Sie benötigen zudem keine Schmierung. Dank fehlender statischer Rastmomente sind diese Antriebe besonders geeignet für solche Mikro-Positionieraufgaben. Letessier-Selvon betont die Wichtigkeit des Antriebs für die gesamte Lösung: „Ohne ihn hätten wir erst gar nicht beginnen können. Noch vor einigen Jahren gab es keinen Motor mit den Leistungsmerkmalen, die wir benötigen. Erst die Fortschritte der vergangenen Jahre, etwa bei den Neodym-Permanentmagneten, haben einen solchen Motor möglich gemacht, und natürlich auch die Entwicklungsarbeit von Faulhaber.“ Unveränderbares verändern Durch den Einsatz einer externen Antriebsquelle konnten die Klavierforscher nun zwei entscheidende Parameter verändern. Sie 02 Der Linearmotor LM 1247 ist das Herzstück des assistierten Klaviers können das Gewicht des Hammers pro - blemlos auf 50 g oder sogar mehr erhöhen und damit ein größeres Klangvolumen erreichen. Der größere Hammer regt dazu durch eine größere Krafteinwirkung ein breiteres Spektrum von Obertönen an. Auch das Hebelverhältnis zwischen Anschlag und Hammerweg lässt sich nun dynamisch anpassen. Dazu wäre es denkbar ein viertes Pedal einzuführen, das die Kraft des Hebelarms während des Spiels variiert. Das bringt dem Pianisten gerade dann Vorteile, wenn er sehr schnelle Passagen besonders leise oder laut spielen will. Zudem lässt sich der Tastenweg sehr einfach nach den Vorlieben des Pianisten einstellen. Innerhalb von ca. 10 min kann der Klavierstimmer alle Hämmer austauschen und so genau an die Bedürfnisse des Musikers anpassen. Bei einer herkömmlichen Mechanik erfordert eine solche Anpassung viele Stunden Arbeit. Keine Verzögerungen Ein weiteres gewichtiges Argument für den Einsatz der gewählten Antriebe war ihre hohe Dynamik. Während Kritiker befürchten könnten, dass durch die zwischengeschaltete Sensorik, Elektronik und Aktorik eine Verzögerung zwischen Anschlag und Tonerzeugung entstehen, die den Pianisten beeinträchtigt, ist genau das Gegenteil der Fall. Die klassische Klaviermechanik besitzt nämlich eine beträchtliche Trägheit, die dadurch beeinflusst wird, ob der Pianist leise oder laut spielt. So bewegt sich der Hammer beim Fortissimo z. B. etwa zehnmal schneller als beim leisen Spiel. Ähnliches gilt für den Tastenanschlag, der beim sehr schnellen Spiel ca. 10 ms benötigt. Letessier-Selvon ergänzt: „Die Reaktionszeit des Antriebs liegt wohl eher unter einer Millisekunde. Unsere Elektronik reagiert ebenfalls im Millisekundenbereich. Faulhaber hat das längste Intervall im System gemessen, den Zeitverzug zwischen der Stromgabe des Controllers und der Stromaufnahme des Motors. Er liegt im Bereich weniger 100 µs, also deutlich unter 1 ms. Ich bin sicher, dass der Pianist keine Verzögerung spüren wird.“ Bis zum ersten Konzert Aktuell wurde bereits die technische Machbarkeit des Konzepts getestet mit einem Monochord, also einer einzelnen Saite. Die Untersuchungen haben gezeigt, dass der eingesetzte Beschleunigungssensor und auch der Motor nicht nur auf dem Papier geeignet sind, sondern auch in der Praxis funktionieren. Die Antriebsspezialisten aus Schönaich haben zu diesem Zweck extra für diesen Anwendungsfall eine beschleunigungsorientierte Steuerung entwickelt, die besser zum Instrument passt als die übliche Geschwindigkeitssteuerung mit dem Speed Controller. Derzeit verfeinern Letessier-Selvon und sein Team die assistierte Mechanik im Detail und wollen bald eine Oktave beherrschen. „Wenn das erreicht ist, werden wir den ganzen Flügel mit der assistierten Mechanik ausstatten. Nächstes Jahr würden wir gern das erste Konzert veranstalten“, so Letessier-Selvon. Fotos: Aufmacher + 01: LPNHE – CNRS/ Antoine Letessier-Selvon; 02: Faulhaber www.faulhaber.com 44 antriebstechnik 3/2019

Zwei Helfer für günstiges Automatisieren Für die Low-Cost-Automatisierung präsentiert Igus einen 4- bis 5-Achs-„Rohboter“ aus Kunststoff sowie das Modell eines Online- Marktplatzes für Anbieter und Anwender. Die „Rohboter“-Basis ist das elektro-mechanische Grundgerüst. Aus dem Baukasten lassen sich schmier- und wartungsfreie Robotiksysteme zusammenstellen. Motoren, Getriebe, Leistungselektronik, Steuerung, GUI – alles ist frei wählbar. Dadurch lassen sich kleine, konfigurierbare Stückzahlen ebenso realisieren wie große Mengen. Das Spiel des Arms wurde weiter reduziert, eine höhere Präzision des Robolinks ist somit möglich. Mit integrierten Kabelkanälen werden die Leitungen innen geführt. Der DC-Gelenkarm lässt sich zusätzlich mit Greifern, Kameras oder Sensorik verschiedener Hersteller ausstatten. Dabei wiederum soll eine neue Online-Plattform helfen. Der digitale Marktplatz soll den Kunden dabei unterstützen, schnell seine passende Low-Cost-Automation-Lösung zu finden. www.igus.de Servomotorleitung für vielfältige Zwecke KIMO.indd 1 18.04.2017 14:40:18 Lapp präsentiert eine Servomotorleitung für den Schaltschrank, die Kabelpritsche und die Schleppkette. Die Ölflex Servo FD 7TCE entspricht verschiedensten Normen und soll die Beschaffung und Lagerhaltung vereinfachen, weil Maschinen- und Anlagenbauer keine weiteren Leitungstypen vorhalten müssen. Die Leitung bietet Lapp mit und ohne zusätzliche Steuerpaare für den Anschluss an der Bremse bzw. dem Temperaturfühler an. Sie ist beständig gegen UV-Licht, flammwidrig nach FT4-Brandtest und ölbeständig nach Oil Res I/II. Die Leiter bestehen aus Kupferdrähten, sodass die Leitung auch für enge Biegeradien geeignet ist. Das kapazitätsarme Material der Aderisolation soll Spannungsabfälle minimieren und unerwünschte Ableitströme auf der Abschirmung reduzieren. Die Ölflex Servor FD 7TCE ist als „TC-ER“ Pritschenleitung und „Flexible Motor Supply Cable“ UL-gelistet und darf daher auch in den USA vor Ort verkabelt werden. www.lappgroup.com XPlanar: Frischer Wind in der Antriebstechnik Um die Konzeption von Maschinen und Anlagen zu vereinfachen, hat Beckhoff den XPlanar entwickelt. Das Planarmotorsystem kombiniert die individuelle Anordnung von Planarkacheln mit einer mehrdimensionalen Positionierbarkeit der darüber schwebenden „Planarmover“. Dabei sollen die Mover ruck- und berührungsfrei mit bis zu 4 m/s Geschwindigkeit, 2 g Beschleunigung und 50 µm Positionierwiederholgenauigkeit zweidimensional verfahrbar, geräuschlos und ohne Abrieb sein. Durch die flexible Mover-Positionierung und die hohe Bewegungsdynamik könnten z. B. Produktströme einfach und individuell geteilt und bislang erforderliche Roboter oder andere Mechanik-Vorrichtungen ersetzt werden. XPlanar eignet sich als Transportsystem im Maschinenbau, insbesondere zur Automatisierung von Verpackungs-, Montage-, Sortier- und Kommissionierprozessen. Gleichzeitig wird der Einsatz im Reinraum, in der Pharmaund Lebensmittelindustrie sowie unter Vakuumbedingungen unterstützt. www.beckhoff.de/xplanar sales@expert-tuenkers.de www.expert-tuenkers.de

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