Beginnen wir mit einer kurzen Diskussion des Begriffs "Stellantrieb." Ein Aktuator ist ein Gerät, das ein Objekt bewegt oder betätigt. Bei genauerer Betrachtung stellen wir fest, dass Aktuatoren eine Energiequelle erhalten und diese zum Bewegen von Objekten verwenden. Mit anderen Worten: Aktuatoren wandeln eine Energiequelle in physikalische, mechanische Bewegung um.
Aktuatoren nutzen drei Energiequellen, um physikalische, mechanische Bewegungen zu erzeugen.
- Pneumatische Antriebe werden mit Druckluft betrieben.
- Hydraulische Antriebe nutzen verschiedene Flüssigkeiten als Energiequellen.
- Elektrische Stellantriebezum Betrieb eine Form elektrischer Energie verwenden.
Der pneumatische Antrieb empfängt das pneumatische Signal über den oberen Anschluss. Dieses pneumatische Signal übt Druck auf die Membranplatte aus. Dieser Druck bewirkt eine Abwärtsbewegung des Ventilschafts und damit eine Verschiebung bzw. Beaufschlagung des Steuerventils. Da die Industrie zunehmend auf automatisierte Systeme und Maschinen setzt, steigt der Bedarf an zusätzlichen Antrieben. Antriebe werden in einer Vielzahl von Fertigungsprozessen eingesetzt, beispielsweise in Fließbändern und in der Materialhandhabung.
Mit der Weiterentwicklung der Aktuatortechnologie steht eine breite Palette von Aktuatoren mit unterschiedlichen Hüben, Geschwindigkeiten, Formen, Größen und Kapazitäten zur Verfügung, um alle spezifischen Prozessanforderungen optimal zu erfüllen. Ohne Aktuatoren wären in vielen Prozessen menschliche Eingriffe zum Bewegen oder Positionieren zahlreicher Mechanismen erforderlich.
Ein Roboter ist eine automatisierte Maschine, die bestimmte Aufgaben mit wenig oder gar keinem menschlichen Eingriff, hoher Geschwindigkeit und Präzision ausführen kann. Diese Aufgaben können so einfach sein wie das Bewegen fertiger Produkte von einem Förderband auf eine Palette. Roboter eignen sich hervorragend für Pick-and-Place-Aufgaben, Schweißen und Lackieren.
Roboter können für komplexere Aufgaben eingesetzt werden, beispielsweise zum Bau von Autos am Fließband oder zur Durchführung sehr feiner und präziser Aufgaben in Operationssälen.
Roboter gibt es in vielen Formen und Größen, und der Robotertyp wird durch die Anzahl der verwendeten Achsen definiert. Die Hauptkomponente jedes Roboters ist dieServomotor-Aktuator. Für jede Achse bewegt sich mindestens ein Servomotor, um den jeweiligen Teil des Roboters zu unterstützen. Ein 6-Achsen-Roboter verfügt beispielsweise über 6 Servomotoren.
Ein Servomotor-Aktuator empfängt den Befehl, zu einem bestimmten Ort zu fahren, und führt dann basierend auf diesem Befehl eine Aktion aus. Intelligente Aktuatoren enthalten einen integrierten Sensor. Das Gerät kann als Reaktion auf erfasste physikalische Eigenschaften wie Licht, Wärme und Feuchtigkeit eine Betätigung oder Bewegung auslösen.
Intelligente Aktoren werden in komplexen Anwendungen wie Prozesssteuerungssystemen für Kernreaktoren und in einfachen Systemen wie der Hausautomation und Sicherheitssystemen eingesetzt. In naher Zukunft werden wir sogenannte „Soft Robots“ sehen. Soft Robots verfügen über integrierte und im gesamten Roboter verteilte Soft-Aktoren, im Gegensatz zu Hard Robots, die an jedem Gelenk Aktoren haben. Bionische Intelligenz ergänzt die künstliche Intelligenz und ermöglicht Robotern, neue Umgebungen zu erlernen und Entscheidungen als Reaktion auf äußere Veränderungen zu treffen.
Beitragszeit: 11. September 2023
