Die Entwicklung in den automatisierten Industrien in den letzten 5-10 Jahren ist mehr als nur lobenswert. Man kann mit Sicherheit sagen, dass sich die Automatisierung nicht so schnell entwickelt hat wie in den letzten Jahrzehnten. Jetzt gibt es nur noch eine Sache, die Herzstück jeder industriellen Automatisierungsanlage: der Servomotor. 

Egal, ob es sich um Roboterarme, Pick-and-Place-Komponenten, CNC-Maschinen, Oberfräsen, Luft- und Raumfahrt, AGVs, AMRs oder andere Dinge handelt, die den Prinzipien der Automatisierung folgen, Sie werden Servomotoren finden als ihr Rückgrat arbeiten.

Diese Motoren sind die treibende Kraft hinter den Aufbauten wo Fehler nicht verhandelbar sind, und Präzision ist mehr als alles andere gefragt. Moderne Fabriken arbeiten mit kurzen Fristen und kleinen Losgrößen, und es besteht ein strenger Anspruch auf gleichbleibende Qualität. Gleichzeitig haben diese Fabriken mit einem zunehmenden Arbeitskräftemangel und einem intensiven Wettbewerb auf dem Markt zu kämpfen. All dies erhöht den Druck auf diese Fabriken.

In solchen Umgebungen können herkömmliche Motoren einfach nicht bestehen, und man kann ihnen auch nicht trauen. Diese Motoren können Vibrationen mit mehrfach uneinheitlichen Ergebnissen verursachen, und Präzision ist mit solchen klassischen Systemen bei weitem nicht zu erreichen. In Branchen, in denen selbst die geringsten Geschwindigkeitsschwankungen und Verlagerungsfehler nicht in Kauf genommen werden können, ist dies der Fall, Servomotoren sind die einzigen Retter.

Was diese Motoren so effizient macht, ist ihre Genauigkeit und Intelligenz. Diese Motoren arbeiten in einem geschlossenen Regelkreis, d. h. sie können ihre eigene Leistung ständig überwachen, anpassen und korrigieren. Die Verbindung zwischen dem Controller und dem Encoder und ihre schnelle Fähigkeit, Abweichungen im Arbeitsablauf zu erkennen, sorgen dafür, dass diese Motoren schneller und präziser arbeiten.

Mit anderen Worten, im Gegensatz zu klassischen Motoren sind Servolösungen keine manuellen Eingriffe erfordern, da sie ihr Verhalten bei Bedarf automatisch erkennen und anpassen können. Diese Motoren sind überall zu finden. Ob in der Kriegsführung, in der Verpackungsindustrie, in der Produktion oder in der IT-Branche - ohne Servomotoren ist die Existenz einer jeden Fertigungsindustrie in diesen Bereichen einfach nicht möglich.

Wenn Sie neu in der Beschaffung von Motoren sind und sich der Fähigkeiten von Servomotoren nicht bewusst sind, ist dieser Artikel für Sie gedacht. Im Folgenden werden wir uns mit den Top 5 Servomotor-Anwendungen im Detail. Wir werden auch auf andere Anwendungen und Branchen eingehen, in denen Servomotoren zunehmend eingesetzt werden.

5 Allgemeine Servomotoranwendungen

Dank der Kontrolle und Präzision in ihrer Bewegung und Geschwindigkeit, Servomotoren werden in einer Vielzahl von Branchen eingesetzt. Ob es sich nun um Hochgeschwindigkeitsroboter oder empfindliche Produkthandhabungsgeräte handelt, die Vielseitigkeit der Servolösungen ist unbestreitbar. Es wird immer eine spezifische Servolösung für jede Branche und ihre Bedürfnisse geben. 

Nachstehend sind einige Anwendungen von Servomotoren die zeigen, wie diese Motoren haben sich durchgesetzt aufgrund ihrer Präzision und ihrer intelligenten Rückmelde- und Überwachungssysteme in zahlreichen Branchen.

1. Roboterarme und hochpräzise Pick-and-Place-Systeme

Bei Industrierobotern ist selbst eine Genauigkeit im Submillimeterbereich für das reibungslose Funktionieren moderner Systeme äußerst wichtig. Servomotoren bilden das Rückgrat solcher Systeme mit ihren Nanosekunden- und Sub-Millimeter-Genauigkeit, zusammen mit einem Echtzeit-Feedback-System. Diese Motoren können sicherstellen, dass jede Bewegung, die ein Roboter ausführt, präzise und wiederholbar ist und gleichzeitig die Konsistenz dieser Bewegung gewährleistet wird. 

Servo-Lösungen sind in der Lage in mehreren Achsen koordinieren Dies erleichtert es den industriellen Roboterarmen, komplexe Funktionen fehlerfrei auszuführen. Servos sind auch für die synchronisierten Bewegungen und das ruckfreie Arbeiten der Roboterarme trotz wechselnder äußerer Belastungen und Bedingungen verantwortlich. 

Diese Lösungen Beibehaltung eines konstanten Drehmoments in den Robotern. Dadurch können sie sich selbst ausbalancieren und ihre Stabilität beibehalten, auch wenn die Aufgaben schnell ausgeführt werden und die Geräte stark belastet werden.

In Roboterarmen wird jedes Gelenk von einer Servolösung angetrieben. Alle diese Gelenke kommunizieren mit ihren jeweiligen Steuerungen, um ein gut koordiniertes Arbeiten zu gewährleisten. Die Algorithmen zur Bewegungssteuerung in solchen Systemen arbeiten mit dem Encoder des Motors zusammen, um eine korrekte Positionsverfolgung zu gewährleisten. Dadurch können sie bei Bedarf auf mikroskopisch kleine Werte verlangsamt werden. Auf diese Weise stellen die Servos in Roboterarmen sicher, dass jede Platzierung oder die Rotation wird genau wie erwartet ausgeführt aus dem System.

Das gesamte System läuft auf einem Regelung mit Rückkopplung; Das bedeutet, dass es sich unabhängig von externen Störungen, Vibrationen oder Ausrichtungsfehlern selbst einstellt und korrigiert. Dies führt zu einem genau gleichbleibenden und zuverlässigen Betrieb auf mehreren Achsen während langer Arbeitszeiten.

Roboterarme, die mit Servos arbeiten, sind weit verbreitet die in PCB-Bestückungslinien verwendet werden. In solchen Industrien müssen empfindliche Bauteile präzise und nahtlos platziert werden. Die Roboter, die in Automobilherstellung sind ebenfalls mit Servomotoren mit hohem Drehmoment ausgestattet. Diese Motoren übernehmen die Aufgabe des Schweißens, der Montage und des Materialtransports mit minimaler Abweichung in solchen Automobillinien.

Verpackungsindustrie also verwenden Roboterarme für schnelles Sortieren, Palettieren, Prüfen und konsistente Pick-and-Place-Vorgänge, die schnell erfolgen müssen, um mit den Produktionsanforderungen Schritt zu halten.

Die Durchgängigkeit von Servo-Lösungen auch erhöht die allgemeine Sicherheit am Arbeitsplatz und bringt wiederholbare Ergebnisse über mehrere Produktionszyklen hinweg. Servo-Motoren verringern auch den Bedarf an manueller Arbeit, was letztlich zu einem geringeren Risiko menschlicher Fehler in hoch anspruchsvollen Umgebungen führt.

2. CNC-Maschinen und Präzisionsbearbeitungszentren

Dank ihrer Fähigkeit, die genaue Positionierung und Genauigkeit während Fräsen, Bohren, Schneiden und Drehen sind Servomotoren das Herzstück nahezu aller moderne CNC-Maschinen. Sie sind in der Lage, Vibrationen, externe Widerstände und Spiel zu kompensieren, was sie ideal für CNC-Fräsen macht, bei denen die stabile Bearbeitung unter schweren Lasten nicht beeinträchtigt werden darf.

Die hohe Steifigkeit und das starke Drehmoment von Servomotoren machen sie auch ideal für Metallverarbeitung und Hochgeschwindigkeitsproduktion Umgebungen, in denen Präzisionsbearbeitungsgeräte normalerweise arbeiten. 

Es gibt verschiedene Arten von CNC-Systemen, darunter vor allem Fräsmaschinen, die einen schnellen Werkzeugwechsel benötigen. Servomotoren sind auch in Laserschneidern zu finden. Außerdem findet man Servo-CNCs in Wasserstrahl- und EDM-Maschinen, wo reibungslose und ununterbrochene Bewegungsabläufe sind für saubere und genaue Schnittergebnisse unverzichtbar.

Die Closed-Loop-Funktionalität von Servolösungen trägt dazu bei, dass alle von der CNC-Maschine ausgeführten Positionierungen und Bewegungen genau und korrekt sind. Dies hilft diesen CNC-Maschinen beim Erreichen Ultraglatte Oberflächen mit minimalen Vibrationen und Abweichungsmarken. 

Da sich Servosysteme ständig auf ihre Last, Vibrationen und Geschwindigkeit gegen Widerstand einstellen, ist die Auch die Ausschussrate beim Schneiden wird deutlich verringert. Dies führt zu weniger Problemen bei der Endbearbeitung, weniger Nacharbeit und effizienteren und schnelleren Zyklen mit einem zügigen Abschluss des Produktprojekts.

Diese servoangetriebenen CNCs sind besonders wichtig für Raumfahrt-Bearbeitung, wo die Bauteile strengen Anforderungen genügen müssen, um die Einhaltung enger Toleranzen zu gewährleisten. Diese Lösungen finden sich auch in Motoren- und Getriebebau Maschinen, bei denen gleichmäßige Formgebung, Bohren und Schneiden erforderlich sind. Servoangetriebene CNC-Systeme finden sich auch in Form- und Farbstoffherstellung, zusammen mit anderen Glas- und Diamantschneideindustrien.

3. Fördersysteme und automatisierter Materialtransport

Bei Fördersystemen und -bändern ist es wichtig, dass die Komponenten eine präzise und gleichmäßige Geschwindigkeit über mehrere Stufen und verschiedene Produktionslinien. Ebenso müssen diese Systeme reibungslos beschleunigt und abgebremst werden, unabhängig davon, wie lange das System in Betrieb ist. Außerdem müssen Förderbänder ein Verrutschen, Zusammenstöße oder Beschädigungen verhindern, insbesondere wenn sie empfindliche und sensible Produkte transportieren.

All dies ist nur möglich, wenn diese Systeme fähig zur Echtzeit-Synchronisation durch ihre Sensoren, Scanner und andere in ihnen installierte Bildverarbeitungssysteme. Servomotoren sind daher das einzige Rückgrat, das solche Fördersysteme benötigen. Sie sorgen dafür, dass der gesamte Materialfluss akkurat, präzise und gut koordiniert abläuft, und verleihen dem System eine nahtlose Arbeitsgeschwindigkeit. 

Es versteht sich von selbst, dass Servos aufgrund ihres konsequenten Steuerungs- und Rückmeldemechanismus auch in der Lage sind, einen reibungslosen Betrieb von Förderbändern zu gewährleisten. Es gibt verschiedene Arten von Förderbändern, und jeder von ihnen wird nun mit einem Servo-Lösung. 

Indexierungsförderer, sorgen beispielsweise für exakte Stop-and-Go-Bewegungen bei Verpackungs- und Montageaufgaben. In ähnlicher Weise profitieren Servos intelligenter Förderer Systeme mit ihren Nachverfolgungsfähigkeiten, so dass diese Systeme Artikel individuell behandeln können, ohne ihre Genauigkeit zu beeinträchtigen. 

Servomotoren sind auch eine wichtige Triebfeder für Hochgeschwindigkeits-Sortierförderbänder, wo eine schnelle Umleitung auf der Grundlage von Produktgröße, Gewicht und Barcodedaten erforderlich ist.

Servo-gesteuert Fördersysteme werden verwendet in E-Commerce-Lager wo sie in der Lage sind, Tausende von Paketen pro Stunde mit Präzision zu bearbeiten. Ähnlich, Abfüllung von Lebensmitteln und Getränken Die Anlagen nutzen auch Fördersysteme für die gleichmäßige Abfüllung, Handhabung, Verschließung und Etikettierung von Flaschen. 

In der Pharmaindustrie, Die Förderbänder tragen zu einer sauberen und präzisen Verpackung bei und gewährleisten gleichzeitig eine schonende Behandlung der Arzneimittel. Zu guter Letzt, elektronische Montagelinien verwenden Förderer für die präzise Handhabung und Sortierung von Bauteilen bei hohen Geschwindigkeiten.

Der Einsatz von Servos für den Betrieb von Förderbändern in verschiedenen Branchen trägt dazu bei, dass schnellere Arbeitszyklen mit stabilen Geschwindigkeiten und widersteht dem Abdriften. Diese Systeme erfordern nur minimale Wartung und sind in der Lage, automatisch Korrekturen an ihrer Leistung vorzunehmen. Der Einsatz dieser industriellen Fördersysteme trägt dazu bei, schnelle Aufgaben mit geringerer mechanischer Belastung und weniger Arbeitsaufwand zu gewährleisten. Diese Förderer helfen den Fabriken auch, vorhersehbare Zyklen mit besserer Produktivität und höherer Effizienz zu gewährleisten.

4. Verpackungsmaschinen (Füllen, Versiegeln, Einwickeln, Etikettieren)

Verpackungsmaschinen und -systeme müssen sorgen für synchronisierte Bewegung. Diese Bewegung muss auch bei hohen Geschwindigkeiten präzise und gleichmäßig sein, unabhängig davon, ob es sich um sich wiederholende Aufgaben handelt. Dies erklärt, warum die meisten modernen Verpackungssysteme heute mit Servomotoren betrieben werden. Mehrachsige Koordination ist eine weitere Anforderung an moderne Verpackungsmaschinen. Diese Maschinen müssen alles schneiden, füllen, versiegeln, verpacken und verpacken und dabei ein präzises und genaues Timing für jeden Schritt gewährleisten. 

Servo-Lösungen unterstützen auch schnelle Umstellungen zwischen verschiedenen SKUs oder Produktgrößen in Verpackungsautomatisierungssystemen. Das macht sie ideal für flexible Industrien, in denen Fertigung und Verpackung in hohem Tempo erfolgen. 

Es gibt verschiedene Arten von Verpackungsmaschinen, die unterschiedliche Funktionen erfüllen. Allerdings ist jede dieser Maschinen hängt hauptsächlich von Servos ab für ihr einwandfreies Funktionieren. Form-, Füll- und Verschließmaschinen zum Beispiel messen, formen und verschließen Verpackungsfolien mit Präzision. Kartonverpackungsmaschinen nutzen ihre nahtlosen Zeitsteuerungsfähigkeiten für das schnelle Falten von Klappen und die Bildung von Schachteln.

Maschinen zum Füllen und Verschließen von Flaschen nutzen auch die präzise Lautstärkeregelung von Servos für ihren Betrieb. Schrumpfverpackungsmaschinen, Heißsiegelgeräte und Hochgeschwindigkeits-Etikettiermaschinen müssen ebenfalls die Ausrichtung und Geschwindigkeit während ihrer Funktion fehlerfrei beibehalten, was Servos hervorragend beherrschen.

Mit ihrem geschlossenen Regelkreis können verschiedene Arten von Verpackungsmaschinen Produktvolumina mit Genauigkeit dosieren, um eine korrekte Befüllung zu gewährleisten und Abfall zu reduzieren. All dies geschieht in einem perfekt abgestimmten System, das keine Kompromisse bei der Geschwindigkeit und der Zeit für eine Verpackungsaufgabe eingeht. 

Viele moderne Verpackungsmaschinen müssen ihre Aufgabe mit dem Verschließen oder Etikettieren von Flaschen bei hoher Geschwindigkeit beenden. Hier helfen Servolösungen, um eine gleichmäßige und exakte Ausführung, unabhängig davon, wie schnell sich die Linie bewegt.

Servoangetriebene Verpackungssysteme helfen der Verpackungsindustrie ihre Abfallproduktion zu minimieren, auch. Denn sie sind in der Lage, Verschüttungen und Überfüllungen sowie Etikettenfehler und Dichtungsmängel zu verhindern. 

Diese Systeme sind in der Lage, Folgendes zu liefern höhere Leistungsabgabe ohne Kompromisse bei der Qualität einzugehen. Dies hilft den Fabriken, schnell zwischen verschiedenen Produktions- und Verpackungsarten zu wechseln und ein flexibles und dennoch konsistentes Arbeiten über mehrere Chargen hinweg zu gewährleisten, unabhängig davon, wie groß oder klein diese sind.

5. AGVs (Automated Guided Vehicles) & Autonome Industrieroboter

Modern fahrerlose Transportsysteme (AGVs) müssen die Drehung der Räder und eine konstante Geschwindigkeit beibehalten über verschiedene Bodenverhältnisse hinweg. Außerdem müssen sie enge Pfade und Wendepunkte präzise befahren und dabei mit wechselnden Lasten fertig werden. All dies erfordert die Art von Präzision und Kontrolle, die nur ein Servosystem gewährleisten kann.

Die Präzisionslenkung und andere Funktionen, zu denen diese Motoren fähig sind, tragen dazu bei, dass FTS reibungslos funktionieren. Sie helfen dem Fahrzeug auch, enge Kurven zu fahren und sicher durch schmale Gänge zu navigieren ohne die Ausrüstung fallen zu lassen. Servos helfen solchen FTS auch, sanft zu beschleunigen und abzubremsen, damit die Last auf ihnen stabil bleibt und nicht stolpert. 

AGV-Antriebsräder verwenden das gleiche System für Vorwärts- und Rückwärtsbewegungen mit korrekte Geschwindigkeitsregelung. Auch die Hebe- und Kippplattformen von FTS verwenden Servomotoren zur sicheren Positionierung der Last. Diese Motoren tragen auch dazu bei, dass mobile Roboterbasen und Navigationsgelenke in FTS und anderen automatisierten Bewegungssystemen das Gleichgewicht, die Präzision und die diskrete Mobilität aufrechterhalten.

In Automobilwerke, AGVs liefern Teile zwischen mehreren Stationen und gewährleisten dabei ein einheitliches Timing. Distributions- und Assistenzzentren verlassen sich ebenfalls auf servoangetriebene AGVs für die autonome Palettenbewegung und -sortierung. Diese AGVs werden auch eingesetzt in chemische und pharmazeutische Anlagen, zusammen mit anderen Produktionsanlagen für gefährliche und empfindliche Materialien. In Krankenhäusern helfen servoangetriebene AGVs dabei, Medikamente, Wäsche und Geräte nahtlos und so schnell wie nötig zu liefern.

Auf diese Weise tragen servoangetriebene FTS dazu bei, eine höhere Genauigkeit, Wiederholbarkeit und Sicherheit im Vergleich zur manuellen Handhabung zu gewährleisten. Außerdem minimieren sie das Risiko von Ausfällen und Fehlern, während sie den ganzen Tag über ohne Ermüdung arbeiten. Verringerung der Abhängigkeit von Arbeitskräften und langfristige Betriebskosten.

Andere aufkommende Servo-Lösungen Anwendungen

Neben den oben genannten fünf Anwendungen gibt es noch folgende einige andere Orte wo der Einsatz von Servolösungen immer häufiger wird:

• In moderne Textilmaschinen, Servolösungen sorgen für eine präzise Fadenspannung und steuern die Warenbewegung für den Feindruck. 
• Die halbleiterproduzierende Industrie stützt sich in hohem Maße auf servogesteuerte Handhabungssysteme, um die Risiken selbst mikroskopisch kleiner Abweichungen, die zu Produktionsfehlern führen könnten, zu verringern. 
• Hochauflösende Drucker und 3D-Drucker verwenden auch Servolösungen für eine einwandfreie Ausrichtung der Maschinenkomponenten und eine reibungslose Positionskontrolle für die Farbkonsistenz.
• In maschinelle Bildverarbeitungssysteme, Servomotoren ermöglichen eine nahtlose Positionierung auf Mikroebene und unterstützen eine schnelle und zuverlässige Fehlererkennung.

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