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EDITION 3/2014
PAL ROBOTICS
Auch bei Robotern:
Die „inneren Werte“
zählen
PAL ROBOTICS
The best in robot systems
EDI T ION EDI T ION
Foto/Image: Martin Richard, Bürgermeister/Major Limburg/Lahn
I N H A LT C O N T E N T
3/20 14
PAL ROBOTICS
4
Auch bei Robotern: Die „inneren Werte“ zählen
HARMONIC DRIVE® SERVOPRODUKTE
The best in robot systems
8
Schneller zum Ziel: Servoantriebe als Gesamtlösung
SERVOANTRIEBE ALOPEXDRIVE®
12
14
Jubilare/Messetermine
CSD-2UH/2UF UNITS
Lightweight and compact units for robotics
and semiconductor applications
16
Wir können auch „Servo“
NEUIGKEITEN
ALOPEXDRIVE® SERVO ACTUATORS
When the going gets tough ...
Leichte und kompakte Units für Robotik- und
Halbleiteranwendungen
MOTORENFERTIGUNG
HARMONIC DRIVE® SERVOPRODUCTS
Be faster: Servo actuators as complete solutions
Servoantriebe für raue Umweltbedingungen
UNITS CSD-2UH/2UF
PAL ROBOTICS
MOTOR MANUFACTURING
Our servo motor capability
19
NEWS
Anniversaries and Exhibition dates
Projektierungsanleitung
AC Servoantriebe LynxDrive®
QUICKLINK
www.harmonicdrive.de/1040
Projektierungsanleitungen ab sofort online
Als Ergänzung zu unserem Katalog sind Projektierungsanleitungen auf den Produktdetailseiten unserer Website
verfügbar – eine hilfreiche Unterstützung zur Auslegung Ihrer Konstruktion.
Engineering data online available
In addition to our catalogue, engineering data documents are available on our website for download. You will find this
useful additional support on the specific product pages.
EDI T ORIA L EDITORIAL
Serviceroboter eröffnen eine
neue Ära der Robotik
Service robots leading to
a new era of robotics
Liebe Leserinnen, liebe Leser,
Dear readers,
wir kennen sie alle aus Science-Fiction-Filmen: humanoide Roboter,
die den Menschen das Leben erleichtern. Was vor einigen Jahrzehnten
reine Phantasie war, ist inzwischen Realität geworden. Eingesetzt
in Forschungseinrichtungen und Krankenhäusern haben humanoide
Roboter den Praxistest schon längst bestanden. Und die technologische Entwicklung schreitet weiter voran: Noch in diesem Jahrzehnt könnten beispielsweise Roboter auch in unserem Alltag bei
der Betreuung von Menschen mit Handicap zum Einsatz kommen.
We all know, from science fiction movies, that the humanoid robot
facilitates people's lives. But what was pure imagination a few
decades ago, is now a reality. Used in research institutions and hospitals
humanoid robots have long since passed the practical tests and the
technological development continues apace: Later this decade robots
could, for example, be used in the everyday care of people with
disabilities.
Ein schönes Beispiel für diese Entwicklung liefert der leise dahingleitende bipedale Serviceroboter REEM-C von PAL Robotics, der insbesondere durch seine weichen und flüssigen Bewegungsabläufe beeindruckt. Um dies zu erreichen, muss die Antriebstechnik ihren bestmöglichen Beitrag leisten: maximale Steifigkeit, höchste Genauigkeit und
geringes Gewicht – und das alles bitte auf kleinstem Raum. Anforderungen in dieser Kombination führen fast automatisch zu einer Konstruktion mit Produkten aus unserem Haus. Solche Leuchtturmprojekte optimal zu betreuen entspricht unserem Verständnis von Kundenbetreuung.
Auch im Bereich der Servoprodukte stellt sich die Harmonic Drive AG
neuen Herausforderungen, in diesem Fall der zunehmenden Nachfrage
nach kompakten, hochintegrierten und leistungsfähigen Servomotoren. Denn nur Komponenten, die optimal aufeinander abgestimmt sind,
ergeben ein harmonisches Gesamtpaket, das eine maximale Leistung
erzielt. Selbstverständlich bieten wir neben unseren eigens für die Baureihen CHA und LynxDrive® entwickelten Motoren zukünftig auch Sonderprodukte an, um die individuellen Bedürfnisse unserer Kunden zu erfüllen.
A perfect example of this development is the gently moving bipedal
service robot REEM-C from PAL Robotics, which is notable, for its soft
and fluid movements. To achieve this, the gear technology is a hugely
important factor: maximum rigidity, high accuracy and low weight –
all accommodated in the smallest space. Requirements in this
combination lead almost automatically to a design solution requiring
a Harmonic Drive® Gear. To serve these exciting lighthouse projects best
reflects our understanding of customer service.
In the area of servo products, Harmonic Drive AG rises to the new
challenges with the increasing demand for compact, highly integrated,
high performance servo motors. This requires components that are
perfectly matched and balanced, capable of delivering maximum
performance. Of course in addition to our specially developed servo
motors for the CHA and LynxDrive® Actuators, we can also offer many
other special products to meet the future individual needs of our customers.
I cordially invite you to read on the following pages about the
Harmonic Drive AG and wish you an interesting and stimulating read.
Ich lade Sie herzlich ein, auf den folgenden Seiten mehr über die
Harmonic Drive AG zu erfahren und wünsche Ihnen eine interessante und
anregende Lektüre.
Ihr Yours
Ekrem Sirman
Vorstandsvorsitzender der Harmonic Drive AG President and CEO of Harmonic Drive AG
In diesem Magazin finden Sie Quicklinks, mit denen Sie auf unserer Website ganz bequem zu weiterführenden Informationen gelangen. Geben Sie auf
www.harmonicdrive.de einfach den Code in das Feld für Quicklinks ein, z. B. 2070 für die Units der Baureihe CSD und schon sind Sie auf der gewünschten
Seite. Alternativ können Sie die Zahl auch direkt an die Webadresse hängen, z. B. www.harmonicdrive.de/2070
In the magazine you will find quicklinks, a link which will take you to additional information on our site very easily. Go to www.harmonicdrive.co.uk and just
enter the code in the box for the relevant quicklink. For example, “2070” for information about CSD Series Units and once entered, you are taken directly
to the desired page. As an alternative, you can add the quicklink directly after the web address, e. g. www.harmonicdrive.co.uk/2070
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P A L R O B O T I C S P A L R O B O T I C S
Auch bei Robotern:
Die „inneren Werte“ zählen
Bei PAL Robotics in Barcelona befasst sich ein multinationales Team
mit der Erforschung und Entwicklung von Robotertechnik. Die Wurzeln des zur PAL Group (Vereinigte Arabische Emirate) gehörenden
Unternehmens reichen zurück bis ins Jahr 2004, als vier Ingenieure mit
REEM-A ihren ersten humanoiden Roboter entwickelten, der gehen
und Schach spielen konnte.
Der REEM Prototyp misst 1,65 Meter, kann sich dank seiner mobilen
Basis mit bis zu 5 km/h fortbewegen und wiegt lediglich 80 kg. REEM
ist in der Lage, Gegenstände mit einem Gewicht von bis zu 10 kg aufzuheben und zu tragen. Er verfügt über hochentwickelte Bauteile wie einen
motorisierten Kopf mit Visions-, Face-Tracking- und Erkennungsfunktion. Darüber hinaus ist der Roboter mit Sensoren und einem Multimedia-Touchscreen ausgestattet, der Informationen in verschiedenen Formaten liefert und die Möglichkeit bietet, über Videokonferenz-Technik
mit einem Helpdesk-Mitarbeiter zu kommunizieren. Zusätzlich verfügt
REEM über eine kleine Ablage, auf der Gegenstände wie etwa ein kleiner
Koffer transportiert werden können. Dank seines Lithium-Ionen-Akkus
wird der Roboter acht Stunden lang mit Strom versorgt und kann sich
autonom ohne Kabel oder menschliche Eingriffe bewegen.
Unlängst hat PAL Robotics „REEM-C“ vorgestellt, einen der wenigen
kommerziellen bipedalen humanoiden Roboter, die zurzeit auf dem
Markt erhältlich sind. Für die Roboterforschung eröffnen sich hierdurch enorme Möglichkeiten. In beeindruckender Weise demonstriert
der REEM-C, wie „natürlich“ eine Maschine erscheinen kann. Neben
einer exzellenten Steuerung sorgen Harmonic Drive® Getriebe für
fließende und harmonische Bewegungen der Roboter-Gelenke.
Einige der wesentlichen Anforderungen an die Antriebstechnik von Robotersystemen sind eine optimale Synchronisation, maximale Torsionssteifigkeit auf kleinstem Raum,
höchste Präzision und ein geringes Gewicht. Um diese Ansprüche zu erfüllen, werden die flachen Harmonic Drive®
Einbausätze der Baureihe CSD-2A sowie die extrem
leichten Einbausätze der Baureihe CPL-2A eingesetzt.
Der Erfolg dieser Produkte liegt auch in ihrer Kombination: Extrem kompakte Präzisionsgetriebe mit optionaler Hohlwelle werden mit einem geringen Gewicht
und einem hochleistungsfähigen Abtriebslager
verbunden, das hohen Nutzlasten standhält. Und
genau diese Merkmale haben PAL Robotics dazu
veranlasst, sich für Harmonic Drive® Produkte zu
entscheiden.
4
The best in robot systems
PAL Robotics is a robotics research and development company with
a multinational team based in Barcelona and linked to the PAL Group
of the United Arab Emirates. The origin of the company goes back to
2004, when four engineers started to develop their first humanoid
robot REEM-A which was able to walk and play chess.
Their prototype REEM is 1.65 m in height, and has a mobile base that
enables the robot to move at 5 km/hour. It weighs only 80 kg and is able
to lift and carry up to 10 kg. The advanced capabilities of REEM include
a motorised head with vision, face tracking and recognition functions.
Furthermore, the robot contains sensors and a multimedia touch screen
that can offer information in various formats, as well as the ability
to speak to a help desk attendant via video conference. It has a small
platform, which can be used to transport objects (e.g. a trolley) and
contains a lithium battery that lasts up to eight hours, allowing the robot
to move around autonomously without the need of cables or human
assistance.
PAL Robotics has recently launched their first commercial biped
humanoid robot “REEM-C”. REEM-C is one of the few humanoid bipedal
robots available today within the global robotics market and opens a
great amount of possibilities in the robotics research area. The REEM-C
shows, rather impressively, just how “natural” a machine can appear. Its
movements are fluid and smooth, which is due, in addition to excellent
control, to the Harmonic Drive® Gears in its joints. Unbeatable
synchronisation, maximum torsion rigidity in the smallest possible
space, highest levels of accuracy and low weight are some of the
elementary requirements of drive technology components for robot
systems. To meet these demands, the flat Harmonic Drive® CSD-2A
Component Sets and extremely lightweight CPL-2A Series Component
Sets are used in these applications. The success of these
Harmonic Drive® Products also lies in the combination: Extremely
compact precision gears with an optional hollow shaft, combined with
the low weight and a high capacity output bearing which can withstand
high payloads. All these product features have contributed to
PAL Robotics’ decision to use Harmonic Drive® Products.
QUICKLINK
www.harmonicdrive.de/3030 .../3060
www.harmonicdrive.co.uk/3030 .../3060
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P A L R O B O T I C S P A L R O B O T I C S
Zusätzlich hat PAL Robotics mit dem M90 ein High-PerformanceDrehmodul entwickelt, das eine einfache und flexible Lösung für Automatisierungsprozesse und komplexe Systeme darstellt. In diesem
eigenständigen Hohlwellen-Modul sind die gesamte Leistungs- und
Steuerelektronik, ein bürstenloser DC-Motor und ein Harmonic Drive®
Getriebe integriert. Der Antrieb wird über die interne Logik gesteuert,
welche die erforderlichen Parameter über eine CAN-Bus Schnittstelle
(optional CANopen Protokoll) von einer zentralen Mastersteuerung
erhält. Das Modul beinhaltet darüber hinaus eine Vielzahl an Sicherheitsmechanismen (Übertemperatur-, Überstrom-, Unterspannungs-,
Überspannungsschutz).
PAL Robotics also developed a rotary module M90, a high performance
module which provides an easy and flexible solution for automation
processes and complex systems. This self-contained hollow shaft
module integrates power and control electronics, a brushless DC motor,
and a Harmonic Drive® Gear. The actuator is controlled by the internal
logic, which receives the required parameters from a master controller
via CAN-Bus (optional CANopen protocol) interface. The module
also includes a wide variety of self protection mechanisms (over
temperature, over current, under voltage, over voltage).
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Drehmodul M90
Rotary Module M90
•Ausgezeichnetes Verhältnis zwischen
Drehmoment und Baugröße
• Hohlwelle für einfache Verkabelung
• Vollintegrierte Leistungs- und Steuerelektronik
• Bürstenloser DC-Motor mit unterschiedlichen Leistungsoptionen
• Harmonic Drive® Getriebe mit verschiedenen Untersetzungen
• Integriertes Kreuzrollenlager
• CAN- und optional CANopen-Kommunikation (DS301, DS305 und DS402)
• SVM-Regulierung (Space Vector Modulation) und Sinuskommutierung für eine präzise Steuerung
• Verschiedene Bewegungsmodi erhältlich: Positions-, geschwindigkeits- und kraftgere-
gelter Betrieb
• Stromkreis mit feldorientierter Regelung
• Überstrom-, Überspannungs-, Unterspan-
nungs- und Übertemperaturschutz
• Inkrementalmotorgeber
• Abtriebsseitiger Absolut-Drehgeber
• Geringer Energieverbrauch
•Excellent ratio between torque and size
•Hollow shaft for easy cabling
•Power and control electronics fully integrated
•Brushless DC Motor with different power
options
•Harmonic Drive® Gear with different ratios
•Integrated cross roller bearing
•CAN and optional CANopen communication (DS301, DS305 and DS402)
•Space vector modulation and sinusoidal
commutation for precise control
•Different motion modes available:
position, velocity, torque
•Current loop with field oriented control
•Over current, over voltage, under voltage
and over temperature protection
•Incremental motor encoder
•Absolute output encoder
•Low power consumption
Technische Daten CPL-2A Technical data CPL-2A
Baugröße
Size
14A
Untersetzung
Außendurchmesser
Maximal wiederholbares Spitzendrehmoment
Ratio
Outer diameter
Maximum repeated peak torque
mm
Nm
30 ... 100
50
9 ... 28
17A
30 ... 120
60
16 ... 54
20A
30 ... 160
70
27 ... 92
25A
30 ... 160
85
50 ... 176
32A
30 ... 160
110
100 ... 372
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H A R MONIC DRI V E® SERVOPRODUK T E H A R MONIC DRI V E® SERVOPRODUC T S
Schneller zum Ziel:
Servoantriebe als Gesamtlösung
Kompakte Präzisionsantriebe brauchen nicht nur entsprechende
Getriebe, sondern auch geeignete Motoren. Anwendungen, die hier
an die Grenze des heute Möglichen gehen wollen, sind auf eine ganzheitliche Lösung angewiesen, wie sie die Harmonic Drive AG schon seit
geraumer Zeit anbietet. Und davon partizipieren unsere Kunden: Ob
Automatisierungstechnik, Mess- und Prüftechnik oder Werkzeugmaschinen – in vielen industriellen Bereichen hängt die Fertigungsqualität von der Präzision der verwendeten Servoantriebe ab. Dabei setzen
die ständig steigenden Anforderungen unter anderem ein perfektes
Zusammenspiel zwischen Motor, Getriebe, Sensor und Regler voraus.
Zunehmend gefragt sind komplette Antriebssysteme, die eine hohe
Positioniergenauigkeit und maximale Leistung auf kleinstem Raum
mit gängigen Feedbacksystemen verbinden.
QUICKLINK
www.harmonicdrive.de/1000
www.harmonicdrive.co.uk/1000
8
8
Be faster: Servo actuators as complete solutions
Compact precision actuators need not only appropriate gears, but
also suitable motors. Applications at the limit of what is possible,
rely on an integrated solution, as offered for quite some time by
Harmonic Drive AG. Our customers, whether in automation, test
and measurement or machine tools, can depend on the high level
of precision manufacturing quality we offer. The growing
complexity of our customer’s needs has helped us create a perfect
combination of motor, precision gear, sensor and controller. These
complete drive systems, that combine high positioning accuracy
and maximum performance with a feedback system in the smallest
possible space, are increasingly in demand.
Harmonic Drive® Servoantriebe sind die perfekte Kombination aus Präzisionsgetrieben, kippsteifen Abtriebslagern sowie hochdynamischen
und kompakten Motoren. Ein kompletter Antrieb aus einer Hand – mit
optimal aufeinander abgestimmten Komponenten ohne zusätzlichen
Konstruktionsaufwand. Dabei bietet das einzigartige Wellgetriebeprinzip der eingesetzten Getriebe hohe Steifigkeit, Positioniergenauigkeit von wenigen Winkelsekunden und Spielfreiheit über die gesamte
Lebensdauer.
Flexibilität bei der Anpassung an unterschiedliche Anforderungen
durch optimal aufeinander abgestimmte Komponenten ermöglicht
eine gezielte Regelung von Umdrehungsgeschwindigkeit, Winkelposition und Beschleunigung. Zahlreiche Kombinationsmöglichkeiten
bei der Wahl der Motorwicklungen, des Feedbacksystems, der Bremse
sowie diverser Sensor-, Kabel- und Steckeroptionen bieten Ihnen ein
Maximum an Flexiblität bei der Anpassung an unterschiedliche Anforderungen. Die zentrische Hohlwelle der Servoantriebe der Baureihe CHA
wird zur Durchführung von Versorgungsleitungen oder Wellen durch die
Mitte des Antriebes genutzt. Diese Eigenschaft vereinfacht die Konstruktion in vielen Anwendungen und spart dadurch Entwicklungs- und
Montagezeit.
Selbstverständlich können die Antriebe einfach in bestehende Anlagen
integriert werden. Die eingesetzten Motorfeedbacksysteme sind nicht
nur kompatibel zu Reglern anderer Hersteller, sondern auch für die hohen
Anforderungen der Industrie ausgelegt. Sie reichen beispielsweise bei
den hochpräzisen Servoantrieben der Baureihe CHA von einem inkrementellen Sinus/Cosinus Encoder über absolute Single- und Multiturn
HIPERFACE® Encoder bis hin zu Single- und Multiturn Encodern mit
EnDat® Schnittstelle.
Harmonic Drive® Servo Actuators are the perfect combination of
precision gears and tilt resistant bearings with highly dynamic and
compact servo motors. The result is a complete actuator from one
source – providing perfectly matched components without additional
design effort. Furthermore, the unique strain wave principle of our gears
provides high rigidity, positioning accuracy of a few arc seconds and zero
backlash throughout their lifetime.
Numerous possible combinations, including a choice of motor
windings, feedback system, brake, sensor, cable and connector
options, provide maximum flexibility – allowing the product to adapt
to different requirements. This flexibility allows for targeted control
of torque, position and acceleration using optimised components.
Our CHA Series features a hollow shaft, which enables original
equipment manufacturers (OEMs) to pass power supply cables, shafts
or laser beams directly through the servo actuator, considerably
reducing development costs and assembly time.
The actuators can be easily integrated into existing applications
because the motor feedback systems used are compatible with
controllers from other manufacturers including HIPERFACE® and
EnDat® interfaces. They are also suited to the challenging demands of
the industries they serve.
For applications where precision and high torque at medium speeds is
required, the Harmonic Drive® TorkDrive® Direct Drives range provides
an alternative that also takes advantage of hollow shaft technology.
Und für Anwendungen, bei denen Präzision und hohes Drehmoment
bei mittleren Drehzahlen gefordert werden, bieten die Harmonic Drive®
Direktantriebe eine sinnvolle Alternative – Hohlwelle inklusive!
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H A R MONIC DRI V E® SERVOPRODUK T E H A R MONIC DRI V E® SERVOPRODUC T S
Für jede
Anforderung
das passende Produkt
Alle Servoprodukte der Harmonic Drive AG sind technisch ausgereifte,
innovative Lösungen, die sich durch herausragende Genauigkeit, hohe
Leistungsdichte, kompakte Abmessungen, geringes Gewicht und eine
lange Lebensdauer auszeichnen:
• Harmonic Drive® Servoantriebe sind kompakte, schnell integrierbare
Antriebe für anspruchsvolle Lösungen
• Harmonic Drive® Miniservoantriebe bieten höchste Präzision auf kleinstem Bauraum
• Harmonic Drive® Direktantriebe verbinden eine große Hohlwelle mit kompaktem Design und hoher Steifigkeit
• Harmonic Drive® Servoregler sind die ideale Ergänzung zu Servo antrieben, individuell auf die jeweilige Baureihe abgestimmt
Der Harmonic Drive® ProductFinder
Bei einer Vielzahl von Möglichkeiten schnell das richtige Produkt zu finden ist eine anspruchsvolle Aufgabe. Gerne unterstützen wir Sie persönlich bei der Auswahl. Wenn Sie sich aber zunächst selbst einen Überblick
verschaffen wollen, können Sie über unsere Website in wenigen Schritten zu dem Produkt gelangen, das die für Ihre Anwendung wichtigen
Merkmale am besten erfüllt.
Dabei bietet Ihnen der ProductFinder mit der Suche nach Produktart,
technischen Daten oder Branchen drei komfortable, auf Ihre Anforderungen zugeschnittene Herangehensweisen. Zusätzlich eröffnet sich
Ihnen die Möglichkeit, sich einzelne Produkte zu merken, zu vergleichen
und darauf basierend eine erste Anfrage zu erstellen – er bietet Ihnen
damit einen weiteren zielführenden Service auf dem Weg zu Ihrem
individuellen Produkt.
QUICKLINK
www.harmonicdrive.de/0040
www.harmonicdrive.co.uk/0040
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Right first time product selection
All servo products from Harmonic Drive AG are technically
sophisticated and innovative solutions; providing excellent accuracy,
high power density, a compact size, light weight and long life. Their
benefits include:
• Harmonic Drive® Servo Actuators are compact, fast integrated drives
for demanding solutions
• Harmonic Drive® Mini Servo Actuators offer maximum precision in
the smallest space
• Harmonic Drive® Direct Drives combine a large hollow shaft with
compact design and high stiffness
• Harmonic Drive® Servo Controllers are the ideal complement to
servo actuators, individually adapted to the respective series
The Harmonic Drive® ProductFinder
Finding the right product quickly can be a challenging task. We are
happy to assist you personally with the selection, but if you first want
to get an overview of our range for yourself, our website has the answer.
It hosts a bespoke ProductFinder allowing you to search by product,
technical data or industry in a way that is tailored to your requirements.
In addition, it allows you to remember individual products and compare
them, ultimately creating a more accurate specification. Our objective
is to provide you with a goal-oriented service that helps you find the
product you need quickly and efficiently.
QUICKLINK
Mehr Informationen unter www.harmonicdrive.de/...
More information is available at www.harmonicdrive.co.uk/...
Mit Hohlwelle With hollow shaft
Ohne Hohlwelle Without hollow shaft
RSF Mini
FHA-C Mini
...1060
Leistungssteigerung
Increased performance
...1030
PMA
Miniaturisierung
Miniaturisation
FHA-C
...1070
...1020
Verstärktes Antriebslager
Reinforced output bearing
Miniaturisierung
Miniaturisation
CHA
LynxDrive®
...1010
...1040
Niedrige Untersetzungen
Low transmission ratios
Getriebeloser Antrieb
Without gear
CHM
FPA
...1050
TorkDrive®
...1080
YukonDrive®
Getriebeloser Antrieb, hohes Drehmoment
Without gear, high torque
...1090
HA-680
...1100
...1110
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S E R V O A N T R I E B E A L O P E X D R I V E ® A L O P E X D R I V E ® S E R V O A C T U AT O R S
Gerne auch extrem ...
Servoantriebe für raue Umweltbedingungen
Eine Umgebungstemperatur von -46 °C ist eine echte Herausforderung für jedes technische Gerät. Um sie dennoch meistern zu können
und um weiteren Widrigkeiten wie hohe Schock- und Schwingbelastungen, Regen, Staub, hohen Temperaturen bis 63° C oder korrosiver
Atmosphäre trotzen zu können, hat die Harmonic Drive AG mit dem
AlopexDrive® eine äußerst robuste Antriebsbaureihe entwickelt.
Pate für die neuen Antriebe stand die bewährte Baureihe CHA,
die bereits seit Jahren erfolgreich am Markt ist. Grundsätzlich besteht ein AlopexDrive® aus einem hochuntersetzenden, hochpräzisen und spielfreien Harmonic Drive® Getriebe und einem kompakt
bauenden und leistungsstarken Hohlwellen-Synchronmotor mit
Motorfeedbacksystem. Optional wird zusätzlich eine Motorbremse
angeboten. Die Antriebe sind erhältlich in sechs Baugrößen und sechs
Untersetzungen zwischen 30 und 160 bei einem maximalen Drehmoment zwischen 9 und 647 Nm.
Um die erhöhten Anforderungen an den Korrosionsschutz zu erfüllen,
ist ein entsprechender Oberflächenschutz integriert. Für den erweiterten Temperaturbereich wird ein Spezialschmierstoff verwendet, die
höheren Vibrations- und Schockbelastungen wurden bereits in der
Detailkonstruktion berücksichtigt. Alle Komponenten sind optimal
When the going gets tough ...
Servo drives for harsh environmental conditions
An ambient temperature of -46°C is a genuine challenge for any device
– let alone a highly complex and precise servo actuator. However,
Harmonic Drive AG has developed the rugged AlopexDrive® Series
to master those very conditions and more, including high shock and
vibration loads, rain, dust, temperatures up to 63°C and corrosive
atmospheres.
Our popular and successful CHA Series served as the inspiration for
the robust new drives. As a result, the AlopexDrive® benefits from
a high gear ratio, high precision and zero backlash Harmonic Drive®
Gear and a compact yet powerful hollow shaft synchronous motor with
feedback system. An optional brake is also offered, which are
available in six sizes and six gear ratios from 30 to 160:1, with
a maximum torque from 9 to 647 Nm. An output bearing with
high tilting capacity allows direct attachment of heavy payloads
without the need for further supports, thereby providing simple cost
effective and space saving designs.
The actuator also incorporates integrated surface protection to
help meet stringent requirements for corrosion resistance. In our
AlopexDrive®
AlopexDrive®
Merkmale
• Hervorragende, lebenslange Präzision
• Große Hohlwelle
• Einfach individualisierbar
• Variable Feedbacksysteme
• Integriertes, hochbelastbares Abtriebslager
• Korrosionsschutz
• Erweiterter Temperaturbereich
Features
• Excellent lifetime precision
• Large hollow shaft
• Easy to customise
• Various feedback systems
• Integrated high capacity output bearing
• Corrosion protection
• Increased temperature range
Kundennutzen
• Kein zusätzliches Gehäuse notwendig
• Optimale Anpassung an die Anwendung
• Geringer Platzbedarf
• Hohe Verfügbarkeit
• Reduzierte Total Cost of Ownership
• Reduzierte Wartungskosten
• Erhöhte Betriebssicherheit
Customer Benefits
• No additional housing necessary
• Optimum customisation
• Small footprint
• High availability
• Reduced Total Cost of Ownership
• Reduced maintenance costs
• Increased operating reliability
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aufeinander abgestimmt und auf kleinstem Bauraum integriert, um
einen Serienantrieb für Einsatzbedingungen zu schaffen, in denen
bisher kein Standard einsetzbar war.
Ein besonderes Augenmerk wurde auf die Auswahl der Motorfeedbacksysteme gerichtet. Nach wie vor bieten Resolver die höchste Robustheit
sowie eine für die meisten Anwendungen ausreichende Genauigkeit.
Aufgrund der hohen Verbreitung und der guten Kompatibilität mit vielen
Servoverstärkern stehen weiterhin magnetische Inkrementalgeber mit
differenziellen Rechtecksignalen zur Verfügung, auf Wunsch in Kombination mit Hallsensoreinheiten für die Kommutierung.
Typische Anwendungen der Baureihe AlopexDrive® sind Schwenk- und
Neigeantriebe, die beispielsweise Antennen oder Kameraköpfe bewegen. Die Anlagen stehen an Orten wie etwa auf einem Bergkamm des
Himalaya oder im Tagebau in Südafrika.
extended temperature range, we use a special lubricant to help meet
the demands of extreme environments. Furthermore, the higher
levels of vibration and shock encountered in extreme temperature
have had special attention paid to them during the design phase. All
components are perfectly matched and tightly integrated to
create a series of drives that exceed all previous standards.
To adapt to your specific application, the AlopexDrive® Series offers
many possible configurations of motor windings, motor feedback
systems, motor brake, sensors and cables as well as connector
options. The motor feedback systems are carefully selected including
robust resolvers that are sufficiently accurate for most applications,
magnetic and inductive encoders and hall sensors for commutation.
Typical applications for the new series include pan and tilt drives,
providing motion for high precision communications antenna and
camera systems. Harmonic Drive® equipment has been used in locations
as diverse as the Himalayas or South African open pit mines – perfectly
illustrating the versatility of the new range.
QUICKLINK
www.harmonicdrive.de/1120
www.harmonicdrive.co.uk/1120
13
U N I T S C S D -2 U H / 2 U F U N I T S C S D -2 U H / 2 U F
Leichte und kompakte Units
für Robotik- und Halbleiteranwendungen
Um den Forderungen des Robotik- und Halbleitermarktes nach weiteren Gewichts- und Platzeinsparungen gerecht zu werden, hat die
Harmonic Drive AG die extrem leichten und kurzen Units der Baureihe
CSD entwickelt. Basis dieser neuen Units sind die bereits seit Jahren
erfolgreich am Markt eingeführten Einbausätze der Baureihe CSD, die
mit einem hochbelastbaren Kreuzrollenlager zur Aufnahme hoher Lasten versehen wurden.
Die Units der Baureihe CSD zeichnen sich durch eine sehr geringe Baulänge und ein geringes Gewicht aus. Dies resultiert in einem extrem
kompakten und leistungsstarken Produkt. Je nach Anforderung sind
zwei Varianten verfügbar, die entweder kürzeste Baulänge (-2UF)
oder minimalen Außendurchmesser (-2UH) bieten: Die Units der
Baureihe CSD-2UH decken eine Drehmomentkapazität von 12 Nm bis
823 Nm ab und sind in sieben Baugrößen mit bis zu drei Untersetzungen erhältlich. Die Units der Baureihe CSD-2UF mit einer Drehmomentkapazität von 12 Nm bis 453 Nm sind in sechs Baugrößen mit bis zu drei
Untersetzungen erhältlich.
Für jegliche Standardservomotoren ermöglichen die Units der Baureihe CSD-2UH einen problemlosen Motoranbau. Unit und Motor bilden
zusammen eine kompakte und leichte Einheit, die schnell hohe Lasten
aufnehmen kann. Aufgrund der Positioniergenauigkeit sind stabile
Maschineneigenschaften mit kurzen Taktzeiten garantiert.
Im Gegensatz zu den Units der Baureihe CSD-2UH verfügen die Units
der Baureihe CSD-2UF über ein noch höher belastbares Kreuzrollenlager und eine zentrale Hohlwelle mit einem Durchmesser zwischen 9 und
37 mm je nach Baugröße. Das ermöglicht die direkte Anbringung hoher
Nutzlasten ohne weitere Abstützung und erlaubt so eine einfache und
platzsparende Konstruktion. Die Hohlwelle kann zur Durchführung von
Kabeln, Wellen, Rohrleitungen oder sogar Laserstrahlen genutzt werden. Damit kann die Konstruktion und der Aufbau von Maschinen und
zugehörigen Ausrüstungen stark vereinfacht werden.
14
Lightweight and compact units for robotics and semiconductor
applications
To meet the space and weight saving requirements of the robotics and
semiconductor markets, Harmonic Drive AG developed its extremely
lightweight and compact CSD Series Gear Unit. Based on the excellent
performance characteristics of the existing range, the CSD Component
Set comes with a heavy duty cross roller bearing for high payloads,
allowing simple, space saving installation.
The CSD Series Units are characterised by a very short overall length
and low weight, resulting in an extremely compact and powerful
product. Depending on the end user’s needs there are two variants
available, the 2UF provides the shortest length and the 2UH the
smallest outside diameter. The CSD-2UH Series offers a torque capacity
of 12 Nm to 823 Nm and is available in seven sizes with gear ratios
of 50, 100 and 160:1. The CSD 2UF Series can be get with a torque
capacity of 12 Nm to 453 Nm, in six sizes with the same three gear ratios.
The entire range is easy to mount with any standard servo motor. The
CSD and motor form a compact and lightweight unit that can easily
absorb high loads. Due to the product’s high level of positioning accuracy,
stable machine characteristics with short cycle times are guaranteed.
The CSD 2UF model has an even higher load carrying capacity than the
CSD 2UH Unit. This is the result of a larger output bearing with high
tilting rigidity and also allows a central hollow shaft with a diameter
of between 9 and 37 mm – depending on the size. Again this provides
high payload without further support and easy, space saving installation.
The hollow shaft can be used for the passage of cables, shafts, pipes
or even laser beams. As a result, the design and construction of
machines and associated equipment can be greatly simplified.
Units CSD-2UH/2UF
Units CSD-2UH/2UF
Merkmale
• Kompakte, leichte Bauform
• Integriertes, hochbelastbares Abtriebslager
• Hohe Dynamik
• Hervorragende, lebenslange Präzision
• Direkte Motoranbindung (CSD-2UH)
• Große Hohlwelle (CSD-2UF)
Features
• Compact, lightweight design
• Integrated high capacity output bearing
• High dynamics
• Excellent lifetime precision
• Direct motor connection (CSD-2UH)
• Large hollow shaft (CSD-2UF)
Kundennutzen
• Reduzierter Materialeinsatz
• Höhere Energieeffizienz
• Niedrigere Fertigungskosten
• Kleiner Maschinenfootprint
• Optimale konstruktive Lösung
• Einfache Lastanbindung
Customer Benefits
• Reduced material use
• Greater energy efficiency
• Lower production costs
• Small machine footprint
• Optimal design solution
• Easy load connection
QUICKLINK
www.harmonicdrive.de/2070
www.harmonicdrive.co.uk/2070
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MO T OR ENFERT IGUNG MO T OR M A NUFAC T URING
Wir können auch „Servo“
Die meisten Anwender verbinden mit der Harmonic Drive AG „den
Getriebespezialisten“ aus Limburg an der Lahn. Aber dahinter verbergen sich weitaus mehr als lediglich hochuntersetzende, spielfreie und
spielarme Getriebe. Bestes Beispiel dafür ist der Bereich Servotechnik.
Die Anforderungen des Marktes an die Hersteller von Servoprodukten sind offenkundig: Zunehmend gefragt sind leistungsfähige Servomotoren mit hoher Positioniergenauigkeit und maximaler Leistung auf
kleinstem Raum. Auch die Harmonic Drive AG orientiert sich konsequent an diesem Trend und stellt für ihre hochpräzisen und kompakten
Komplettantriebe der Baureihen CHA und LynxDrive® eigens entwickelte Motoren her.
Produziert werden diese Motoren mit neuester Rotor- und Statortechnik am Standort Limburg/Lahn. Hier wird unter anderem die moderne
Einzelzahnwickeltechnologie eingesetzt, die eine äußerst kompakte
Bauweise auf engstem Raum ermöglicht. Der robuste Motor besteht
aus einem ausschließlich maschinell gewickelten Stator mit einem
Epoxidharz-Vollverguss und einem leistungsstarken Rotor. „Wir legen
höchsten Wert auf Stabilität und Präzision. Daher müssen unsere Motoren härtesten Belastungen standhalten, die weit über die Alltagsanforderungen hinausgehen“, betont Tomas Becker, Spezialist für Statorenfertigung bei der Harmonic Drive AG.
Motoren, die solch extremen Einsatzbedingungen standhalten,
müssen neben besonderen Eigenschaften auch eine hervorragende
Qualität aufweisen. Die Harmonic Drive AG testet daher ausnahmslos alle Motoren mittels fest definierter Kontrollschritte auf „Herz und Nieren“. Vor der Auslieferung werden anwendungsspezifische Bedingungen wie Klima und mechanische Belastung getestet und Typprüfungen wie Leistungs- und Lebensdauertests durchgeführt. Erklärtes
Ziel ist es, die interne Entwicklung im Bereich Servotechnik weiterhin auf höchstem technischem
Niveau auszubauen und mit der Erweiterung des
Produktportfolios auf die steigende Nachfrage am Markt zu reagieren. Kunden der
Harmonic Drive AG können sich so auch
in Zukunft auf gemeinsame interessante Entwicklungsprojekte und
neue innovative Produkte aus dem
Bereich Servotechnik freuen.
Vakuum-Dosieranlage
zum Vergießen der Statoren
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Our servo motor capability
Most users recognise the Harmonic Drive AG brand, and its
associations; seeing us as the transmission specialists from
Limburg/Lahn, Germany. But behind the name is hidden much more
than is commonly understood, much more than just backlash free
and low backlash gear systems. The best example of this is our range
of servo technology.
The market demands placed on manufacturers of servo products are
obvious; customers ask for increasingly powerful servo motors with high
positioning accuracy and maximum performance in minimum space.
At Harmonic Drive AG, we focus systematically on delivering these
requirements and provide complete, high precision and compact drives,
including the CHA and LynxDrive® Series, as a result.
The company produces these motors with the latest rotor and stator
technology at its Limburg plant. Our advanced single tooth winding
technology provides an extremely compact design in a confined space.
The robust servo motor consists of a solely mechanically wound stator
with an epoxy resin solid casting and a powerful rotor. ”We place the
highest value on stability and precision. Our servo actuators have to
endure significant strain, which go far beyond the everyday needs“,
explained Tomas Becker, a specialist in stator production at
Harmonic Drive AG.
Motors that can withstand such extreme conditions must also deliver
high quality and robust operation. As a result Harmonic Drive AG
extensively tests its products, putting them through their paces to
ensure they provide precise levels of actuation. Before delivery to the
customer, application specific tests such as climate and mechanical
stress are completed as are performance and life tests. Our goal is to
continue to expand our knowledge and expertise in servo technology
to the highest technical standards and, as a result, continually expand
and develop the product portfolio in an
increasingly demanding market. This allows
us to deliver further innovative products and
applications to our customers.
Vacuum casting stators
Ganz gleich ob Standard- oder Präzisionsanforderungen, die Harmonic
Drive® Servomotoren eignen sich dank ihrer vielseitigen Vorteile für den
Einsatz in fast allen Industriebranchen. Für spezifische Anwendungen
bietet die Harmonic Drive AG auch Kompaktsysteme mit zahlreichen
Kombinationsmöglichkeiten bei der Wahl des Motorfeedbacksystems,
der Bremse sowie diverser Kabel- und Steckeroptionen an. In Verbindung
mit dem speziell auf die Bedürfnisse der Harmonic Drive® Servoantriebe
abgestimmten Servoregler der Baureihe YukonDrive® entsteht so ein
vorkonfiguriertes Antriebssystem aus einer Hand. Auf Kundenwunsch
können darüber hinaus auch Motoren und Regler diverser anderer Hersteller für eine einfache und interaktive Nutzung adaptiert werden.
QUICKLINK
www.harmonicdrive.de/1000
www.harmonicdrive.co.uk/1000
Whether you have standard or special precision requirements,
Harmonic Drive® Servo Motors are ideal for use in almost all industrial
sectors due to their versatility and adaptability. Harmonic Drive AG
offers compact solutions with many options in the choice of the
feedback system, brake and various cable and connector options to
suit specific applications. The YukonDrive® Servo Controller, designed
to match the requirements of the Harmonic Drive® Servo Actuators,
completes the perfect combination of a preconfigured drive system
from a single source. Upon customer request, various motors and
controllers from many other manufacturers can also be simply adapted
for interactive use.
Ralf Falk im Gespräch mit
Tomas Becker
In conversation with Ralf Falk
and Tomas Becker
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I N T E R V I E W I N T E R V I E W
Ralf Falk, Leiter Konstruktion und Entwicklung Servotechnik
schildert uns in diesem Interview, was sich seit der Entscheidung für
eine eigene Motorenfertigung verändert hat und welche Vorteile die
neuen Kompaktsysteme den Kunden der Harmonic Drive AG bieten.
Here, Ralf Falk, section manager of design and development servo
drives tells us what has changed since the company made its move
into servo motors and explains the advantages the new compact
system provides for the customers.
newdrive: Herr Falk, obwohl die Harmonic Drive AG vorrangig als Getriebespezialist bekannt ist, hat sich die Geschäftsleitung vor einigen Jahren das strategische Ziel gesetzt, eine eigene Motorenfertigung aufzubauen. Was haben Sie bis heute mit Ihrem Team realisieren können?
newdrive: Mr. Falk, although Harmonic Drive AG is primarily known
as a gear specialist, the management team set the strategic goal
a few years ago to begin building servo motors. How far has that
goal progressed today?
Ralf Falk: Im Bereich der Getriebefertigung wurden schon immer
anspruchsvolle und maßgeschneiderte Kundenlösungen realisiert.
Das war im Bereich der Servotechnik zunächst nur begrenzt möglich,
da die am Markt verfügbaren Motoren nicht optimal für den Einsatz in
Harmonic Drive® Systemen ausgerichtet waren. Schnell haben wir realisiert, dass nur Komponenten, die nach eigenen Bedürfnissen produziert werden, eine bessere Gesamtqualität des Produkts garantieren.
Durch den Aufbau einer Motorenfertigung haben wir in der Servotechnik ein völlig neues Produktionsniveau erreicht, indem wir unsere
Fertigungstiefe erweitert haben und neben Serienprodukten auch
Sonderprodukte anbieten können. Darüber hinaus haben wir die Möglichkeit, Kompaktsysteme nach Kundenvorgaben auszulegen, um
neben alltäglichen Kundenwünschen auch komplexe Anforderungen
erfüllen zu können.
Ralf Falk: In the field of gear manufacturing, more sophisticated and
customised solutions have already been realised. However, when we
began the project one of our reasons was that there weren’t really
any servo motors on the market that worked perfectly with our gear
systems.
We have reached a whole new level of production in servo technology,
by expanding our manufacturing depth. We quickly realised that only
components that are produced according to our customer’s needs,
using our specifications, could guarantee a better overall quality and
performance of our products.In addition, we can now design compact
systems using our customer’s exact specifications to meet their more
unusual needs as well as their everyday requirements.
newdrive: Herr Falk, welchen Kundennutzen sehen Sie in den Harmonic
Drive® Kompaktsystemen?
Ralf Falk: Wir bieten unseren Kunden mit maßgeschneiderten
Kompaktsystemen den angenehmen Komfort, alles aus einer Hand
zu beziehen, ohne dabei auf hohe Leistung oder gewohnte Qualität
zu verzichten. Ganz im Gegenteil, denn sie profitieren beim Kauf eines
Harmonic Drive® Kompaktsystemes von langjähriger Erfahrung, dem
Know-how unserer Mitarbeiter, Innovationen und der stetig steigenden Qualität unserer Produkte. Die einzelnen Komponenten werden
bereits im Vorfeld optimal aufeinander abgestimmt und
harmonisieren absolut störungsfrei miteinander, sodass eine maximale Leistung erzielt
wird. Durch den direkten Zugriff auf
alle benötigten Komponenten und
einer beschleunigten Anpassung
der Motorperformance an das
Getriebe, können wir darüber
hinaus deutlich schneller
auf Kundenanforderungen reagieren. Die positive Resonanz unserer
Kunden zeigt, dass wir
mit der Entscheidung,
eine eigene Motorenfertigung aufzubauen,
genau richtig liegen.
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newdrive: Mr. Falk, what customer benefits do the Harmonic Drive®
compact actuation solutions provide?
Ralf Falk: We provide our customers tailor made compact actuators
with the additional benefit that everything comes from a single
source, without sacrificing high performance or quality. In fact, when
buying a Harmonic Drive® Compact Servo Actuator, our customers
benefit from our experience, the know-how of our employees, high
levels of innovation and the ever increasing quality of our products.
The individual components are optimally coordinated to work together
while delivering optimal performance. With direct access to all
necessary components and the best in house motor to
transmission design skills, we can react much faster
to our customer’s requirements. The positive
response from our customers so far,
shows that the decision to build
our own motor production
was exactly right.
NEUIGKEI T EN NEWS
Wir gratulieren
We congratulate
Wir gratulieren zum Jubiläum und bedanken uns für die geleistete Arbeit
sowie das langjährige Vertrauen in unser Unternehmen.
We would like to congratulate the below named staff for their service
and thank them for their hard work and commitment to our company.
Reinhard Garstecki
V.l.n.r.: / F.l.t.r.: Tobias Greulich, Stephan Schade, Thomas Beyer, Wilhelm Born-Fuchs
25-jähriges Betriebsjubiläum
10-jähriges Betriebsjubiläum / 10 years of service
25 years of service
Messen Fairs
Wir freuen uns,
Sie auf unserem Stand
zu begrüßen:
We look forward to
welcome you
at our stand:
sps ipc drives
25. - 27. November 2014
Halle 4, Stand 418
Nürnberg / Nuremberg
25th – 27 th November 2014
Hall 4, Stand 418
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Deutschland
Germany
Harmonic Drive AG
Hoenbergstraße 14
65555 Limburg /Lahn
T +49 6431 5008-0
F +49 6431 5008-119
[email protected]
www.harmonicdrive.de
Tochtergesellschaften und Vertretungen der Harmonic Drive AG in folgenden Ländern:
Harmonic Drive AG has subsidiaries and agencies in the following countries:
Belgien
Belgium
Brasilien
Brazil
Dänemark
Denmark
Finnland
Finland
Frankreich
France
Großbritannien
United Kingdom
Indien
India
Israel
Israel
Italien
Italy
Japan
Japan
Niederlande
The Netherlands
Norwegen
Norway
Österreich
Austria
Polen
Poland
Russland
Russia
Schweden
Sweden
Schweiz
Switzerland
Spanien
Spain
Südafrika
South Africa
Tschechien
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Türkei
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USA
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We would like to thank all contributors!
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