Antriebskraftquelle, Übertragungsmittel, Lagerung oder Führung, Rahmen oder Stützstruktur, Positionsrückmeldung (in den meisten Fällen).

Ein weiterer Bereich der Mechatronik, der sehr verwirrend ist, ist der Bereich der Aktuatoren. Das Problem besteht darin, dass man Aktuatoren entweder als Baugruppen aus mehreren Komponenten kaufen kann oder die Komponenten, die alle als Aktuatoren bezeichnet werden. Dies ist traditionell ein mehrdeutiger Bereich der Mechatronik, und ich werde versuchen, eine kleine Definition hinzuzufügen, um die Dinge etwas klarer zu machen.

Eine Antriebsbaugruppe besteht aus fünf verschiedenen Technologien, die in einem Paket integriert sind. Diese fünf sind: Antriebskraftquelle, Übertragungsmittel, Lagerung oder Führung, Rahmen oder Stützstruktur und (in den meisten Fällen) Positionsrückmeldung.

Eine Antriebsbaugruppe kann aus vielen Komponenten bestehen. Jede Komponente muss hinsichtlich ihres Beitrags zum Gesamtergebnis verstanden werden. Bei Antriebsbaugruppen übernimmt der Lieferant die Integrationstechnik, sodass Sie sich nicht darum kümmern müssen. Dies ist meist die kostengünstigste und bequemste Möglichkeit, die Anforderungen einer bestimmten Anwendung zu erfüllen.

Doch oft bringt die vorgefertigte Lösung Kompromisse mit sich. Das ist völlig in Ordnung, denn die Lösung eines Anbieters muss verschiedene Anforderungen erfüllen. Wenn eine Standardlösung passt oder angepasst werden kann, ist alles gut.

Wenn Sie jedoch Schwierigkeiten haben, eine Standardlösung zu finden, kann die Auswahl der verfügbaren Technologielösungen eine gewaltige Herausforderung darstellen. Die Aktuatortechnologie ist ein hervorragendes Beispiel für die Schnittstelle zwischen vielen verschiedenen Technologien, die für die Mechatronik charakteristisch und herausfordernd ist.

Als Antriebskraft kommen Elektromotoren, Luft- und Hydraulikmotoren oder Luft- und Hydraulikzylinder in Frage.

Die Kraftübertragung im Motorgehäuse erfordert eine mechanische Umwandlung von Dreh- in Linearantrieb, entweder über Riemen und Riemenscheibe, Leitspindel und Mutter oder Zahnstange und Ritzel. Zylinderantriebe benötigen diese Umwandlung nicht, können aber die mechanischen Vorteile von Drehantrieben nicht nutzen. Mit zunehmender benötigter Kraft vergrößert sich daher auch die Zylindergröße.

Lager sind an sich schon ein großes Thema, aber im Antrieb handelt es sich bei Linearlagern normalerweise um geschliffene Stangen mit Kugelkäfigen oder quadratische Kreuzrollenlager.

Der Rahmen oder die Stützstruktur ist das, was zur Befestigung der Teile benötigt wird. Leitspindelsysteme sind relativ einfach, da sie keine besonderen Spannungskomponenten, sondern lediglich passive Gewichtsbelastungen aufweisen. Riemen und Riemenscheiben müssen gespannt sein, und das Stützsystem muss die Spannlast ohne Durchbiegung tragen können.

Feedback-Anforderungen sind ein weiteres breites Thema, da das Feedback-Gerät mit einer Steuerung verbunden werden muss. Normalerweise liegt der Fokus beim Feedback auf Genauigkeit, aber manchmal kann zu hohe Genauigkeit Probleme verursachen. Ein weiterer wichtiger Aspekt ist die Betriebsumgebung. Hohe Temperaturen oder raue Umgebungen schränken die Wahl geeigneter Technologielösungen ein.