Hochpräziser Hohlwellen-Harmonic-Drehantrieb für CNC-Maschinen und Schwerlast-Drehachsen

Wenn Ingenieure CNC-Maschinen, Rundtische und Bearbeitungsanlagen entwickeln, besteht eine häufige Frage darin, ob die direkte Montage eines Werkstücks auf dem Rundtisch aufgrund einer exzentrischen Last Verformungen verursachen oder die Positioniergenauigkeit beeinträchtigen könnte.

Wenn ein Werkstück außerhalb der Mitte der Drehachse montiert wird, kann das System gleichzeitig radialen Lasten, axialen Lasten und Kippmomenten ausgesetzt sein. Der Drehantrieb benötigt daher nicht nur ausreichendes Drehmoment, sondern auch eine angemessene Tragfähigkeit und Positioniergenauigkeit.

Hallo, ich bin Theodore Li, Technischer Direktor bei HONPINE. Heute stelle ich den HONPINEHarmonic Rotary Actuator der Serie 58 vor, einen hochpräzisen Hohlwellen-Drehantrieb für CNC-Maschinen, Präzisionsdrehachsen und hochbelastbare Drehpositionieranwendungen.

HONPINE Harmonic Rotary Actuator der Serie 58: Wichtige Spezifikationen

Die HONPINE Serie 58 ist ein Hochdrehmoment-Harmonic-Drehantrieb mit großer Hohlbohrung und optionaler Flanschausführung.

Abhängig vom Untersetzungsverhältnis liefert der Antrieb ein Spitzendrehmoment von bis zu 2,722 N·m und ein Nenndrehmoment von bis zu 1,494 N·m.

50-mm-Hohlbohrung zur Durchführung von Kabeln und Leitungen

Die Serie 58 verfügt über eine durchgehende Hohlbohrung von 50 mm, durch die Kabel, Pneumatikschläuche, Laserstrahlen, Hydraulikleitungen, Sensorkabel und Kühlleitungen entlang der Drehachse geführt werden können.

Diese Hohlstruktur kann die Systemintegration vereinfachen und bei der Entwicklung kompakter Drehmechanismen mehr Flexibilität bieten.

Kompakte Einbaumaße

Der Antrieb hat einen Außendurchmesser von 220 mm.

• Ohne Bremse: 216 mm

• Mit Bremse: 249.4 mm

• Hohlbohrung: 50 mm

Geeignet für große Drehmechanismen

Die Serie 58 eignet sich für größere:

• CNC-Rundtische

• Drehachsen

• Präzisionsbearbeitungsachsen

• Hochbelastbare Positionierachsen

Integriertes Kreuzrollenlager für multidirektionale Lasten

Die Abtriebsseite der Serie 58 verwendet ein integriertes Kreuzrollenlager.

Kreuzrollenlager ordnen zylindrische Rollen abwechselnd in entgegengesetzten Richtungen an, wodurch das Lager Lasten aus mehreren Richtungen aufnehmen und gleichzeitig eine hohe Steifigkeit bieten kann. Dadurch eignen sie sich für Drehmechanismen, die kombinierten radialen Lasten, axialen Lasten und Momentlasten ausgesetzt sind.

Hohe radiale, axiale und Momentlastkapazität

Die Serie 58 bietet:

• Radiallast: 3,200 N

• Axiallast: 3,200 N

• Momentlast: 2,500 N·m

Diese Tragfähigkeit macht den Antrieb für Drehmechanismen geeignet, bei denen das Werkstück oder Werkzeug außerhalb des Drehzentrums montiert ist und zusätzliche radiale, axiale oder Kippbelastungen erzeugt.

Typische Anwendungen für Drehachsen

• CNC-Rundtisch

• CNC-B-Achse

• CNC-C-Achse

• Drehpositioniertisch

• Präzisions-Drehplattform

• Drehachse für die Laserbearbeitung

• Drehachse für Inspektionen

Mehrumdrehungs-Absolutencoder für präzise Drehpositionierung

Die Serie 58 kann entweder mit einem 23-Bit-Mehrumdrehungs-Absolutencoder mit Tamagawa-Protokoll oder einem 24-Bit-Mehrumdrehungs-Absolutencoder mit Nikon-Protokoll ausgestattet werden.

Ein Mehrumdrehungs-Absolutencoder liefert der Steuerung über mehrere Umdrehungen hinweg eine absolute Positionsrückmeldung.

Praktisch hilft er bei der Beantwortung einer grundlegenden Frage der Präzisionsbewegungssteuerung:

„Wo befindet sich die Achse gerade?“

Absolute Positionsrückmeldung

Im Gegensatz zu inkrementellen Rückmeldesystemen, die nach dem Einschalten möglicherweise einen Referenzierprozess erfordern, kann ein Absolutencoder abhängig von der Systemarchitektur und Encoderkonfiguration die aktuelle Position direkt bereitstellen.

Integration von Steuerung und Servosystem

Die Encoderoptionen sind zur Unterstützung von Anforderungen in Bezug auf Folgendes ausgelegt:

• Steuerungskompatibilität

• Integration von Servosystemen

• Integration von CNC-Steuerungssystemen

• Absolute Positionsrückmeldung

• Präzise Drehpositionierung

Positioniergenauigkeit unter 30 Winkelsekunden

Die HONPINE Serie 58 bietet eine Positioniergenauigkeit von weniger als 30 Winkelsekunden.

Bei CNC-Rundtischen, CNC-A-Achsen, C-Achsen und 5-Achs-Bearbeitungszentren können Drehachsen wiederholt zwischen Positionen wie den folgenden verfahren:

0° → 30° → 60° → 90°

Während Bearbeitungs- und Indexiervorgängen bestimmt die Positioniergenauigkeit, wie genau die Drehachse die vorgegebene Winkelposition erreicht.

30 Winkelsekunden ≈ 0.0083°.

Dieses Maß an Winkelpositioniergenauigkeit eignet sich für Präzisions-Drehpositionieranwendungen, bei denen die Winkelabweichung eng kontrolliert werden muss.

Wiederholpositioniergenauigkeit unter 5 Winkelsekunden

Neben der Positioniergenauigkeit erreicht die Serie 58 eine Wiederholpositioniergenauigkeit von weniger als 5 Winkelsekunden.

Die Wiederholbarkeit beschreibt, wie zuverlässig die Drehachse bei wiederholten Bewegungen in dieselbe Zielposition zurückkehren kann.

Anwendungen mit hohen Anforderungen an die Wiederholbarkeit

Dies ist besonders wichtig für:

• Wiederholte Bearbeitungsvorgänge

• Drehindexierung

• Mehrpositionsbearbeitung

• Präzisionsinspektion

• Wiederholte Positionierung unterschiedlicher Werkstücke

Eine hohe Wiederholpositioniergenauigkeit trägt dazu bei, die Konsistenz bei wiederholten Bearbeitungs- und Indexiervorgängen zu gewährleisten.

Positioniergenauigkeit im Vergleich zur Wiederholpositioniergenauigkeit

Bei Präzisionsgeräten ist es wichtig, zwischen Positioniergenauigkeit und Wiederholpositioniergenauigkeit zu unterscheiden.

Ein System kann mit sehr geringer Abweichung wiederholt zu einer Position zurückkehren und dennoch einen größeren absoluten Positionsfehler aufweisen. Daher sollten bei der Auswahl eines Präzisions-Drehantriebs beide Parameter berücksichtigt werden.

Anwendungen der HONPINE Serie 58

Die Serie 58 ist für Präzisionsdreh-Anwendungen ausgelegt, die eine Kombination aus hohem Drehmoment, Hohlachsenintegration, multidirektionaler Tragfähigkeit, absoluter Positionsrückmeldung und hoher Positionierwiederholbarkeit erfordern.

Laserbearbeitungsanlagen

• Laserschneiden

• Laserschweißen

• Laserkennzeichnung

• Lasergravur

• Drehachsen für die Laserbearbeitung

Die 50-mm-Hohlbohrung kann abhängig von der Systemauslegung einen praktischen Durchführungsweg für Kabel, Schläuche, optische Strahlengänge oder andere Komponenten durch die Drehachse bieten.

Halbleiter- und optische Anlagen

• Waferinspektion

• Optische Inspektion

• Kamerapositionierung

• Linsenausrichtung

• Präzisionsmessung

• Halbleiterhandling

Der Mehrumdrehungs-Absolutencoder und die hohe Wiederholpositioniergenauigkeit sind besonders relevant für Anwendungen, die eine präzise und wiederholbare Drehpositionierung erfordern.

Präzisionsinspektions- und Montageanlagen

• Automatische Indexierung

• Mehrstationenmontage

• Präzisionspositionierung

• Drehinspektion

• Automatische Kalibrierung

Bei diesen Anwendungen kann die Kombination aus hoher Steifigkeit, multidirektionaler Tragfähigkeit und Wiederholpositioniergenauigkeit eine stabile Drehpositionierung unterstützen.

Hochdrehmomentige Hohlwellendrehbewegung für anspruchsvolle Anwendungen

Die HONPINE Serie 58 kombiniert eine 50-mm-Hohlbohrung, hohe Drehmomentkapazität, ein integriertes Kreuzrollenlager, Mehrumdrehungs-Absolutencoderoptionen, eine Positioniergenauigkeit unter 30 Winkelsekunden und eine Wiederholpositioniergenauigkeit unter 5 Winkelsekunden in einer kompakten Drehantriebsarchitektur.

Für CNC-Rundtische, Präzisionsdrehachsen, Laserbearbeitungsanlagen, Inspektionssysteme und andere hochbelastbare Drehmechanismen bilden diese Merkmale eine Grundlage für hochpräzise Drehbewegungen und eine flexible mechanische Integration.

Kontaktieren Sie HONPINE, um weitere Informationen über den hochpräzisen Hohlwellen-Harmonic-Drehantrieb der Serie 58 zu erhalten und Ihre Anforderungen an die Drehbewegung zu besprechen.