Automatisierung
Präzise in Bewegung
Automatisierung erfordert Präzision und Flexibilität
Antriebslösungen für maximale Automatisierung
Automatisierte Prozesse sollen schnell laufen. Vor allem aber sollen sie jedes Mal gleich laufen! In Fertigungsanlagen, Robotikachsen und Handlingsystemen entscheiden präzise Bewegungen, kurze Reaktionszeiten und sichere Zustände darüber, ob ein Prozess stabil läuft oder ins Stocken gerät.
Dabei steigen die Anforderungen: Maschinen arbeiten mit immer kürzeren Zykluszeiten, übernehmen mehr Aufgaben und müssen sich flexibel an unterschiedliche Produkte und Lasten anpassen.
Eine Achse bewegt sich nicht einfach nur von A nach B. Sie muss exakt positionieren, zuverlässig halten, kontrolliert abbremsen und im richtigen Moment wieder freigeben.
Genau hier kommen schaltbare Kupplungen, Bremsen und Aktuatoren ins Spiel. Sie verbinden die Dynamik automatisierter Anlagen mit der Sicherheit und Wiederholgenauigkeit, die moderne Produktionsprozesse brauchen.
Wenn jede Bewegung sitzen muss
Automatisierte Maschinen bewegen Werkzeuge, Werkstücke, Greifer, Schlitten oder ganze Baugruppen. Typische Einsatzfälle sind zum Beispiel
- Pick-and-Place-Systeme für das schnelle Aufnehmen und Ablegen von Bauteilen
- Robotikachsen mit hohen Anforderungen an Positioniergenauigkeit und Haltekraft
- vertikale Achsen, die Lasten auch bei einem Spannungsausfall sicher halten müssen
- Transfer- und Montageanlagen mit vielen wiederkehrenden Bewegungsabläufen
- Sortier-, Zuführ- und Verpackungssysteme mit kurzen Zykluszeiten
- automatisierte Prüf- und Messsysteme, bei denen jede Position reproduzierbar angefahren werden muss
Für die Antriebstechnik bedeutet das: Kupplungen und Bremsen müssen häufig schalten, hohe Lastwechsel verkraften und dabei kompakt, energieeffizient und wartungsarm bleiben. Ein bisschen Spiel kann bei einer manuellen Bewegung unkritisch sein. In einer automatisierten Anlage kann es sich dagegen über viele Zyklen zu einem echten Präzisionsproblem summieren.
Die Anforderungen an Kupplungen und Bremsen
Je nach Bewegungsaufgabe stehen unterschiedliche Eigenschaften im Mittelpunkt
- Hohe Wiederholgenauigkeit Positionen müssen auch nach vielen Zyklen exakt erreicht werden.
- Schnelle Schaltzeiten Kupplungen und Bremsen müssen Bewegungen ohne unnötige Verzögerung freigeben oder stoppen.
- Sicheres Halten Vertikale Achsen und bewegte Lasten brauchen eine zuverlässige Haltefunktion, auch bei einem Ausfall der Energieversorgung.
- Geringes oder kein Verdrehspiel Für präzise Positionierung und synchrone Bewegungen ist eine spielfreie Kraftübertragung entscheidend.
- Flexible Drehmomentregelung Unterschiedliche Produkte, Werkzeuge und Lastprofile verlangen nach einer Antriebslösung, die sich anpassen lässt.
- Kompakte Bauweise In Robotik, Greifmodulen und engen Maschinenachsen ist Bauraum oft die knappste Ressource.
- Hohe Lebensdauer Automatisierte Anlagen arbeiten häufig im Dauerbetrieb. Die Technik muss entsprechend viele Schaltzyklen zuverlässig bewältigen.
- Niedriger Energiebedarf Besonders bei Haltefunktionen lohnt sich ein Blick auf den Energieverbrauch über den gesamten Maschinenlebenszyklus.
Die beste Lösung ist deshalb nicht automatisch die stärkste oder schnellste Komponente. Sie ist diejenige, die Schaltverhalten, Last, Bauraum, Steuerung und Sicherheitskonzept der gesamten Maschine zusammenbringt.
Schalten, halten, kontrollieren
Mönninghoff entwickelt Kupplungs- und Bremssysteme für automatisierte Bewegungsabläufe – vom einzelnen Achsmodul bis zur integrierten Antriebslösung.
Elektromagnetische Zahnkupplungen
Elektromagnetische Zahnkupplungen ermöglichen formschlüssige Schaltvorgänge mit hoher Positioniergenauigkeit. Sie eignen sich besonders dann, wenn eine definierte Verbindung zwischen An- und Abtrieb gefragt ist und im geschalteten Zustand möglichst kein Verdrehspiel entstehen soll.
Typische Einsatzbeispiele sind
- das Zu- und Abschalten von Antrieben in automatisierten Maschinen
- die Synchronisierung von Achsen oder Werkzeugen
- schnelle Werkzeug- oder Formatwechsel
- Schaltaufgaben in Transfer- und Zuführsystemen
Wo es auf einen klar definierten Schaltzustand ankommt, ist formschlüssig oft die bessere Sprache – die Maschine versteht sie sofort.
Elektromagnetische Zahnhaltebremsen
Bei vertikalen Achsen, Hubmodulen oder Greiferarmen muss eine Last auch im Stillstand sicher gehalten werden. Elektromagnetische Zahnhaltebremsen sichern Positionen formschlüssig und können so eine wichtige Funktion im Sicherheitskonzept der Anlage übernehmen.
Besonders interessant sind sie für Anwendungen, in denen die Haltefunktion auch bei Stromausfall erhalten bleiben soll. Durch die kompakte Bauform lassen sie sich zudem in beengte Achsräume integrieren.
Magnetorheologische Fluidbremsen
Nicht jede Bewegung soll abrupt stoppen. Bei empfindlichen Werkstücken, dynamischen Achsen oder wechselnden Lasten kann eine stufenlos regelbare Bremswirkung entscheidende Vorteile bieten.
Magnetorheologische Fluidbremsen ermöglichen eine feinfühlige Anpassung des Bremsmoments und eignen sich damit unter anderem für
- kontrollierte Soft-Stop-Funktionen
- variable Verzögerungen in Handling- und Robotikanwendungen
- Dämpfungsaufgaben bei empfindlichen Bewegungsabläufen
- Anwendungen mit wechselnden Geschwindigkeiten und Lasten
So wird aus dem Stopp kein Schlag, sondern ein sauber geführter Bewegungsabschluss.
Tauchspulaktuatoren
Für kurze, schnelle und präzise lineare Bewegungen können Tauchspulaktuatoren eine passende Ergänzung sein. Sie übernehmen beispielsweise Betätigungs-, Positionier- oder Schaltaufgaben, wenn hohe Dynamik und wiederholgenaues Verhalten gefragt sind.
In automatisierten Anlagen kommen solche Aktuatoren unter anderem bei schnellen Werkzeugbewegungen, kleinen Hubbewegungen oder kompakten Betätigungsmechanismen infrage.
Automatisierung braucht Bewegung mit Plan
Ob Robotikachse, Pick-and-Place-System, Montageautomat oder Handlingmodul: Mönninghoff entwickelt und fertigt Kupplungen, Bremsen und Aktuatoren für automatisierte Bewegungen, die präzise, sicher und dauerhaft zuverlässig funktionieren.
Sie planen eine neue Automatisierungslösung oder möchten eine bestehende Achse optimieren? Sprechen Sie mit unseren Experten über Drehmoment, Schaltverhalten, Haltekraft und Bauraum. Gemeinsam automatisieren wir Ihre Anlage auf den Punkt.
Eine individuelle Lösung, die zur Maschinenarchitektur passt
Jede Automatisierungsaufgabe stellt andere Anforderungen. Ein schneller Greifer braucht ein anderes Schaltverhalten als eine vertikale Roboterachse. Eine Montageanlage mit Millionen Zyklen stellt andere Fragen an Lebensdauer und Wartung als ein flexibles Prüfsystem mit häufig wechselnden Lastprofilen.
Mönninghoff betrachtet deshalb nicht nur das einzelne Bauteil, sondern den gesamten Bewegungsablauf. Bei der Auslegung können unter anderem folgende Parameter berücksichtigt werden
- Drehmoment und Drehzahl
- Schaltfrequenz und Zykluszeit
- Lastprofil und Massenträgheit
- gewünschte Halte- und Bremsfunktion
- verfügbarer Bauraum und Anschlussgeometrie
- Anforderungen an Steuerung und Sensorik
- Temperatur, Vibration und weitere Umgebungsbedingungen
- gewünschte Wartungsintervalle und Lebensdauer
Auf dieser Basis entsteht eine Kupplungs- oder Bremslösung, die nicht nur technisch funktioniert, sondern sich auch sinnvoll in die Anwendung integrieren lässt.
Früh testen, schneller zur Serie
Je früher die Antriebstechnik in die Entwicklung einbezogen wird, desto leichter lassen sich Schnittstellen, Schaltverhalten und Sicherheitsfunktionen aufeinander abstimmen. Mönninghoff unterstützt deshalb bereits in der Konzept- und Prototypenphase.
Funktionsmuster und Prototypen können genutzt werden, um beispielsweise
- Schaltzeiten und Positioniergenauigkeit zu überprüfen
- Haltefunktionen unter realistischen Lasten zu testen
- Soft-Stop- und Dämpfungseigenschaften zu bewerten
- das Verhalten bei Blockaden oder Not-Aus-Situationen zu untersuchen
- die Integration in Mechanik und Steuerung zu optimieren
- die Lösung auf Dauerlauf und hohe Zykluszahlen vorzubereiten
Das reduziert Entwicklungsrisiken und schafft eine belastbare Grundlage für die Serienintegration.