Antriebsquelle, 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 Aktoren. Das Problem besteht darin, dass man Aktuatoren kaufen kann, die aus mehreren Komponenten bestehen, oder man kann die Komponenten kaufen und sie alle Aktuatoren nennen. Dies ist traditionell ein unklarer Bereich der Mechatronik und ich werde versuchen, eine kleine Definition hinzuzufügen, um die Dinge etwas klarer zu machen.

Eine Aktuatorbaugruppe besteht aus fünf verschiedenen Technologien, die in einem Paket integriert sind. Diese 5 sind: Antriebsquelle, Übertragungsmittel, Lagerung oder Führung, Rahmen oder Stützstruktur, Positionsrückmeldung (in den meisten Fällen).

Eine Aktuatorbaugruppe kann also aus vielen Komponenten bestehen. Jeder Einzelne muss im Hinblick auf seinen Beitrag zum Gesamtergebnis verstanden werden. Bei Aktuatorbaugruppen wurde die Integrationstechnik jedoch vom Lieferanten übernommen, sodass Sie dies nicht tun müssen. In den meisten Fällen ist dies die kostengünstigste und bequemste Möglichkeit, den Anforderungen einer bestimmten Anwendung gerecht zu werden.

Doch oft bringt die vorgefertigte Lösung einige Kompromisse mit sich. Das ist völlig fair, denn die von einem Anbieter angebotene Lösung muss für viele unterschiedliche Anforderungen geeignet sein. Wenn eine Lösung von der Stange passt oder Sie sie passend machen können, können Sie loslegen.

Wenn Sie jedoch Schwierigkeiten haben, eine Lösung „von der Stange“ zu finden, kann die Navigation durch die vorhandenen Technologielösungen eine entmutigende Aufgabe sein. Die Aktuatortechnik ist ein hervorragendes Beispiel für die Schnittstelle vieler unterschiedlicher Technologien, die für die Mechatronik charakteristisch und herausfordernd ist.

Antriebskraft können Elektromotoren, Luft- und Hydraulikmotoren oder Luft- und Hydraulikzylinder sein.

Die Übertragungsmittel in den Motorgehäusen erfordern eine mechanische Umwandlung von Rotation in Linear, entweder Riemen und Riemenscheibe, Leitspindel und Mutter oder Zahnstange und Ritzel. Zylinderaktuatoren erfordern keinen Umbau, können jedoch keine mechanischen Vorteile nutzen, wie dies bei Rotationssystemen der Fall ist, sodass mit zunehmender Kraft auch die Größe des Zylinders zunimmt.

Lager sind an sich schon ein großes Thema, aber bei Aktuator-Linearlagern handelt es sich meist um geschliffene Stangen mit Kugelkäfigen oder quadratische Kreuzrollenlager.

Der Rahmen oder die Stützstruktur ist alles, was zum Zusammenfügen der Teile benötigt wird. Spindelsysteme sind relativ einfach, da sie keine besonderen Belastungskomponenten darstellen, sondern nur eine passive Gewichtsbelastung. Riemen und Riemenscheiben müssen gespannt sein und das Tragsystem muss die Spannlast ohne Durchbiegung aufnehmen können.

Feedback-Anforderungen sind ein weiteres weitreichendes Thema, da das Feedback-Gerät eine Schnittstelle zu einem Controller haben muss. Typischerweise liegt der Schwerpunkt des Feedbacks auf Genauigkeit, aber manchmal kann zu viel Genauigkeit zu Problemen führen. Der andere wichtige Aspekt ist die Betriebsumgebung. Hohe Temperaturen oder raue Atmosphären schränken die geeigneten Technologielösungen ein.