Motion - %100 12% - Helmut Hund GmbH
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motion
02.2021
DAS MAGAZIN MIT ANTRIEB
Driving sustainable
growth
+ 100
Climate
%
12 % neutral
shipment
Share of
self-generated
energy from
photovoltaics CO2
+
-100 %
150
All production
sites CO2-neutral
JobRad bikes to
promote sustain-
able mobility
I N H A LT
NEWS
04 FAULHABER mit neuer
Führungsstruktur
Neue Geschäftsführung übernimmt Leitung
der Unternehmensgruppe im Januar 2022
NEWS
04 05 Überragend hohe
Geschwindigkeit und Dynamik
Vorstellung des neuen Schrittmotors AM3248
10 FA B R I K A U T O M AT I O N & R O B O T I K
06 06 Präzise auf Kurs in die
autonome Produktion
Das Startup Evocortex und FAULHABER sorgen für
eine reibungslose Vollautomation
14
M E D I Z I N & L A B O R G E R ÄT E
10 Schlauer Baukasten
für schnelle Lösungen
18 Miniaturisierte Linearmotoren von FAULHABER
erschließen für die pharmazeutischen Industrie
neue Potenziale
PRÄZISIONSÜBERWACHUNG &
MESSTECHNIK
14 Weil jede Polle zählt ...
Ein durch FAULHABER angetriebener Pollenmonitor
hilft Allergikern mit zuverlässigen Vorhersagen
M E D I Z I N & L A B O R G E R ÄT E
18 Automatisierung
braucht viel Fingerspitzengefühl
22 Zimmer Group zeigt mithilfe von FAULHABER
Antriebstechnik Feingefühl in der Labor
automatisierung
UHRENINDUSTRIE
22 Time follows Function
Wie der kleinste Serienmotor von FAULHABER
das Produktdesign der Uhrenmarke Ressence
revolutioniert
N A C H H A LT I G K E I T
26 Driving sustainable growth
Step by Step zur CO2-neutralen Firmengruppe
durch Neuorganisation von Produktion und
Warenversand
02 02.2021
EDITORIAL IMPRESSUM
Ausgabe 02.2021
Herausgeber / Redaktion:
Liebe Leserinnen, liebe Leser, DR. FRITZ FAULHABER
GMBH & CO. KG
Schönaich · Germany
um unsere natürlichen Ökosysteme für künftige Generationen zu erhalten, hat
Tel.: +49 (0)70 31/638-0
sich FAULHABER dem Ziel der Nachhaltigkeit in all seinen Facetten verschrie- Fax: +49 (0)70 31/638-100
ben und handelt entsprechend danach. Wir sind uns unserer Verantwortung E-Mail: info@faulhaber.de
für kommende Generationen bewusst und verankern daher den schonenden www.faulhaber.com
Umgang mit Umwelt und Ressourcen in unserem Unternehmensleitbild. Der
Fokus auf Nachhaltigkeit gehört für FAULHABER seit langem zu den stra- Gestaltung:
tegischen Schwerpunkten, wie Innovation und Wachstum. Bereits seit 2020 Werbeagentur Regelmann
produziert FAULHABER als eines der ersten Produktionsunternehmen in Pforzheim · Germany
www.regelmann.de
Deutschland CO2-neutral, inzwischen gilt dies für alle Produktionsstandorte.
Neben der Logistik gehört Pick-and-Place, das heißt Objekte greifen und woan- Bildnachweise & Copyright:
ders platzieren, zu den wichtigsten Aufgaben in der industriellen Produktion. Alle Rechte vorbehalten. Die Rechte der
In modernen Anlagen wird dies von automatisierten Greifern erledigt. Sie müs- verwendeten Grafiken, Bilder und genann
ten Marken liegen bei den jeweiligen Eigen
sen ebenso kräftig wie feinfühlig zupacken können, präzise und millionenfach
tümern. Das Copyright der Beiträge liegt
zuverlässig. Die Kraft dafür kommt immer häufiger von Elektromotoren wie der
beim Herausgeber. Eine Vervielfältigung
Produktfamilie BX4 von FAULHABER. Mehr dazu und weitere spannende Themen oder elektronische Verarbeitung, auch
rund um die Antriebstechnik finden Sie im aktuellen Magazin. in Auszügen, ist nur mit ausdrücklicher
Zustimmung des Herausgebers gestattet.
Mit der vorliegenden Ausgabe wenden wir uns heute letztmalig an Sie und
nutzen die Gelegenheit, uns von Ihnen zu verabschieden. Nach 17 Jahren
Erscheinungsweise & Abo:
(Dr. Thomas Bertolini) beziehungsweise 22 Jahren (Gert Frech-Walter) übergeben Die FAULHABER motion erscheint zweimal
wir zum Jahreswechsel die FAULHABER Geschäftsführung an unsere Nachfolger. jährlich und wird Kunden, Interessenten
Details dazu erfahren Sie in diesem Magazin. Wir danken Ihnen sehr herzlich und Mitarbeitern von FAULHABER kostenlos
für Ihre Treue, das Vertrauen und die stets gute, konstruktive, partnerschaftliche zugestellt.
sowie erfolgreiche Zusammenarbeit in all den Jahren. Wir wünschen Ihnen für
Die FAULHABER motion gibt es auch digital:
Ihre Zukunft alles erdenklich Gute, geschäftlich wie persönlich.
www.faulhaber.com/motion
Sie dürfen davon ausgehen, dass sich die zukünftige Zusammenarbeit in der
von Ihnen gewohnten Qualität mit der neuen Geschäftsführung erfolgreich
fortsetzen wird.
Wir wünschen Ihnen eine angenehme Lektüre!
Mit den besten Grüßen
Gert Frech-Walter Dr. Thomas Bertolini
Geschäftsführer Geschäftsführer
FAULHABER motion 03
NEWS
FAULHABER MIT NEUER FÜHRUNGSSTRUKTUR
NEUE GESCHÄFTSFÜHRUNG ÜBERNIMMT DIE LEITUNG
DER UNTERNEHMENSGRUPPE IM JANUAR 2022
Schönaich. Zum Januar 2022 und damit im Jahr des 75. Jubiläums der Dr. Fritz
Faulhaber GmbH & Co. KG ändert sich beim Antriebsspezialisten die Führungs
struktur. Die bisherigen Geschäftsführer, Dr. Thomas Bertolini und Gert Frech-
Walter, übergeben altersbedingt die Verantwortung an das neue fünfköpfige
Führungsteam um Karl Faulhaber.
faulhaber.com/news
04 02.2021
„Ihre Vision einer einheitlichen, über Standorte hin-
weg, synchronen Produktion war für den Erfolg von ÜBERRAGEND HOHE
FAULHABER zu Beginn des neuen Jahrtausends eben-
so bedeutend wie die in ihrer gemeinsamen Amtszeit
GESCHWINDIGKEIT UND
erfolgte Integration der internationalen Tochtergesell- DYNAMIK
schaften zur FAULHABER Gruppe. Als Geschäftsführer
konnten sie im Namen von FAULHABER zudem zahl-
reiche Auszeichnungen entgegennehmen, so zum Bei- Mit dem neuen Schrittmotor AM3248 eröffnet
spiel als Fabrik des Jahres 2018 in der Kategorie heraus- FAULHABER neue Leistungsdimensionen für eine ganze
ragende Kleinserienfertigung. Wir übernehmen von Reihe anspruchsvoller Anwendungen. Mit maximal
Dr. Thomas Bertolini und Gert Frech-Walter ein top 10.000 rpm erreicht er die fünffache Drehzahl ver-
aufgestelltes Unternehmen, das fit ist für die Heraus- gleichbarer Schrittmotoren und in Kombination mit
forderungen der Zukunft. Wir danken ihnen beiden einer Getriebeuntersetzung von 100:1 liefert er ein
sehr für ihren Einsatz und ihr Engagement und wün- Drehmoment von 5 Nm. Auch bei der effizienten Bau-
schen ihnen, dass sie ihren wohlverdienten Ruhestand raumausnutzung punktet der neue Antrieb. Denn diese
genießen.“, so Karl Faulhaber. Performance schafft der Motor trotz seines geringen
Durchmessers von nur 32 mm.
Neue Geschäftsführung breit aufgestellt
Besonders in Anwendungen, wo es auf schnelle
Mit dem Wechsel wurde die Geschäftsleitung brei- Beschleunigung und Richtungswechsel ankommt, kann
ter aufgestellt. Neben Karl Faulhaber (Sales, Marke- der Motor sein niedriges Trägheitsmoment und seine
ting) sind künftig Hubert Renner (Order Management), hohe Geschwindigkeit vom ersten Schritt an ausspielen.
Markus Dietz (Finance, Controlling), Lutz Braun (HR, Dabei macht er 48 Schritt pro Umdrehung und bietet
Legal) sowie Dr. Udo Haberland (R&D, Innovation) mit mit 51 mNm ein hohes Haltemoment. Für eine noch-
der Führung des Familienunternehmens beauftragt. mals erhöhte Lebensdauer dieses ohnehin robusten
Antriebstyps sorgen neu entwickelte größere Kugel-
Für die familiengeführte Unternehmensgruppe ist lager. Die Leistungswerte, die er in Kombination mit
Kontinuität ein wichtiger Baustein für den Erfolg. Als einem Getriebe des Typs 32 GPT erreicht, sind in seiner
Mitglied des neuen Führungsteams, das zum Teil über Größenklasse einzigartig auf dem Markt. Dank dieser
jahrzehntelange Erfahrung in verschiedenen verant- Eigenschaften ist der Schrittmotor AM 3248 für zahl-
wortlichen Positionen bei FAULHABER verfügt, über- reiche Anwendungen in Bereichen wie Luft- und Raum-
nimmt mit Karl Faulhaber bereits die dritte Generation fahrt, Laborautomation, große optische Systeme, Halb-
der Gründerfamilie im Unternehmen Verantwortung. leiterindustrie, Robotik und 3D-Druck optimal geeignet.
Gemeinsam mit Kunden, Partnern und Beschäftigten Bei Bedarf kann der Motor mit einem magnetischen
wird man auch zukünftig auf gesundes Wachstum und Encoder der Reihe IE3 kombiniert werden.
Profitabilität setzen.
„Nach 17 Jahren (Dr. T. Bertolini) beziehungsweise
Die Vorteile auf einen Blick:
22 Jahren (G. Frech-Walter) übergeben wir zum Jahres
wechsel den Stab an die neue Geschäftsführung. Wir Leitungslänge bis 5 m
danken unseren Partnern und Kunden für ihre Treue Effizienter Betrieb mit geringem Drehmomentrippel
im Laufe dieser Zeit und die stets ausgezeichnete Keine Referenzfahrt nach Wiedereinschalten erforderlich
Zusammenarbeit. Dies ist auch der Ansporn der neuen
Geschäftsführung, der wir viel Erfolg wünschen“, so
die scheidenden Geschäftsführer Dr. Thomas Bertolini
und Gert Frech-Walter.
faulhaber.com/news
FAULHABER motion 05
FA B R I K A U T O M AT I O N & R O B O T I K
PRÄZISE
AUF KURS IN
DIE AUTONOME
PRODUKTION
Im Zeitalter von Internet of Things (IoT) und Industrie 4.0 gewinnt die Intralogistik enorme
Bedeutung. Für eine vollautomatisierte Produktion ab Losgröße eins müssen die richtigen
Teile zur rechten Zeit zu den Fertigungsstationen transportiert werden. Die hohe Flexibilität
und Präzision, die diese Variantenvielfalt fordert, bekommt das Startup Evocortex zusammen
mit FAULHABER in einem innovativen autonomen Transportsystem in den Griff.
06 02.2021
„Herkömmliche AMR brauchen häufig räumliche Anpas
sungen an den Fahrwegen oder sogar technische Verän
derungen in den Prozessen. Z. B. benötigen die Fahrzeuge
zur Orientierung optische Markierungen; Wege und
Kreuzungen müssen vorgegebenen Abmessungen und
Kurvenradien entsprechen. Wir wollten einen Transport
roboter schaffen, der sich den Bedürfnissen des Kunden
anpasst und nicht umgekehrt.“ Geschäftsführer Hubert Bauer
AMR auf dem Vormarsch
Transportlösungen für Material werden an. Hinter diesem raffinierten System
immer individueller und sollen zugleich steckt das eigenentwickelte Localiza-
möglichst vollständig automatisiert tion Module (ELM) von Evocortex.
erfolgen. Mobile Roboterplattformen Beim anfänglichen Einlernen fährt
– in der Fachsprache: autonomous der Roboter den Hallenboden raster-
mobile robots (AMR) – sind daher in förmig ab. Mit Hilfe komplexer Algo-
den Lager- und Produktionshallen rithmik entsteht aus einem Muster
weltweit auf dem Vormarsch. Auf die- einzelner Punkte eine hochpräzise
sen Markt fokussiert das Nürnberger Landkarte, künftig mittels künstlicher
Startup Evocortex, das im Jahre 2016 Intelligenz auch selbstlernend. Die
unter Beteiligung erfahrener Roboter- Steuerung erfasst zudem die Eigen-
Experten gegründet wurde. Eng ver- bewegung des Fahrzeugs. Durch die
bunden mit der benachbarten Tech- Kombination der Daten kann sie es
nischen Hochschule Nürnberg sowie – auf einer theoretischen Fläche von
weiteren Bildungs- und Forschungsein- einem Quadratkilometer – auf einen
richtungen, verfolgt das Unternehmen Millimeter genau positionieren. Dafür
ein ganz neues AMR-Konzept. genügen drei identifizierte Punkte.
Selbst wenn 50 Prozent des Bodens
mit Sägespänen abgedeckt werden,
Der „Fingerabdruck“ des
bleibt das ELM unbeeindruckt und
Hallenbodens verweist auf
Hochauflösende Kamera an der Unterseite sorgt für eine robuste, präzise und
die exakte Position
genaue Navigation. Dauerhafte neue
Die Autonomen Mobilen Roboter Kratzer im Boden werden in die Kar-
(AMR)von Evocortex benötigen kei- te aufgenommen, verschwundene
nerlei vorinstalliertes Leitsystem, um Merkmale werden nach einiger Zeit
ihren Standort zu erkennen und den entfernt.
richtigen Weg zu finden. Sie orientie- Optional können die AMRs an einer
ren sich einfach an den Unregelmäßig- oder zwei Fronten mit zusätzlichen
keiten im Hallenboden. Die sind selbst LIDAR-Sensoren ausgestattet werden.
auf vermeintlich glatten Betonböden Diese scannen den Raum in Fahrt-
zu finden und werden von einer hoch- richtung und erkennen Hindernisse –
auflösenden Kamera an der Unterseite auch bewegliche wie Menschen, die
des Fahrzeuges registriert. Mit diesen den Fahrweg kreuzen. Das Fahrzeug
Bilddaten fertigt der Roboter quasi stoppt umgehend, um die Sicherheit
einen Fingerabdruck des Hallenbodens von Mitarbeitern zu gewährleisten.
FAULHABER motion 07
Indem man Drehrichtung und Dreh-
geschwindigkeit der einzelnen Räder
variiert, kann man das Fahrzeug aus
dem Stand in jede beliebige Richtung
steuern oder auf der Stelle drehen lassen.
Auf der horizontalen Ebene kann es sich
so frei bewegen wie ein Schwebefahr-
zeug. Somit ermöglichen die Mecanum-
Räder eine wendige und omnidirektio-
nale Bewegung des Roboters.
Skalierbarkeit in
Millimeterschritten
Die AMRs von Evocortex bieten aber
noch eine weitere Dimension der Flexi-
bilität, denn sie erlauben eine praktisch
unbeschränkte Größenauswahl. „Wir
können unseren Robot auf Wunsch in
Freie Beweglichkeit
Millimeterschritten an die Wünsche
mit Mecanum-Rädern
unserer Kunden anpassen“, betont
Ein normales Rad bewegt sich nur in Wenn sich das Mecanum-Rad dreht, Hubert Bauer. „Zwischen 400 mal 480
dieselbe Richtung wie die Drehung sei- entstehen zwei Kraftkomponenten, in und 800 mal 1200 Millimeter lässt sich
ner Achse. Will man ein Fahrzeug mit die Drehrichtung des gesamten Rades jede Außenabmessung realisieren.“ Bei
solchen Rädern präzise positionieren, sowie im rechten Winkel dazu. Die der Produktlinie EvoRobot R&D bzw.
muss man rangieren wie beim Einpar- resultierende Bewegungsrichtung liegt EvoRobot Industrial entsprechen diese
ken eines Autos. Um das zu vermeiden, folglich dazwischen: Das Mecanum- zugleich annähernd den Außenma-
haben sich die Entwickler von Evocortex Rad „möchte“ in einem 45-Grad-Winkel ßen der lasttragenden Plattform. Die
für das Mecanum-Rad entschieden. zur Achsrichtung fahren. Allerdings gesamte Technik – Sensorik, Steuerung,
Anstelle einer geschlossenen Lauffläche besitzt es wegen der Beweglichkeit Hubeinheit und Radantriebe – ist unter
sind auf dessen Felge tonnenförmige der Rollen keine Spurtreue. Wenn wei- ihr angebracht.
Rollen angebracht. Sie sind im Winkel tere K
räfte hinzukommen, kann seine Das Radantriebsmodul ist ein entschei-
von 45 Grad zur Achse des Rades befes e igene Bew eg ungsrichtung in jede dendes Element für diese Skalierbarkeit.
tigt und können sich um ihre eigene beliebige Richtung abgelenkt werden. Es befindet sich direkt über dem Rad
schräge Lagerachse drehen. Form, Bei einem Fahrzeug mit vier Mecanum- und bilden mit diesem zusammen eine
Größe und Abstände der Rollen sind Rädern sind die 45-Grad-Winkel jeweils standardisierte, unabhängige Funkti-
so gewählt, dass das Rad eine durch um 90 Grad versetzt angeordnet. Jedes onseinheit. Die Räder können also in
gehende Abrollfläche erhält. Rad strebt also in eine andere Richtung. beliebigen Abständen voneinander
montiert werden. Die entscheidende
Voraussetzung für diese Anordnung
ist ein leistungsstarker Motor mit sehr
kleinen Abmessungen.
„Wir haben uns sehr genau ange-
schaut, welche Motoren auf dem Markt
dafür in Frage kommen“, erinnert sich
Hubert Bauer an die Entwicklungs-
phase. „Die Leistungsdichte, die wir
08 02
1.2021
0 FOAP BT R
I KI K &A UP THOOM
TOA TN II O
KN & R O B O T I K
brauchten, haben wir ausschließlich bei
FAULHABER gefunden. Die Motoren der
Konkurrenz hätten für das geforderte
Drehmoment mehr Platz benötigt.“
Enorme Kraft, minimale Größe
Die Radmodule des EvoRobot sind mit
DC-Kleinstmotoren der Serie 3257… CR
oder 3272…CR ausgestattet. Sie ver-
fügen jeweils über einen IEF3-Encoder
und ein 38/2 S-Getriebe. Die Rad
motoren sind für schnelles Stoppen und
sicheres Halten einer Position zusätzlich
mit einer Bremse ausgestattet. „Dank
der enormen Kraft dieser Kleinmotoren
kann der EvoRobot Paletten mit einer
Ladung von vorläufig bis zu 120 Kilo- Motor der Serie 4221… BXT, der mit Neben dem Verhältnis zwischen Leistung
gramm Ladung befördern“, erklärt einer Länge von 21 Millimeter aus- und Volumen spielen beim Betrieb der
Hubert Bauer. „Das funktioniert auch kommt. Auf längere Sicht, meint der AMRs vor allem Wartungsfreiheit und
auf einer Rampe mit fünf Grad Stei- Geschäftsf ührer, werde man wohl die Zuverlässigkeit im Dauerbetrieb eine
gung und einer Geschwindigkeit von auch beim EvoRobot zu den bürsten- wichtige Rolle. „Unsere Anforderungen
einem Meter pro Sekunde.“ losen Antrieben übergehen und die im Hinblick auf die Lebensdauer werden
Für den Transport von Kleinladungs- Module noch weiter vereinheitlichen. von den FAULHABER Motoren mehr als
trägern ist die Produktlinie E voCarrier Im nächsten Schritt plant E
vocortex die erfüllt“, sagt Hubert Bauer. „Außerdem
konzipiert. Im Innenleben dieses Steuerung von 2 oder 4 E voCarriern ist es auch von Vorteil, dass die Antriebe
AMR geht es noch enger zu. Auch zu koppeln. So können sie zusam- mit allen gebräuchlichen Industriesteu-
die Unterfahrhöhe ist hier bei unter men auch eine Europalette oder eine erungen funktionieren. Die Experten
100 mm. Deshalb haben die Entwick- ganze R egaleinheit transportieren von FAULHABER haben uns auch sehr
ler hier einen sogenannten „Flach- – ein w eiterer Freiheitsgrad für die geh olfen, die optimale Einstellung der
läufer“ gewählt – einen bürstenlosen Anwendung. Parameter für die Serienreife zu finden.“
FAULHABER CR
DC-KLEINSTMOTOREN
MIT GRAPHITKOMMUTIERUNG
www.faulhaber.com/de/maerkte/fabrikautomation-robotik/
www.evocortex.org
FAULHABER motion 09
M E D I Z I N & L A B O R G E R ÄT E
SCHLAUER
BAUKASTEN
FÜR SCHNELLE
LÖSUNGEN
Spätestens seit Beginn der Coronakrise stehen Pharmaindustrie und
Labore unter dem Druck, möglichst hohe Automatisierungsgrade zu realisieren.
Notwendig sind eine Vielzahl neuer Analyse- und Prüfeinrichtungen, Produktions
linien sowie Abfüll- und Verpackungsanlagen, deren Effizienz mit dem Grad der
Automatisierung steht und fällt. Miniaturisierte Linearmotor-Achsen und -Module
für ein- oder mehrachsige Anwendungen erschließen hier neue Möglichkeiten.
Konzipiert als Baukastensystem eignen sie sich für unterschiedlichste Aufgaben
in der Laborautomation und der pharmazeutischen Industrie.
Angetrieben werden sie von FAULHABER Linearmotoren.
10 02.2021Miniatur Linearmotormodul QM02-2070
Hub bis 160 mm · Spitzenkraft 28 N
Auf die Anfragen der Pharmaindustrie, Massen sehr steif und bieten beim Posi-
Analysebranche und Medizintechnik tionieren eine hohe Wiederholgenau-
nach kleinen, aber funktionellen igkeit von ±50 µm. Dabei sind last
Automatisierungslösungen haben die abhängig Verfahrgeschwindigkeiten
Ingenieure der Jung Antriebstechnik bis zu 3 m/s und Beschleunigungen
u. Automation GmbH JA², mit der bis 50 m/s² möglich. Die Achsen und
Entwicklung des neuen Mechatronik- Module sind individuell miteinander
Baukastens QuickLab reagiert. Mit kombinierbar. Auf diese Weise lassen
den kleinen Linearmotor-Modulen sich Pick-and-Place-Anwendungen
QM02 für bis zu 160 mm Hub und ebenso realisieren wie automatische
den Linearmotor-Achsen QA02 für Lösungen zum Vereinzeln, Gruppieren,
Hübe bis 220 mm lassen sich Kurzhub Prüfen oder Plattieren von Proben oder
anwendungen beispielsweise in der anderen empfindlichen Produkten.
Labor- und Analysetechnik oder in Mit einer Baubreite von 22 mm deckt
Testsystemen mit hoher Dynamik QuickLab hier den Bedarf für miniatu-
und Genauigkeit realisieren. Durch risierte ein- und mehrachsige Handha-
die mechanische Konstruktion mit bungssysteme perfekt ab, zumal auch
Präzisionsführungen in Kombination das passende Zubehör wie Gewichts-
mit zwei Kugelumlaufwagen sind die kraftkompensationen, magnetische
Module und Achsen trotz ihrer Leich- Haltebremsen, externe Wegsensoren
tigkeit und der geringen bewegten und Adapterplatten angeboten wird.
FAULHABER motion 11Hohe Dynamik und Präzision
„Die Linearmotoren sind das ‚Herz’
unseres Automatisierungsbaukastens
und die Anforderungen an sie sind
sehr hoch“, erklärt Wilhelm Jung,
Geschäftsführer bei JA². „Die Motoren
müssen hochdynamisch arbeiten, sich
präzise ansteuern lassen und auch
Miniatur Linearmotormodul QM02-2070 von den Abmessungen her passen.“
mit angebauter Gewichtskraftkompensation für Hubantriebe
Überzeugen konnten hier die Linear
motoren von FAULHABER durch ihr
innovatives Funktionsprinzip, das sich
von „klassischen“ Lösungen unter
scheidet:
Linearmotoren können recht unter
schiedlich konstruiert sein, denn
grundsätzlich lassen sich alle Prinzipen
„drehender“ Elektromotoren in Linear
motoren umsetzen, indem man den
runden Luftspalt auf eine Gerade
abbildet. Die ursprünglich k reisförmig
angeordneten elektrischen Erreger-
wicklungen werden dazu quasi auf
ebener Strecke abgewickelt. Das
Magnetf eld zieht dann den Läufer
über die Fahrstrecke. Es gibt jedoch
auch noch andere Möglichkeiten: Die
DC-Linearantriebe LM2070 sind nicht
als solche „Oberflächenläufer“ mit
Miniatur Linearmotorachse QA02-2070
mit schlepptauglichem Kabel bis 30 m Kabellänge
Schlitten und Führung aufgebaut.
Hub bis 220 mm · Spitzenkraft 28 N Stattdessen wird der Läuferstab inner-
halb einer selbsttragenden Dreiphasen-
spule geführt. „Durch diese Konstruk-
tion ergeben sich ein ausgesprochen
gutes lineares Kraft-/Stromverhältnis
und eine hohe Dynamik. Zudem gibt
es keine Rastmomente, wodurch sich
die Linearmotoren für den Einsatz in
unserem QuickLab-Baukasten beson-
ders gut eignen.“
Höchstleistung bei kleinsten
Abmessungen
Den Linearmotor LM2070 gibt es mit
Hublängen von 40 bis 220 mm. Trotz
der kompakten Statorabmessungen
von 20 x 20 x 70 mm (B x H x L) hat der
Nur 2 Schrauben werden benötigt! kleine lineare DC-Servomotor beacht-
X-Z-Flächenportal kombiniert aus Linearmotorachse QA02 und liche mechanische Kennzahlen.
Linearmotormodul QM02 mit Gewichtskraftkompensation
12 02.2021 M E D I Z I N & L A B O R G E R ÄT EDie Dauerkraft beträgt 9,2 N, als Schlepptaugliche Mittlerweile hat sich der für die La-
Spitzenkraft stehen sogar bis zu 28 N Kabelverbindung bora utomation maßgeschneiderte
zur Verfügung. Die robuste Gleit Mechatronik-Baukasten im prak-
lagerung des Läuferstabes verkraftet Ein wichtiger Punkt für Handling tischen Einsatz bewährt. Wilhelm Jung
problemlos die hohen Geschwindig systeme ist die Anschlusstechnik. bestätigt das: „Mehrere Hersteller und
keiten bis 3 m/s. Dabei lässt sich das Normalerw eise werden die Linear- Zulieferer von Analysezubehör ver-
kleine Kraftpaket sehr präzise an motoren mit maximal 30 cm langem trauen heute auf unsere Systeme. Die
steuern. Bereits mit den integrierten Kabelanschluss ausgeliefert. Bei Auto- aktuelle Nachfrage ist enorm, und das
Hallsensoren liegt die absolute Posi mationssystemen ist der Schaltschrank auch aus anderen Bereichen wie Optik
tioniergenauigkeit bei ±0,1 mm und aber meist vom eigentlichen Antrieb und Prüftechnik.“ Immer mit dabei als
die Wiederholgenauigkeit bei ±50 µm. entfernt. „Zwischen Motor und Con- treibende Kraft: die kleinen, leistungs-
Mit einer optionalen externer Sen- troller im abgesetzten Schaltschrank starken LM2070-Linearantriebe.
sorik sind sogar ±0,01 mm und eine liegen dann schon mal 10, 20 oder
Wiederholgenauigkeit von ±1 µm noch mehr Meter“, weiß Wilhelm
möglich. Hinzu kommt ein praktisch Jung. Beim QuickLab-Baukasten gibt
wartungsfreier Betrieb, da der Motor es d eshalb ein spezielles, mehrfach
keine bewegten Verschleißteile hat. geschirmtes Kabel, das die Motor
Außerdem arbeitet der Linearantrieb leistung und das Wegsensorsignal
nahezu geräuschlos. „Das ist vor allem zwischen Motor und Controller über
dann wichtig, wenn Personal und bis zu 30 Meter störungsfrei über-
Handlingsysteme im gleichen Raum trägt. Es wird mit einem Deckel direkt
arbeiten, wie es in Laboren oft üblich am Motor zugentlastet befestigt, ist
ist“, ergänzt Wilhelm Jung. steckbar und obendrein auch noch
schlepptauglich, also für den bewegten
Einsatz ausgelegt. Die Einkabeltechno-
logie vereinfacht durch die beidseitige
Vorkonfektionierung die Installation. FAULHABER LM2070
LINEARER DC-SERVOMOTOR
www.faulhaber.com/de/maerkte/medizin-laborgeraete/
www.ja2-gmbh.de
Nur 2 Schrauben werden benötigt!
X-Z Pick&Place kombiniert aus zwei Linear-
motormodulen QM02, die Z-Achse mit
Gewichtskraftkompensation
FAULHABER motion 13PRÄZISIONSÜBERWACHUNG & MESSTECHNIK
WEIL
JEDE POLLE
ZÄHLT
…
Ambrosia, Birke, Erle, Hasel: Rund 30 Prozent der Bevölkerung
leiden mehr oder weniger stark unter Pollen dieser und weiterer
Pflanzen, Bäume und Sträucher. Die Symptome reichen von relativ
milder Rhinitis (Heuschnupfen) bis zu anaphylaktischen Schocks, die
lebensbedrohlich sein können. Umso wichtiger ist es, a ls Betroffene
tagesaktuell zu wissen, wie der Pollenflug vor Ort aussieht.
FAULHABER Antriebe sorgen im vollautomatischen Pollenmonitor
der Helmut Hund GmbH an verschiedenen Stellen dafür,
dass die P ollenzählung zuverlässig und vor allem zeitnah
Daten für die Pollenflugvorhersage liefert.
14 02.2021Studien gehen davon aus, dass zukünf- chen, die viele sich gerne auf den und Pollenzähler sitzen am Mikroskop,
tig sogar jeder zweite Bundesbürger Balkon oder die Terrasse stellen, sind ein Bestimmungsbuch neben sich, das
unter Pollen leiden könnte. Zudem sehr allergen und stehen in südlichen Ergebnis steht normalerw eise nach
sorgen die globale Erwärmung und Ländern ganz oben auf der Liste“. zwei oder drei Tagen fest, manchmal
der Klimawandel dafür, dass die Blüh- aber auch erst Wochen später. Da
periode und damit die Zeiträume mit Pollen sich auch je nach Jahreszeit und
Auswertung mit Zeitverzug
hoher Pollenbelastung sich verän- klimatischen Bedingungen verändern,
dern. „Wir haben in milden Wintern Umso wichtiger ist es, zu wissen, wann kann es bei der Auswertung durch
bereits Ende November Haselpollen welche Pollen in welcher Konzen- Menschen leider zu Fehlbestimmungs
durch unser Monitoring nachweisen tration in der Luft sind. Standard in quoten im niedrigen zweistelligen
können, normalerweise erwartet man vielen europäischen Ländern ist die Prozentbereich kommen. Dennoch
dies erst für den Januar“, berichtet sogenannte Burkhard-Falle. Ein defi- hat diese Methodik immer noch den
Dr. Jörg Haus, Produktmanagement niertes Luftvolumen wird beständig S tatus eines Goldstandards in der
Instrumente, Helmut Hund GmbH. von einem Gebläse angesaugt – jeweils Pollenzählung.
Insbesondere Ambrosia, mit der Blüte aus der aktuellen Windrichtung – und Für den untersuchten Tag lassen
von Juli bis Oktober, ist für Allergiker an einer sich langsam d rehenden sich jedoch relativ genaue Angaben
ein großes Problem. Ihr Allergiepoten- Trommel vorbei geführt. Auf ihr ist in Bezug auf Pollenbelastung und
tial ist fünfmal so hoch wie das von ein Klebestreifen angebracht, auf dem Uhrzeit machen. Aus diesen Daten
Gräsern. „Bereits 11 Pollen in einem die Pollen und andere angesaugte werden dann Modelle errechnet für
Kubikmeter Luft entsprechen einer Teilchen haften bleiben. Das innerhalb eine R egion in einem bestimmten
starken Belastung.“ Diese äußern sich eines Tages angesaugte Luftvolumen Monat oder einer Jahreszeit. „Die
in Rhinitis, Lichtempfindlichkeit, Kopf- von 14,4 m³ entspricht dem, was ein Daten sind, das ist systembedingt,
schmerzen, Atemnot oder schwerem Erwachsener maximal im Ruhezu- leider mindestens zwei Tage alt, wenn
Asthma. Darüber hinaus können auch stand einatmen würde. Spätestens sie vorliegen. Als Allergiker bringt mir
importierte Pflanzen sich zu einem nach sieben Tagen muss der Klebe das aber nur wenig. Wenn ich heute
unerwarteten Problem entw ickeln, streifen ausgetauscht und analysiert eine Aktivität im Freien plane, weil
erläutert Dr. Haus: „Die Olivenbäum werden. Geschulte Pollenzählerinnen die Sonne scheint oder wissen will, ob
FAULHABER motion 15ich etwa mein Asthmaspray brauche, Mit dem Fraunhofer-Institut für Ange- dafür, dass sie sich wieder aufplustern
helfen mir Daten vor zwei Tagen, wo wandte Informationstechnik FIT in und rund werden. „Bereits bei die-
es eventuell noch geregnet hat, leider Sankt Augustin fand die Firma aus sem Schritt kommt es auf Genauigkeit
nicht weiter“, fasst Dr. Haus die Pro- Wetzlar einen neuen Partner. Gemein- an, eine automatisierte Analyse muss
blematik des bisher meist genutzten sam entwickelte man die heutige k leine Unterschiede in Größe oder
Verfahrens zusammen, „daher haben Lösung, den Pollenmonitor BAA500. Innenstruktur auffangen können“,
wir uns Gedanken gemacht, wie man „BAA steht für Bio-Aerosol-Analysator betont Dr. Haus. Pusher, angetrieben
das intelligenter machen kann“. und vereint unsere Stärken Feinwerk- von FAULHABER DC-Kleinstmotoren
technik, Optik und Elektronik“, erklärt der Serie 1727…C, schieben die Proben
Dr. Haus. Mit dem klimatisierten und dann unter ein Mikroskop zwischen
Pollenmonitoring in Echtzeit
wettergeschützten Gerät sind zwischen Kondensor und Objektiv. Eine Heiz-
2003 entstand in Zusammenarbeit vier und acht Proben täglich möglich, patrone erwärmt das Gel leicht. Jede
mit der Universität Freiburg und eine Beprobung dauert circa drei Stun- Probe wird dann in drei Achsen abge-
dem dortigen Fraunhofer-Institut ein den und das im autarken Betrieb für scannt. „Da Pollen mit 20 μm sehr klein
Prototyp einer automatisierten Pollen bis zu sechs Monate. „Mit dem BAA500 sind, etwa ein Viertel eines mensch
analyse. Für solch eine Lösung, das war ist es möglich, quasi in Echtzeit eine lichen Haars, sieht das Lichtmikroskop
früh klar, benötigt man elektrische Voraussage zu treffen, welche Pollen in pro Foto nur einen Bereich von weni-
Antriebe, etwa für den Transport der welcher Konzentration in der Luft sind.“ ger als 0,5 auf 0,5 mm. Die Schärfen
Probenträger, dem Fokussieren der tiefe ist dabei nicht so hoch, da wir
Kamera oder beim Scannen. „Da das Für eine Analyse saugt das Gerät eine hohe Auflösung benötigen“, stellt
Design des Prototypen nicht optimal circa 60 m³ Luft in der Stunde an und der Produktmanager Mikroskopie fest.
und dazu auch nicht industrialisierbar extrahiert die Pollen auf Probenträger.
war, haben wir als Helmut Hund GmbH Da Pollen durch Witterungseinflüsse
Intelligente Bilderkennung
dann beschlossen, die Umsetzung in sich verändern und auch trocknen,
ein Produkt eigenständig und mit sehen diese eher schrumpelig aus. Eine Hund setzt bei der Erkennung der
neuem Partner durchzuführen.“ Gelschicht auf den Probenträgern sorgt Pollen auf das sogenannte Stacking,
also das Stapeln der Bilder mit Hilfe
einer Software, eine Technik, die zum
Beispiel auch Hobby-Astronomen ver-
wenden. Mit Hilfe dieser Technik wird
aus mehreren Bildern des Bildstapels
(mit jeweils geringer Schärfentiefe) ein
Gesamtbild mit erweiterter Schärfen
tiefe berechnet. Danach werden die
einzelnen Pollen von der Software
über einen merkmalsbasierten Algo-
rithmus erkannt. Aktuell kann das
S ystem 38 Pollena rten und weitere
Allergene wie etwa Pilzsporen erken-
nen. „Die Bilderkennung müssen Sie
am Anfang anlernen, in Abhängig-
keit von lokalen Unterschieden und
Witterungsverhältnissen. Dazu haben
wir einige zigtausend Bilder im Koffer
raum. Wir wollen rausgehen, messen
und automatisch erkennen, da braucht
man möglichst viele Beispiele und
Arten.“
Nach der Analyse der Probe wird diese
in ein Magazin transportiert. Das er
möglicht eine nachträgliche Auswer-
tung und Validierung der Ergebnisse,
Herzstück des Pollenmonitors ist
das Auswerte- und Analysemodul
16 02.2021 PRÄZISIONSÜBERWACHUNG & MESSTECHNIK7
1 4
3 8
etwa durch Wissenschaftler, theore- 2 5 9
tisch auch noch Monate später. Durch
die Auswertung über das Lichtmikros 6
kop und den Erhalt der Proben ver-
fügt der BAA500 gegenüber anderen
vergleichbaren Systemen ein Allein
stell ungsmerkmal. Beim Archivieren
sorgt ebenfalls ein FAULHABER DC-
Kleinstmotor der Serie 1727…C für die
notwendige Bewegung und Präzision.
Auf der Webseite der Helmut Hund GmbH kann
„Ambrosia“, weiß der Dr. Haus, „sieht
ein bisschen aus wie ein stacheliger man die mit dem BAA500 gemessenen Pollenflug
Ball, Kiefer sieht aus wie Mickey Mou- informationen für die Standorte Berlin, Freiburg,
se, das ist in der Unterscheidung nicht Leipzig, Wiesbaden, Wetzlar und München ein
trivial, aber richtig schwierig wird es, sehen. Es ist möglich, die Daten für einen Monat,
wenn man benachbarte Frühb lüher eine Kalenderwoche oder sogar einzelne Tage
trennscharf unterscheiden will.“ Ein auszuwählen. Die Daten sind unter dem Kurzlink:
Problem sind auch sogenannte Varia,
https://t1p.de/PIN abrufbar.
das heißt Pollen, die noch nicht erkannt
werden. Diese werden mit der Daten-
bank abgeglichen, vorläufig zugeord-
net und ein Bediener prüft und ordnet
den Pollen zu. „Auf diese Weise kön-
nen wir neue Arten aufnehmen, aber
auch Korrekturen vornehmen, wenn
eine Art anders aussieht wie zum Bei-
spiel im kalten Frühjahr diesen Jahres.“
Durch das zeitnahe Monitoring ent Geld: Denn jeder zweite der insg e neue Funktion ausprobieren. Bei so
stehen auch sehr interessante Erkennt- samt zwei Millionen Allergiker in einem Test hatten wir dann plötzlich
nisse. „Bisher nahmen Aerobiologen Bayern reagiert auf Pollen“, so Bayerns eine Menge Anrufer, die nach den
beispielsweise an, dass bei kalter frühere Gesundheitsministerin Melanie Daten fragten. Das zeigt, dass für viele
Witterung keine Pollen in der Luft sind. Huml anlässlich des Starts 2019. Menschen unsere Auswertungen sehr
Wir konnten aber durch Messungen im „So ein Gerät ist erst im Netzwerk rich- wichtig sind. Auch deshalb setzten wir
kalten Januar Pollen nachweisen.“ tig mächtig“, stellt Dr. Haus fest, „man auf FAULHABER Antriebe auf Grund
kann dann sehr präzise Vorhersagen ihrer Zuverlässigkeit, Genauigkeit und
machen, wenn man die Daten der Langlebigkeit.“
Mächtig im Netzwerk
verschiedenen Pollenanalysestationen
Der Freistaat Bayern war von dem Sys- und die Wetterdaten miteinander
tem so überzeugt, dass man bereits verbindet.“ Insgesamt 20 Geräte
2019 mit dem Aufbau eines elektro- stehen neben den bayerischen ePIN-
nischen Polleninformationsnetzwerks Standorten in Berlin, Wetzlar, Leipzig
(ePIN) begonnen hat. Die Auswahl der oder auch Wiesbaden. Die Wahl des
Standorte basierte auf einer Studie richtigen Standorts ist sehr wichtig, da
des Zentrums für Allergie und Umwelt beispielsweise Dieselruß oder Reifen
(ZAUM) der TU München und des abrieb die Ergebnisse verändern
Helmholtz Zentrums München. Dabei k önnen. „Mitten in einem Rapsf eld
wurden verschiedene Klimaparameter wäre kontraproduktiv, da haben Sie
und die Bevölkerungsdichte berück- dann nur Rapspollen. Daher stehen
sichtigt, um eine möglichst optimale unsere Messstationen in etwa 12 Meter
Verteilung der acht Messstationen zu Höhe auf Dächern von Kliniken oder
erreichen. Neben M ünchen stehen nun Instituten.“
Geräte der Firma Hund in Garmisch- Der Abruf der Daten ist rund um die
Partenkirchen, Feucht, Viechtach, Uhr online oder per App in Echtzeit FAULHABER SERIE 1727…C
Marktheidenfeld, Altötting, Mindel- möglich. Auch Arztpraxen oder Aller DC-KLEINSTMOTOR
heim und Hof. „In dieses weltweit gologen nutzen den Service gerne,
erste elektronische Polleninformations um ihre Patienten optimal zu behan-
netzwerk investiert das bayerische deln. „Unser Gerät in Wetzlar ist so www.faulhaber.com/de/maerkte/
Gesundheitsministerium zwei Millio- etwas wie unser Testgerät, das steht praezisionsueberwachung-messtechnik/
nen Euro. Das ist sehr gut angelegtes dann auch mal still, wenn wir eine www.hund.de
FAULHABER motion 17M E D I Z I N & L A B O R G E R ÄT E
Automatisierung
braucht viel
Fingerspitzengefühl
Das Reagenzglas muss in die Zentrifuge,
das Bauteil an seinen Platz und das
Paket aufs Förderband. In modernen
Anlagen wird dieses „Pick-and-Place“
von automatisierten Greifern erledigt.
In der Laborautomatisierung müssen
diese besonders feinfühlig zupacken
können. Millionenfach, präzise und
zuverlässig – so wie die neue Serie
GEP2000 der Zimmer Group.
18 02.2021Testen und Impfen öffneten den Weg
aus der Logik des Corona-Lockdowns
und zur teilweisen Rückkehr in die
Normalität. Allerdings stießen die Ver-
antwortlichen mit ihren Maßnahmen
zur Eindämmung der Pandemie schnell
an Grenzen. Denn mit der exponenti-
ellen Verbreitung des Virus explodierte Grundsätzlich stehen für das Greifen
die globale Nachfrage nach Tests und zwei verschiedene Technologien zur
Impfstoffen. Die vorhandenen Kapazi- Verfügung, erklärt Produktmanager
täten reichten anfangs nicht aus und Maik Decker, der beim badischen Her-
das W arten auf Test-Kits und Impfstoffe steller Zimmer Group für diese Sparte
stellte die allgemeine Geduld auf eine zuständig ist: „Bis heute wird ein Groß-
harte Probe. teil der Greifer in der Industrie pneu-
matisch, also mit Druckluft betrieben.
Diese Technik ist allerdings für hygie-
Laborautomation
nische Umgebungen wie sie in Laboren,
gegen Covid-19
in der Medizin sowie in der pharma-
Tatsächlich aber haben Pharmaindus und medizintechnischen Industrie
trie, Medizintechnik und die medizi- gefordert sind, nicht geeignet. Deshalb
nischen Labore ein rasantes Tempo werden dort Greifer mit Elektroantrieb
hingelegt. Das gilt ebenso für den verwendet.“
Ausbau der Produktion wie für die
Aufstockung der Testmöglichkeiten.
Elektromotor macht
Ein wichtiger S chlüssel zu diesem
Greifer flexibel
Erfolg war die Automatisierung. In
den Laboren hat sie durch die Pan- Diese haben neben dem Aspekt der
demie einen kräftigen Schub erhal- Hygiene einen weiteren Vorteil: Sie
ten. Automatische Laborgeräte und kommen ohne Druckluftanlage und
universal-flexible Roboter können dazugehörige Leitungen aus. In eini-
dem Fachpersonal viele A rbeiten gen Industriebranchen gehören diese
abnehmen und sowohl den Durchsatz zwar zur üblichen Ausstattung der Pro-
als auch die Effizienz steigern helfen. duktionsstätten, doch Elektrizität gibt
Das automatisierte Greifen und Hand- es überall. Die Maschinen, in denen
haben von Proben, Pipetten oder Rea- die Greifer eingebaut werden, arbei-
genzien gehört hier zu den zentralen, ten ohnehin mit Strom. Der elektrische
ständig wiederkehrenden Prozessschrit- Anschluss ist wesentlich leichter zu
ten. Dafür werden feinfühlige industri- installieren als eine Druckluftversor-
elle Kleinteile-Greifer benötigt. gung. Außerdem ist die Regelung von
elektrischen Komponenten zugleich
einfacher und flexibler als der Umgang
mit der Pneumatik. „Wir sehen einen
deutlichen Trend zum elektrischen
Antrieb, nicht zuletzt auch in der Auto-
industrie“, erklärt Maik Decker.
FAULHABER motion 19Neue Produkte von der Zimmer Group,
wie die neue Serie GEP2000 bedienen
und verstärken diesen Trend. Der Klein-
teilegreifer kann – je nach Ausführung –
bis zu fünf Kilogramm schwere Kompo-
nenten greifen und halten, beherrscht
aber ebenso die Handhabung filigran-
empfindlicher Teile wie eines Reagenz-
glases. „Zu den Vorteilen des elektri-
schen Antriebes gehört es auch, dass
sich die Greifkraft jederzeit an verschie-
dene Objekte anpassen lässt“, erläutert
Volker Kimmig, Teamleiter Software
bei Zimmer Group. „Mit der entspre-
chenden Steuerung kann der Greifer
im laufenden Prozess zwischen unter-
schiedlichen Teilen wechseln.“
10 Millionen Zyklen
ohne Wartung
Die Kraft für die Arbeitsschritte liefert
jeweils ein bürstenloser Servomotor
der Serie BX4 von FAULHABER. Zu den
Stärken des vierpoligen Antriebs gehö-
ren neben einem hohen Drehmoment
seine Vibrations- und Geräuscharmut,
kompaktes Design und eine lange
Lebensdauer. „Wir garantieren für die-
ses Produkt, dass es über 10 Millionen
Zyklen ohne Wartung auskommt“, sagt
Volker Kimmig. „Das geht natürlich nur
mit einem qualitativ sehr hochwertigen
Motor.“ Dieser muss noch eine Reihe
weiterer Eigenschaften mitbringen, um
dem Dauerbetrieb in einer typischen
Pick-and-Place-Anwendung gewachsen
zu sein.
Der Entwicklungsingenieur nennt die
Fertigung von Autoschlüsseln als ein
bildhaftes Beispiel: „Hohe Stückzahlen
und großer Durchsatz bestimmen
hier das Bild. Die Greifroboter arbei-
ten in einem sehr flotten Dauerstress
mit kurzen Zykluszeiten. Der Motor
muss also in kurzen Abständen hoch-
fahren und gleich wieder stoppen.
Dabei kommt es ganz entscheidend
auf seine Beschleunigung an, denn
für den Gesamtprozess zählt hier jede
Zehntelsekunde. Außerdem muss er die
Wärme, die bei solchem Betrieb ent-
steht, gut ableiten können, damit eine
Überhitzung ausgeschlossen bleibt.“
20 02.2021 M E D I Z I N & L A B O R G E R ÄT EBewährte Zusammenarbeit
Dass der BX4 von FAULHABER diese erhalten. Ein gegriffenes Werkstück
Voraussetzungen erfüllen würde, wuss- wird durch diese mechanische Selbst-
ten die Greifer-Experten von Zimmer hemmung und ohne zusätzliche Vor-
Group nicht nur aus dem Produktdaten- richtung wie eine Bremse in jedem Fall
blatt. Sie hatten Motoren dieser Serie sicher gehalten.
schon zuvor in ihrer Greiferfamilie mit Etwas unterschiedlich sind die Steue
der Bezeichnung GEH6000 verbaut. rungen der beiden Greifertypen
D ieser sogenannte Großhubgreifer gestaltet. Beim GEH6000 werden die
arbeitet im Prinzip genau so wie der Encoder-Signale des Antriebs für die
Kleinteilegreifer. Sein Hub, also der Positionierung der Backen genutzt,
Abstand zwischen offener und geschlos- beim GEP2000 wird diese Aufgabe mit
sener Position der Greiferbacken, ist Hilfe eines Positionssensors erledigt.
aber wesentlich größer und kann bis zu Beide Lösungen erreichen eine sehr
80 Millimeter betragen. hohe Wiederholgenauigkeit: Der vor-
„Damit kann das Gerät ein größeres gegebene Weg der Backen wird auf
Spektrum unterschiedlich großer Ziel- Fünfhundertstel genau reproduziert.
objekte im selben Prozess abdecken“, „In vielen Anwendungen ist die Vorpo-
erklärt Maik Decker. „Der kleinere sitionierung beim Eintauchen des Grei-
GEP2000 kann seine Arbeit dagegen fers zum Zielobjekt sehr wichtig“, erklärt
auch in sehr engen Verhältnissen ausfüh- Volker Kimmig. „Bei beengten Verhält-
ren. Das funktioniert natürlich nur mit nissen darf die offene Position oft kaum
einem Motor, der bei sehr kleinem Volu- größer sein als die geschlossene. Auch
men eine sehr hohe Leistung bringt.“ beim ‚Rangieren‘ eines Roboterarms in
einer komplexen Umgebung können
sehr präzise Voreinstellungen notwen-
Mechanische Selbsthemmung
dig sein. Das schaffen wir zum einen mit
Bei den Greifer-Serien ist eine Beson- präziser Elektromechanik, bei der wie- FAULHABER BX4
derheit der Zimmer Group-Produkte der der Motor eine wichtige Rolle spielt, BÜRSTENLOSE DC-SERVOMOTOREN
gemeinsam: Die Motorkraft wird von sowie mit flexibler Datenanbindung.
einem Schneckenantrieb mit steiler Unsere Greifer können mit IO-Link und
Steigung auf die Backen übertragen. mit digitalem I/O ausgestattet werden. www.faulhaber.com/de/maerkte/
Auch bei einem Stromausfall bleibt die Damit kommen sie überall gut rein und medizin-laborgeraete/
Greifkraft und die jeweilige Position auch wieder raus.“ www.zimmer-group.com/de/
FAULHABER motion 21UHRENINDUSTRIE
L O W
F OL
E
Eine Armbanduhr, die
„schläft“, wenn man
M
sie ablegt und aufwacht,
wenn man sie wieder
TI
anlegt? Die Type 2 von
Ressence überrascht in
der Welt der mechanischen
Zeitmesser durch innovative
Funktionalität und revolutio
näres Produktdesign.
Wie würde eine mechanische Uhr aus-
sehen, die von Grund auf neu gedacht
und entwickelt wurde? Diese Frage
stellte sich Benoît Mintiens vor rund
zwölf Jahren. Der Produktdesigner
arbeitete damals als Berater und war
in unterschiedlichste Designprozesse
involviert: „Als Generalist habe ich
mich mit vielen Dingen beschäftigt.
Das Spektrum reichte vom Jagdgewehr
bis zur Kabinenausstattung für Flug-
zeuge – eine sehr interessante Tätig-
keit! Aber ich wollte endlich wieder
selbst etwas entwickeln und ein ganzes
Produkt von Grund auf neu gestalten.“
Mit Uhren hatte der Belgier bis
dahin nichts zu tun. Seine Entschei-
dung, sich auf diese Branche zu
verlegen, war strategisch überlegt.
22 02.2021WS FUN
CT
IO Die Armbanduhr ist – im Gegen-
satz etwa zu einem Auto – ein über-
schaubares Produkt. Für Entwurf und
Entwicklung wird kein großes Team
N benötigt. Zugleich spielen Aspekte wie
Design und innovative Technologie für
die Abnehmer hochklassiger Chrono-
meter eine wichtige Rolle. Genau diese
Klientel wollte Benoît Mintiens mit sei-
ner Neuentwicklung ansprechen.
Prototyp statt Oldtimer
Statt einen Oldtimer zu kaufen, auf
den er gespart hatte, steckte er 30.000
Euro in das Projekt, wovon 10.000
für einen Ministand auf der weltweit
wichtigsten Uhrenmesse in Basel drauf-
gingen. Dort präsentierte er 2010 die
ersten drei Prototypen seiner Uhr, für
die er sämtliche Teile am Computer neu
entworfen hatte. „Die größte Schwie-
rigkeit am Anfang bestand darin, die
Teile mit der nötigen Präzision, aber zu
einem bezahlbaren Preis produzieren
zu lassen“, erinnert sich der Firmen-
gründer. „Das ist bei der minimalen
Stückzahl keine banale Aufgabe.“
Er behalf sich mit zweckentfremdeten
Vorprodukten: Für die Achsen wurden
Stücke von Nähnadeln verwendet, die
hochpräzise gefertigt sind und über
eine sehr glatte Oberfläche verfügen;
als Hülsen dienten Kanülen von Ein-
wegspritzen, die zufällig exakt mit
den Nadeln zusammenpassten. Für die
Entwicklungsarbeit hat Mintiens die
Vorräte einer benachbarten Apothe-
ke aufgekauft. „Meine Frau berichte-
te mir dann, dass der Apotheker sie
zur Seite genommen hätte, um sie in
besorgtem Ton über meine ungewöhn-
liche Akquise zu informieren“, erzählt
der Designer schmunzelnd.
FAULHABER motion 23Bügel statt Krone
Obwohl die Prototypen unter solchen Bügel auf der Unterseite der Uhr. Mit Zeit und misst sie während der Ruhe-
Voraussetzungen nicht perfekt sein der mechanischen Bewegung des Ein- phasen weiter. Der Sensor registriert,
konnten, stieß sein neuartiges Uhr- stellens wird auch das initiale Aufzie- wenn die Uhr wieder angelegt wird,
konzept in Basel auf großes Interesse. hen erledigt. Ein Automatik-Uhrwerk die Elektronik entsperrt die Feder. Mit
Mit den Vorbestellungen, die er von sorgt von da an für Federspannung einem doppelten Antippen der Lünet-
dort mit nach Hause nahm, konnte er und Gang. te startet man das Uhrwerk, während
die Serienproduktion starten und nun die richtige Uhrzeit automatisch einge-
auch die hochspezialisierten Teileliefe- stellt wird – selbst wenn die Uhr mona-
Zeitsignal plus Motorantrieb
ranten der Schweizer Uhrenindustrie telang nicht getragen wurde.
bezahlen. Die Type 2 erkennt aber mithilfe eines „Mit der e-Crown erweitern wir das
Grundlage seines Erfolgs war – und ist Beschleunigungssensors auch, ob sie Konzept der mechanischen Uhr um
– eine ganze Reihe von einzigartigen gerade getragen wird oder abgelegt eine neue Dimension“, findet Benoît
Eigenschaften, die ausschließlich bei wurde. Im zweiten Fall wird die Feder Mintiens. „Die korrekte Zeit steht
Uhren von Ressence zu finden sind. energie gespart und das Uhrwerk immer zur Verfügung, und man kann
Sie unterscheiden sich schon auf den angehalten; die Ziffernblätter been- eine zweite Zeitzone wählen, auf die
ersten Blick von den Produkten der den ihr Kreisen. Dieses Modell besitzt sich die Uhr dann ebenfalls automa-
Konkurrenz: Es sind nicht die Zeiger, neben dem mechanischen Werk eine
die sich auf dem Ziffernblatt bewegen, „e-Crown“ genannte Bordelektronik.
sondern das Ziffernblatt selbst. Genau Sie speichert beim ersten Einstellen die
gesagt sind es mehrere Ziffernblätter
– für jeden Zeiger ein eigenes, die klei-
neren beweglich im großen integriert
–, die wie ein Planetengetriebe umei-
nander kreisen und in ständig neuen 01
Konstellationen zu sehen sind. Trotz
des ungewöhnlichen Bildes, das so ent-
steht, erkennt man intuitiv den großen 02
und den kleinen „Zeiger“ als die Mar-
ker für Minute und Stunde.
Es fehlt zudem die Krone, das kleine 03
Rädchen an der Seite, das bei anderen
mechanischen Uhren zum Aufziehen
und zum Einstellen der Zeit dient. Sei-
ne Funktion übernimmt ein klappbarer
04
05
01 Communication Center
02 Energy Cell
03 Energy Management
04 Kinetic Energy Input
05 Seconds hand zero-setting
06 Micro Motor
07 Touch sensor
08 Setup Management
09 Micro Gearbox
10 Mode selector
11 Hand position Reader
24 02.2021 UHRENINDUSTRIEtisch einstellt. Für die Auswahl der ganzen 1,8 Joule am Tag auskommen. Kombination mit dem Mikroplanetenge-
Zone kommuniziert die Elektronik Mindestens einmal am Tag überprüft triebe 03A. Mit einem Durchmesser von
per Bluetooth mit einer eigens dafür die Elektronik die Stellung der Ziffern- nur drei Millimeter passt die Antriebs-
entwickelten App. Trotzdem bleibt die blätter und löst bei Bedarf eine Korrek- einheit in den äußerst engen Bauraum,
Uhr dank ihrem Automatikwerk eine tur aus. Wie beim Wiederanlegen der den die Armbanduhr bietet. Neben dem
autarke Einheit, in ihre eigentliche Uhr oder beim Wechsel zwischen den Platz ist dort aber auch der verfügbare
Funktion mischt sich die Elektronik Zeitzonen löst sie den automatischen elektrische Strom ziemlich knapp.
nicht ein. Sie übernimmt lediglich die Einstellprozess aus. Er fließt aus sechs Mikro-Lithiumionen-
Einstellungsschritte, die sonst mit der akkus, die von ebenfalls sehr kleinen
Krone durchgeführt werden.“ Solarzellen aufgeladen werden. Sie
Mikrokleines Kraftpaket
Die e-Crown besteht aus 87 Kompo- liefern lediglich 1,2 Volt Spannung.
nenten, ihre flexible Leiterplatte mit Bei diesem Vorgang werden das große „Das ist eigentlich zu wenig, um beim
vier Schichten ist nur einen Viertelmil- und die kleinen Ziffernblätter in die Start die intrinsische Trägheit und Rei-
limeter dick. Alle Teile sind auf kleinste jeweils passende Position gedreht. Die bung des Systems zu überwinden“,
Ausmaße und minimalen Energiever- Kraft für die mechanische Arbeit der erklärt Vertriebsingenieur Hein Vos von
brauch hin optimiert, so dass sie mit e-Crown kommt vom kleinsten Serien- FAULHABER Benelux. „Wir haben
motor von FAULHABER, dem bürsten- daher mehrere Veränderungen am
losen DC-Servomotor Serie 0308…B, in Getriebe vorgenommen. Dazu gehö-
ren eine modifizierte Welle, ein ange-
passtes Übersetzungsverhältnis und
eine spezielle Schmierung.“
11
Die Verbindung zwischen Ressence und
FAULHABER kam durch die Empfeh-
lung eines anderen Lieferanten zustan-
de, erinnert sich Benoît Mintiens. Es
hätte durchaus auch andere Produkte
gegeben, die für seine Uhr klein genug
10
gewesen wären. Doch die Auswahl war
nach näherem Hinsehen nicht schwer
und fiel sehr eindeutig aus: „Von einer
mechanischen Uhr erwartet man, dass
sie über Jahrzehnte einwandfrei funk-
tioniert. Das gilt bei der Type 2 natür-
lich auch für die e-Crown. Die Techno-
09 logie von FAULHABER gewährleistet
die hohe Qualität und Zuverlässigkeit
des Antriebs, die ich brauche.“
07
08
06
FAULHABER B-MICRO
BÜRSTENLOSE DC-SERVOMOTOREN
2-POL-TECHNOLOGIE, SENSORLOS
www.faulhaber.com/de/maerkte/consumer/
www.ressencewatches.com/watches/type-2
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