Verschiebbare Objektträger erleichtern Auffinden und Auszählen von Proben

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Die mechanischen Kenndaten des linearen DC-Servomotors sind beachtlich: Dauerkraft des Läuferstabes beträgt 3,6 N, als Spitzen- bzw. Stoßkraft stehen sogar bis zu 10,7 N zur Verfügung. Je nach Belastungsfall beträgt die Beschleunigung für die 20 mm Variante 198 m/s2 also 19-fache Erdbeschleunigung und für die 120 mm Variante immer noch 82,9 m/s2. Die robuste Gleitlagerung des Läuferstabes verkraftet problemlos Geschwindigkeiten bis 3,2 m/s. Der zulässige Betriebstemperaturbereich des Antriebs mit -20 bis +125 °C deckt alle gängigen Anwendungsbereiche ab. Trotz dieser Leistungswerte ist der Linearmotor feinfühlig über einen Motion Controller regelbar. Die Wiederholgenauigkeit (maximale Abweichung bei mehrfach gleicher Bewegung) liegt bei 40 µm. Die drei linearen Hallsensoren in Verbindung mit dem Motion Controller begrenzen den maximalen Positionierfehler, d.h. die Differenz zwischen vorgegebener und gemessener Position des Systems, auf 120 µm bei der 20 mm Variante bzw. bis 220 µm bei der 120 mm Ausführung. Da alle Werte rein elektrisch bestimmt sind, spielen mechanische Toleranzen, Verschleiß und thermische Ausdehnung der Komponenten keine Rolle.

Nervenzentrale Motion Controller

Die 4-Quadranten-Controller arbeiten im Spannungsbereich von 12 bis 30 VDC mit einer PWM-Schaltfrequenz von 78 kHz. Der Wirkungsgrad liegt bei 95 %. Es gibt vier Varianten, die jeweils bis zu 10 A Dauerstrom abgeben können. Alle sind wahlweise mit RS232- oder CAN-Schnittstelle ausgestattet. So lassen sie sich einfach anschließen, programmieren und vernetzen. Der nutzbare Geschwindigkeitsbereich (entspricht dem Drehzahlbereich rotierender Motoren) liegt bei 1 bis 10.000 mm/s. Die dafür nötige Encoderauflösung mit den internen Hallsensoren beträgt 3.000 Impulse auf 18 mm. Mit externem Encoder sind sogar bis zu 65.535 Impulse möglich. PI-Geschwindigkeitsregler für hohen Gleichlauf, Geschwindigkeitsprofile, Positionierbetrieb oder Betrieb als Kraftregler durch einstellbare Strombegrenzung ist nur ein Teil der Fähigkeiten des neuen Kraftzwergs. Auch Schrittmotorbetrieb, Gearing Mode (elektronisches Getriebe), analoger Positioniermodus (Positionsregelung auf Analogspannung), analoge Stromvorgabe und externer Impulsgeber als Istwertgeber sind im erweiterten Betriebsbereich möglich. Zur Programmierung stehen die umfangreichen Befehlssätze und die komfortablen Programme des bekannten FAULHABER Motion Manager zur Verfügung (Bild 5).

Moderne Kleinstmotoren sind auch im Bereich der Linearantriebe heute auf dem höchsten Stand der Technik. Selbst für ausgefallene Anwendungen mit hohen Anforderungen an Präzision, Dynamik und langer Lebensdauer sind sie von Hause aus geeignet. Durch die unterschiedlichen Hubweiten in Verbindung mit dem universell anzubringenden Statorgehäuse eignen sie sich für eine Vielzahl von Anwendungen ohne weitere Änderungen. (ud)

SPS/IPC/Drives 2011: Halle 4-346

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