DE102020215958A1

DE102020215958A1 - Antriebsvorrichtung und Verfahren

Info

Publication number: DE102020215958A1
Application number: DE102020215958.0A
Authority: DE
Inventors: Matthias Finkbeiner; Thomas Fischer; Sven Hoppe
Original assignee: Festo SE and Co KG
Current assignee: Festo SE and Co KG
Priority date: 2020-12-15
Filing date: 2020-12-15
Publication date: 2022-06-15

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung (10) für die Industrieautomatisierung, umfassend: eine Aktoreinheit (1) mit einem Aktorgehäuse (2) und einem relativ zum Aktorgehäuse (2) insbesondere linear und/oder rotativ beweglichen Aktorglied (3), eine am Aktorgehäuse (2) angebrachte Antriebsanordnung (4) mit einer Motoreinheit (5) zum Antrieb des Aktorglieds (3) und einer Steuereinheit (6) zur Ansteuerung der Motoreinheit (5), wobei die Antriebsvorrichtung (10) ausgebildet ist, eine die Aktoreinheit (1) betreffende Ausrichtungs- und/oder Bewegungsinformation zu bestimmen und die Ausrichtungs- und/oder Bewegungsinformation bei der Ansteuerung der Motoreinheit (5) und/oder bei der Bereitstellung einer Assistenzfunktion zu berücksichtigen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für die Industrieautomatisierung, umfassend: eine Aktoreinheit mit einem Aktorgehäuse und einem relativ zum Aktorgehäuse insbesondere linear und/oder rotativ beweglichen Aktorglied, sowie eine am Aktorgehäuse angebrachte Antriebsanordnung mit einer Motoreinheit zum Antrieb des Aktorglieds und einer Steuereinheit zur Ansteuerung der Motoreinheit. Zweckmäßigerweise führt die Steuereinheit durch die Ansteuerung der Motoreinheit eine Steuerung und/oder Regelung des Aktorglieds, insbesondere der Position des Aktorglieds, durch.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine verbesserte Antriebsvorrichtung bereitzustellen.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Antriebsvorrichtung gemäß Anspruch 1. Die Antriebsvorrichtung ist ausgebildet, eine die Aktoreinheit betreffende Ausrichtungs- und/oder Bewegungsinformation zu bestimmen und die Ausrichtungs- und/oder Bewegungsinformation bei der Ansteuerung der Motoreinheit und/oder bei der Bereitstellung einer Assistenzfunktion zu berücksichtigen.
Bevorzugt zeigt die Ausrichtungs- und/oder Bewegungsinformation eine Einbaulage der Aktoreinheit an. Die Steuereinheit führt die Steuerung und/oder Regelung des Aktorglieds vorzugsweise unter Berücksichtigung der Einbaulage durch.
Die Antriebsvorrichtung ist insbesondere eine „Plug-and-Play“-Antriebsvorrichtung, die einfach und schnell - also ohne aufwändige Konfiguration - in Betrieb genommen werden kann. Beispielsweise hat der Benutzer nur sehr begrenzte Einstellmöglichkeiten - z.B. kann der Benutzer an der Antriebsvorrichtung nur die (insbesondere maximale) Kraft und/oder die (insbesondere maximale) Geschwindigkeit für das Aktorglied einstellen.
Die initiale Konfiguration, beispielsweise ein initialer Parametersatz für die von der Steuereinheit durchzuführende Steuerung/Regelung des Aktorglieds, ist zweckmäßigerweise auf eine Vielzahl von verschiedenen Anwendungen, insbesondere verschiedene Massen, verschiedene Beschleunigungen, verschiedene Geschwindigkeiten und/oder verschiedene Einbaulagen, ausgelegt. Mit der initialen Konfiguration kann für eine bestimmte Anwendung unter Umständen nicht das Optimum der Motorleistung genutzt werden.
Durch die Erfassung der Ausrichtungs- und/oder Bewegungsinformation, insbesondere durch Erfassung der Einbaulage, kann die Antriebsvorrichtung ihre Konfiguration an die vorliegende Anwendung, beispielsweise die vorliegende Einbaulage, anpassen, insbesondere automatisch. So können beispielsweise mechanische Leistungsreserven der Antriebsvorrichtung, insbesondere der Aktoreinheit, genutzt werden ohne die Nutzerfreundlichkeit einzuschränken.
Alternativ kann die Antriebsvorrichtung nicht als „Plug-and-Play“-Antriebsvorrichtung ausgeführt sein. Bevorzugt hat der Benutzer die Wahl, einen Standard-Parametersatz zu verwenden oder einen von mehreren weiteren Parametersätzen, der insbesondere automatisch auf Basis der Ausrichtungs- und/oder Bewegungsinformation, insbesondere der Einbaulage, von der Antriebsvorrichtung ausgewählt wird. Ferner kann die Antriebsvorrichtung die Möglichkeit bereitstellen, dass der Benutzer manuell diverse weitere Anpassungen (z.B. Beschleunigung, Ruck, etc.) vornehmen kann - also nicht nur Kraft und Geschwindigkeit.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Betrieb der Antriebsvorrichtung, umfassend die Schritte: Bestimmen der Ausrichtungs- und/oder Bewegungsinformation und unter Berücksichtigung der Ausrichtungs- und/oder Bewegungsinformation, Ansteuern der Motoreinheit und/oder Bereitstellen der Assistenzfunktion.
Weitere exemplarische Details sowie beispielhafte Ausführungsformen werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert. Dabei zeigt

1 eine schematische Darstellung einer Antriebsvorrichtung,
2 eine schematische Darstellung einer Antriebsvorrichtung mit einem Mobilgerät,
3 eine perspektivische Darstellung einer Antriebsvorrichtung gemäß einer ersten Konfiguration,
4 eine perspektivische Darstellung einer Antriebsvorrichtung gemäß einer zweiten Konfiguration,
5 eine perspektivische Darstellung einer Antriebsvorrichtung gemäß einer dritten Konfiguration,
6 eine perspektivische Darstellung einer Antriebsvorrichtung gemäß einer vierten Konfiguration und
7 eine schematische Darstellung einer Antriebsvorrichtung mit zwei Aktoreinheiten und zwei Antriebsanordnungen.

Die 1 zeigt eine Antriebsvorrichtung 10, die insbesondere zum Einsatz in der Industrieautomatisierung dient. Bei der Antriebsvorrichtung 10 handelt es sich zweckmäßigerweise um einen industriellen Antrieb und insbesondere nicht um einen Roboter. Die Antriebsvorrichtung 10 hat beispielsweise nur eine einzige Bewegungsachse.
Die Antriebsvorrichtung 10 umfasst eine Aktoreinheit 1 mit einem Aktorgehäuse 2 und einem relativ zum Aktorgehäuse 2 insbesondere linear und/oder rotativ beweglichen Aktorglied 3.
Die Aktoreinheit 1 ist beispielsweise ein elektrischer Zylinder und/oder eine elektrische Achse und/oder ein elektrischer Schlitten und/oder ein Drehantrieb und/oder ein Greifer und/oder ein Stopper. Die Aktoreinheit 1 ist zweckmäßigerweise als Spindelantrieb oder als Riemenantrieb, insbesondere als Zahnriemenantrieb, oder als elektromechanischer Lineardirektantrieb ausgeführt. Das Aktorgehäuse 2 ist beispielsweise quaderförmig und verfügt zweckmäßigerweise über eine nach außen gerichtete Befestigungsseite 15, an der eine Motoreinheit 5 befestigt ist. Die Befestigungsseite 15 ist beispielsweise eine Längsseite des Aktorgehäuses 2. Alternativ kann die Befestigungsseite 15 eine Stirnseite des Aktorgehäuses 2 sein. Das Aktorgehäuse 2 erstreckt sich entlang einer Längsachse, die exemplarisch parallel zu einer x-Richtung verläuft.
Das Aktorglied 3 ist entlang einer Bewegungsachse 16 linear beweglich relativ zum Aktorgehäuse 2 gelagert. Die Bewegungsachse 16 verläuft exemplarisch parallel zur x-Richtung und/oder zur Längsachse des Aktorgehäuses 2. Das Aktorglied 3 ist exemplarisch länglich, insbesondere stangenförmig, ausgeführt und erstreckt sich vorzugsweise entlang der Bewegungsachse 16. Beispielsweise ist das Aktorglied 3 eine Kolbenstange. Das Aktorglied 3 tritt an einer nach außen gerichteten Austrittsseite 13 des Aktorgehäuses 2 aus dem Aktorgehäuse 2 aus. Die Austrittsseite 13 ist beispielsweise eine Stirnseite des Aktorgehäuses 2. Alternativ kann das Aktorglied als Achse oder Schlitten ausgeführt sein und beispielsweise an einer Längsseite, insbesondere der Befestigungsseite, des Aktorgehäuses 2 angeordnet sein.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann das Aktorglied rotativ um eine Rotationsachse gelagert sein.
Die Aktoreinheit 1 umfasst optional eine Umsetzeinrichtung 17, die ausgebildet ist, eine von der Motoreinheit 5 bereitgestellte Antriebsbewegung 18, insbesondere eine rotative Antriebsbewegung, in eine Abtriebsbewegung 19, insbesondere eine lineare Abtriebsbewegung, des Aktorglieds 3 umzusetzen. Die Umsetzeinrichtung 17 umfasst beispielsweise ein Getriebe. Die Umsetzeinrichtung 17 kann insbesondere einen Riemen, beispielsweise einen Zahnriemen, umfassen. Die Umsetzeinrichtung 17 ist zweckmäßigerweise im Aktorgehäuse 2 angeordnet.
Gemäß einer möglichen Ausgestaltung ist die Aktoreinheit 1 als Spindelantrieb ausgeführt und verfügt über keine Umsetzeinrichtung. Der Elektromotor ist in diesem Fall insbesondere stirnseitig angeordnet.
Die Antriebsvorrichtung 10 umfasst ferner eine am Aktorgehäuse 2 angebrachte Antriebsanordnung 4. Die Antriebsanordnung 4 umfasst die Motoreinheit 5 zum Antrieb des Aktorglieds 3 und eine Steuereinheit 6 zur Ansteuerung der Motoreinheit 5. Die Gesamtheit aus der Aktoreinheit 1, der Motoreinheit 5 und der Steuereinheit 6 soll auch als Antriebsgerät bezeichnet werden.
Gemäß einer möglichen Ausgestaltung sitzt die Steuereinheit 6 extern und die Sensoreinheit 7 überträgt zweckmäßigerweise die Ausrichtungs- und/oder Bewegungsinformation, insbesondere die Einbaulage, an die Steuereinheit 6.
Die Motoreinheit 5 ist insbesondere als Elektromotoreinheit ausgeführt. Vorzugsweise ist die Motoreinheit 5 als Motoreinheit-Modul mit einem Motoreinheit-Modulgehäuse 9 ausgeführt. Die Motoreinheit 5, insbesondere das Motoreinheit-Modulgehäuse 9, ist außen an dem Aktorgehäuse 2, insbesondere an der Befestigungsseite 15 angebracht. Die Motoreinheit 5, insbesondere das Motoreinheit-Modulgehäuse 9, hat vorzugsweise eine quaderförmige Grundgestalt. Die Motoreinheit, insbesondere das Motoreinheit-Modulgehäuse 9, ist länglich ausgeführt und erstreckt sich entlang einer Längsachse, die exemplarisch parallel zur z-Richtung (und damit orthogonal zur x-Richtung) ausgerichtet ist. Exemplarisch bilden die Motoreinheit 5 und die Aktoreinheit 1 einen L-förmigen Körper, insbesondere in einem x-z-Schnitt. Der L-förmige Körper ist insbesondere bei einer Ausgestaltung der Aktoreinheit 1 als Riemenantrieb gegeben.
Alternativ kann die Längsachse parallel zur x-Richtung, insbesondere zur Bewegungsachse 16, ausgerichtet sein, insbesondere dann, wenn die Befestigungsseite 15 eine Stirnseite des Aktorgehäuses 2 ist. Dies ist insbesondere bei einer Ausgestaltung der Aktoreinheit 1 als Spindelantrieb der Fall.
Die Motoreinheit 5 umfasst einen Elektromotor, beispielsweise einen Schrittmotor, mit einem Stator 21 und einem Rotor 22. Die Motoreinheit 5 stellt die rotative Antriebsbewegung 18 mittels des Rotors 22 bereit. Der Rotor 22 ist mit dem Aktorglied 3 gekoppelt, insbesondere über die Umsetzeinrichtung 17. Die Motoreinheit 5 verfügt über eine Motorachse 23. Die Motorachse 23 ist beispielsweise die Drehachse des Rotors 22 und kann auch als Rotorachse bezeichnet werden. Die Motorachse 23 ist exemplarisch parallel zur Längsachse der Motoreinheit 5 und/oder parallel zur z-Richtung ausgerichtet. Alternativ kann die Motorachse parallel zur x-Richtung oder parallel zur y-Richtung (die orthogonal zur x-Richtung und orthogonal zur z-Richtung ausgerichtet ist) ausgerichtet sein. Der Elektromotor, insbesondere der Stator 21 und der Rotor 22, ist im Motoreinheit-Modulgehäuse 9 angeordnet.
Die Motoreinheit 5 verfügt über eine Ansteuerungs-Schnittstelle 24, an die die Steuereinheit 6, insbesondere eine Steuereinheit-Schnittstelle 25, angeschlossen ist. Über die Ansteuerungs-Schnittstelle 24 empfängt die Motoreinheit 5 von der Steuereinheit 6 Ansteuerungssignale, beispielsweise Motorströme, mit denen der Elektromotor der Motoreinheit 5 betrieben wird. Die Ansteuerungs-Schnittstelle 24 ist insbesondere an einer Längsseite der Motoreinheit 5, insbesondere des Motoreinheit-Modulgehäuses 9, angeordnet. Exemplarisch ist die Ansteuerungs-Schnittstelle 24 an einer senkrecht zur x-Richtung ausgerichteten Längsseite angeordnet. Die Längsseite, an der die Ansteuerungs-Schnittstelle 24 angeordnet ist, soll auch als Schnittstellenseite 26 bezeichnet werden.
Alternativ ist eine drahtlose Verbindung zwischen der Motoreinheit 5 und der Steuereinheit 6 möglich.
Die Steuereinheit 6 ist insbesondere als Motorcontroller ausgeführt. Exemplarisch ist die Steuereinheit 6 als Steuereinheit-Modul mit einem Steuereinheit-Modulgehäuse 14 ausgeführt. Die Steuereinheit 6, insbesondere das Steuereinheit-Modulgehäuse 14, ist außen an dem Motoreinheit-Modul, insbesondere dem Motoreinheit-Modulgehäuse 6, vorzugsweise der Schnittstellenseite 26, angebracht. Die Steuereinheit 6, insbesondere das Steuereinheit-Modulgehäuse 14, ist exemplarisch quaderförmig ausgeführt. Die Steuereinheit 6, insbesondere das Steuereinheit-Modulgehäuse 14, verfügt über eine Anschlussseite 27, mit der die Steuereinheit 6, insbesondere das Steuereinheit-Modulgehäuse 14, an der Motoreinheit 5, insbesondere dem Motoreinheit-Modulgehäuse 9, angebracht ist. Alternativ kann die Steuereinheit 6 extern sitzen.
Die Steuereinheit 6 umfasst die Steuereinheit-Schnittstelle 25, über die die Steuereinheit 6 die Ansteuerungssignale zur Ansteuerung der Motoreinheit 5, insbesondere des Elektromotors, ausgibt. Die Steuereinheit-Schnittstelle 25 ist an der Anschlussseite 27 angeordnet.
Die Steuereinheit 6 verfügt ferner über eine Kommunikationsschnittstelle 44, beispielsweise einen Kabelanschluss für ein Kommunikationskabel. Die Kommunikationsschnittstelle 44 ist vorzugsweise außen am Steuereinheit-Modulgehäuse 14 angeordnet, exemplarisch an der der Motoreinheit 5 abgewandten Seite des Steuereinheit-Modulgehäuses 14. Die Steuereinheit 6 ist insbesondere ausgebildet, über die Kommunikationsschnittstelle 44 einen Steuerbefehl zu empfangen, beispielsweise von einer übergeordneten Steuerung, und auf Basis des Steuerbefehls eine Steuerung und/oder Regelung des Aktorglieds 3 durchzuführen.
Die Steuereinheit 6 verfügt über eine Rechnereinheit 28, beispielsweise einen Microcontroller, die insbesondere ausgebildet ist, die Ansteuerungssignale für die Motoreinheit 5 zu berechnen und/oder bereitzustellen. Bevorzugt ist in der Rechnereinheit 28 ein Steuermodell und/oder Reglermodell hinterlegt, auf dessen Basis die Rechnereinheit die Ansteuerungssignale bereitstellt. Die Rechnereinheit 28 ist insbesondere ausgebildet, mittels der Berechnung und/oder Bereitstellung der Ansteuerungssignale eine Positionssteuerung und/oder eine Positionsregelung des Aktorglieds 3 durchzuführen. Die Rechnereinheit 28 ist im Steuereinheit-Modulgehäuse 14 angeordnet.
Bevorzugt verfügt die Steuereinheit 6 über eine Bedieneinrichtung 29, die insbesondere außen an dem Steuereinheit-Modulgehäuse 14 angeordnet ist und beispielsweise eine oder mehrere Tasten 31 aufweist. Über die Bedieneinrichtung 29 kann ein Benutzer die Steuereinheit 6, insbesondere die Ansteuerung der Motoreinheit 5, konfigurieren. Beispielsweise kann der Benutzer mittels der Bedieneinrichtung 29 die Steuereinheit 6 bezüglich der Kraft und/oder der Geschwindigkeit für den Antrieb des Aktorglieds 3 konfigurieren.
Bevorzugt umfasst die Antriebsvorrichtung 10 eine insbesondere als Beschleunigungssensor ausgeführte Sensoreinheit 7 zur Erfassung einer Ausrichtungs- und/oder Bewegungsinformation. Alternativ wird die Einbaulage über ein anderes Messprinzip als über die Beschleunigung erfasst und die Sensoreinheit 7 ist entsprechend ausgeführt. Zweckmäßigerweise ist die Sensoreinheit 7 in oder an der Antriebsanordnung 4 angeordnet. Exemplarisch ist die Sensoreinheit 7 in der Steuereinheit 6, insbesondere dem Steuereinheit-Modulgehäuse 14 angeordnet. Alternativ kann die Sensoreinheit an oder in der Motoreinheit 5 oder an oder in der Aktoreinheit 1 angeordnet sein. Die Sensoreinheit 7 kann an einem stationären Teil, beispielsweise an oder in dem Aktorgehäuse 2, oder einem bewegten Teil, beispielsweise dem Aktorglied 3, insbesondere einem Schubrohr, angeordnet sein.
Die Sensoreinheit 7 ist zweckmäßigerweise ausgebildet, eine Messung, insbesondere eine Beschleunigungsmessung, in wenigstens einer Raumrichtung, vorzugsweise in zwei oder drei Raumrichtungen, durchzuführen. Die Ausrichtung der Sensoreinheit 17 im Raum soll anhand einer ersten Sensorachse 32 definiert werden. Die Sensorachse ist zweckmäßigerweise parallel zu einer Raumrichtung ausgerichtet, in der die Sensoreinheit 7 die Messung, insbesondere die Beschleunigungsmessung, durchführt. Exemplarisch ist die Sensorachse 32 parallel zur Bewegungsachse 16 und/oder parallel zur x-Richtung und/oder orthogonal zur Motorachse 23 und/oder orthogonal zur z-Richtung ausgerichtet. Die Sensoreinheit kann insbesondere Lageabweichungen oder Neigungsänderungen in mindestens einer Achse detektieren. Die Sensoreinheit 7 umfasst insbesondere einen 3D-Beschleunigungssensor, der eine Beschleunigung in drei Sensorachsen misst. Die drei Sensorachsen sind orthogonal zueinander ausgerichtet. In den Figuren ist der besseren Übersichtlichkeit halber jeweils nur eine Sensorachse gezeigt, und zwar die Sensorachse 32, die auch als erste Sensorachse bezeichnet werden kann.
Die 2 zeigt eine Ausgestaltung der Antriebsvorrichtung 10, bei der die Sensoreinheit 7 exemplarisch als externe Sensoreinheit ausgeführt ist und außerhalb der Aktoreinheit 1, außerhalb der Motoreinheit 5 und außerhalb der Steuereinheit 6 angeordnet ist. Die Sensoreinheit 7 ist also extern zu dem aus der Aktoreinheit 1, der Motoreinheit 5 und der Steuereinheit 6 gebildeten Antriebsgerät.
Gemäß einer (nicht gezeigten) möglichen Ausgestaltung kann die Sensoreinheit außen an der Motoreinheit 5, der Steuereinheit 6 oder der Aktoreinheit 1 angebracht sein. Insbesondere kann die Sensoreinheit an einer statischen Komponente der Aktoreinheit 1 - beispielsweise dem Aktorgehäuse 2 - oder einer bewegten Komponente der Aktoreinheit 1 - beispielsweise dem Aktorglied 3 - angebracht sein. Die Sensoreinheit kann beispielsweise drahtlos, insbesondere über NFC- oder WLAN-Technik mit der Steuereinheit 6 kommunizieren.
Exemplarisch umfasst die Antriebsvorrichtung 10 ein von der Aktoreinheit 1 und der Antriebsanordnung 4 separates Mobilgerät 8, insbesondere ein Mobiltelefon. Die Sensoreinheit 7 ist Teil des Mobilgeräts 8.
Das Mobilgerät 8 umfasst zweckmäßigerweise eine Mobilgerät-Kommunikationseinheit 36 zur Kommunikation mit der Steuereinheit 6, insbesondere einer Steuereinheit-Kommunikationseinheit 37 der Steuereinheit 6. Die Kommunikation zwischen der Mobilgerät-Kommunikationseinheit 36 und der Steuereinheit-Kommunikationseinheit 37 erfolgt insbesondere drahtlos, beispielsweise über WLAN, Bluetooth, Mobilfunk und/oder NFC. Vorzugsweise überträgt das Mobilgerät 8 mit der Mobilgerät-Kommunikationseinheit 36 die mit der Sensoreinheit 7 erfasste Ausrichtungs- und/oder Bewegungsinformation an die Steuereinheit 6. Ferner kann das Mobilgerät 8 mit der Mobilgerät-Kommunikationseinheit 36 Konfigurationsdaten, insbesondere Parameterdaten, an die Steuereinheit 6 übertragen. Mit den Konfigurationsdaten, insbesondere den Parameterdaten, konfiguriert die Steuereinheit 6 zweckmäßigerweise die Regelung und/oder Steuerung des Aktorglieds 3. Das Mobilgerät 8 umfasst exemplarisch eine Mobilgerät-Bedieneinrichtung 38, beispielsweise einen Touchscreen, mit dem der Benutzer die Konfigurationsdaten und/oder Parameterdaten eingeben kann.
Die 3 bis 6 zeigen verschiedene Konfigurationen der Antriebsvorrichtung 10. Die Steuereinheit 6 ist zweckmäßigerweise bei jeder der Konfigurationen gleich ausgeführt. Gemäß einer möglichen Ausführungsform wird ein System bereitgestellt, das wenigstens zwei Antriebsvorrichtungen 10 umfasst, die jeweils eine der nachstehend erläuterten Konfigurationen aufweisen und sich in ihrer Konfiguration voneinander unterscheiden. Verschiedene Konfigurationen können sich insbesondere darin unterscheiden, wie die Sensorachse 32 relativ zur Bewegungsachse 16 ausgerichtet ist. Insbesondere können sich verschiedene Konfigurationen in der Anbaulage der (die Sensoreinheit 7 aufweisenden) Antriebsanordnung 4 an der Aktoreinheit 1 unterscheiden.
Bevorzugt ist in der Steuereinheit 6 hinterlegt, wie die Sensoreinheit 7 relativ zur Aktoreinheit 1 ausgerichtet ist, insbesondere, welche Sensorachse der Sensoreinheit 7 achsparallel zur Aktoreinheit 3, insbesondere zur Bewegungsachse 16, ausgerichtet ist. Die relative Ausrichtung ist insbesondere in einer Relativausrichtungsinformation enthalten, die in der Steuereinheit 6 gespeichert ist.
Die Antriebsvorrichtung 10 wird vorzugsweise gemäß einem Verfahren hergestellt, bei dem die Lage, insbesondere die Ausrichtung, der Sensoreinheit 7 relativ zur Aktoreinheit 3, insbesondere zur Bewegungsachse 16, in der Steuereinheit 6 hinterlegt wird, insbesondere als die Relativausrichtungsinformation. Die Relativausrichtungsinformation wird insbesondere beim Zusammenbau der Antriebsanordnung 4 und der Aktoreinheit 1 in der Steuereinheit 6 hinterlegt. Ferner können bei der Herstellung weitere Parameter in der Steuereinheit 6 hinterlegt werden, beispielsweise eine Hublänge und/oder Vorschubkonstante der Aktoreinheit 1.
Die 3 zeigt eine erste Konfiguration, bei der die Bewegungsachse 16 orthogonal zu der Motorachse 23 und/oder parallel zu der Sensorachse 32 ausgerichtet ist. Die Bewegungsachse 16 ist parallel zur x-Achse, die Motorachse parallel zur z-Achse und die Sensorachse 32 parallel zur x-Achse ausgerichtet. Die Antriebsanordnung 4 ist exemplarisch oben auf der Aktoreinheit 1 angeordnet. Die Steuereinheit 6 ist an der Schnittstellenseite der Motoreinheit 5 befestigt. Die Schnittstellenseite ist in die gleiche Richtung ausgerichtet wie die Austrittsseite 13 und/oder Stirnseite der Aktoreinheit 1. Die Aktoreinheit 1 ist exemplarisch ein Riemenantrieb. Die Motoreinheit 5 und die Aktoreinheit 1 bilden zusammen einen L-förmigen Körper.
Alternativ kann die Motoreinheit 5 um 90 Grad, 180 Grad oder 270 Grad um die Motorachse 23 relativ zur Aktoreinheit 1 gedreht sein. Insbesondere kann die Schnittstellenseite (an der die Steuereinheit 6 befestigt ist) von dem Aktorglied 3 abgewandt sein oder senkrecht zur y-Richtung ausgerichtet sein.
Die 4 zeigt eine zweite Konfiguration, bei der die Bewegungsachse 16 orthogonal zu der Motorachse 23 und/oder parallel zu der Sensorachse 32 ausgerichtet ist. Die Bewegungsachse 16 ist parallel zur x-Achse, die Motorachse parallel zur z-Achse und die Sensorachse 32 parallel zur x-Achse ausgerichtet. Die Antriebsanordnung 4 ist exemplarisch oben auf der Aktoreinheit 1 angeordnet. Die Steuereinheit 6 ist an der Schnittstellenseite der Motoreinheit 5 befestigt. Diese Schnittstellenseite ist in die gleiche Richtung ausgerichtet wie die Austrittsseite 13 und/oder Stirnseite der Aktoreinheit 1. Die Aktoreinheit 1 ist exemplarisch ein Riemenantrieb. Die Motoreinheit 5 und die Aktoreinheit 1 bilden zusammen einen L-förmigen Körper.
Alternativ kann die Motoreinheit 5 um 90 Grad, 180 Grad oder 270 Grad um die Motorachse 23 relativ zur Aktoreinheit 1 gedreht sein. Insbesondere kann die Schnittstellenseite (an der die Steuereinheit 6 befestigt ist) von dem Aktorglied 3 abgewandt sein oder senkrecht zur y-Richtung ausgerichtet sein.
Exemplarisch ist das Aktorglied 3 als Wagen oder Schlitten ausgeführt, der auf einer (insbesondere senkrecht zur z-Richtung) ausgerichteten Längsseite des Aktorgehäuses 2 verfahrbar gelagert ist, insbesondere in x-Richtung.
Die Motoreinheit 5, insbesondere das Motoreinheit-Modulgehäuse 9, umfasst exemplarisch einen Hauptabschnitt 39 und einen Befestigungsabschnitt 43, über den der Hauptabschnitt 39 an der Befestigungsseite 15 des Aktorgehäuses 2 befestigt ist. Exemplarisch ist der Hauptabschnitt 39 mit seiner Unterseite an der Oberseite des Befestigungsabschnitts 43 angebracht und der Befestigungsabschnitt 43 ist mit seiner Unterseite an dem Aktorgehäuse 2 angebracht.
Die 5 zeigt eine dritte Konfiguration, bei der die Bewegungsachse 16 parallel zu der Motorachse 23 und/oder orthogonal zu der Sensorachse 32 ausgerichtet ist. Die Bewegungsachse 16 ist parallel zur x-Achse, die Motorachse parallel zur x-Achse und die Sensorachse 32 parallel zur z-Achse ausgerichtet. Die Antriebsanordnung 4 ist exemplarisch stirnseitig an der Aktoreinheit 1 angeordnet, und zwar exemplarisch auf der entgegengesetzt zur Austrittsseite 13 ausgerichteten Stirnseite. Die Motoreinheit 5 ist also in axialer Verlängerung zur Aktoreinheit 1 angebracht. Die Steuereinheit 6 ist an der Schnittstellenseite 26 der Motoreinheit 5 befestigt. Die Schnittstellenseite 26 ist parallel zur Bewegungsachse 16 und/oder senkrecht zur z-Richtung ausgerichtet. Die Aktoreinheit 1 ist exemplarisch ein Spindelantrieb.
Alternativ kann die Motoreinheit 5 um 90 Grad, 180 Grad oder 270 Grad um die Motorachse 23 relativ zur Aktoreinheit 1 gedreht sein. Insbesondere kann die Schnittstellenseite (an der die Steuereinheit 6 befestigt ist) nach unten ausgerichtet sein oder senkrecht zur y-Richtung ausgerichtet sein.
Die 6 zeigt eine vierte Konfiguration, bei der die Bewegungsachse 16 orthogonal zu der Motorachse 23 und/oder orthogonal zu der Sensorachse 32 ausgerichtet ist. Die Bewegungsachse 16 ist parallel zur x-Achse, die Motorachse parallel zur y-Achse und die Sensorachse 32 parallel zur z-Achse ausgerichtet. Die Antriebsanordnung 4 ist exemplarisch seitlich an der Aktoreinheit 1 befestigt. Die Steuereinheit 6 ist an der Schnittstellenseite der Motoreinheit 5 befestigt. Die Schnittstellenseite ist in z-Richtung ausgerichtet, exemplarisch nach oben. Die Aktoreinheit 1 ist exemplarisch ein Riemenantrieb. Die Motoreinheit 5 und die Aktoreinheit 1 bilden zusammen einen L-förmigen Körper.
Alternativ kann die Motoreinheit 5 um 90 Grad, 180 Grad oder 270 Grad um die Motorachse 23 relativ zur Aktoreinheit 1 gedreht sein. Insbesondere kann die Schnittstellenseite (an der die Steuereinheit 6 befestigt ist) senkrecht zur z-Richtung nach unten ausgerichtet sein oder senkrecht zur x-Richtung ausgerichtet sein.
Im Folgenden soll näher auf die funktionale Ausbildung der Antriebsvorrichtung 10 eingegangen werden, insbesondere in Bezug auf eine Bestimmung und/oder Verwendung der Ausrichtungs- und/oder Bewegungsinformation. Die nachstehend erläuterte funktionale Ausbildung kann bei jeder der vorstehend erläuterten Ausgestaltungen/Konfigurationen der Antriebsvorrichtung 10 gegeben sein.
Die Antriebsvorrichtung 10 ist ausgebildet, die die Aktoreinheit 1 betreffende Ausrichtungs- und/oder Bewegungsinformation zu bestimmen und die Ausrichtungs- und/oder Bewegungsinformation bei der Ansteuerung der Motoreinheit 5 und/oder bei der Bereitstellung einer Assistenzfunktion zu berücksichtigen. Die Bestimmung der Ausrichtungs- und/oder Bewegungsinformation erfolgt insbesondere mittels der Sensoreinheit 7.
Beispielsweise beschreibt die Ausrichtungs- und/oder Bewegungsinformation die Einbaulage der Antriebsvorrichtung 10, insbesondere relativ zur Schwerkraft. Insbesondere beschreibt die Ausrichtungs- und/oder Bewegungsinformation die Ausrichtung der Bewegungsachse 16 relativ zur Schwerkraft. Vorzugsweise berücksichtigt die Steuereinheit 6 diese Ausrichtung, insbesondere die Einbaulage, bei der Steuerung und/oder Regelung des Aktorglieds 3. Die Einbaulage ist die Lage der Antriebsvorrichtung 10 in einem Zustand, in dem die Antriebsvorrichtung 10 in einer Applikation, insbesondere einer industriellen Anlage, eingebaut ist.
Bevorzugt passt die Steuereinheit 6 auf Basis der Ausrichtungs- und/oder Bewegungsinformation ihr Steuermodell oder Reglermodell an. Beispielsweise passt die Steuereinheit 6 auf Basis der Ausrichtungs- und/oder Bewegungsinformationen einen Geschwindigkeitsgrenzwert und/oder einen Beschleunigungsgrenzwert für das Aktorglied 3 an.
Beispielsweise stellt die Steuereinheit 6 auf Basis der Ausrichtungs- und/oder Bewegungsinformation fest, dass das Aktorglied 3 durch die Abtriebsbewegung 19 in einer ersten Bewegungsrichtung (entlang der Bewegungsachse 16) angehoben wird und/oder in einer zweiten Bewegungsrichtung (entlang der Bewegungsachse 16) abgesenkt wird und berücksichtigt dies bei der Durchführung der Steuerung und/oder Regelung des Aktorglieds. Insbesondere kann die Steuereinheit 6 einen ersten Geschwindigkeitsgrenzwert und/oder einen ersten Beschleunigungsgrenzwert für die erste Bewegungsrichtung (in der das Aktorglied 3 beispielsweise angehoben wird) anders, insbesondere kleiner, einstellen als einen zweiten Geschwindigkeitsgrenzwert und/oder einen zweiten Beschleunigungsgrenzwert für die zweite Bewegungsrichtung (in der das Aktorglied 3 beispielsweise abgesenkt wird).
Bevorzugt ist die Steuereinheit 6 ausgebildet, Richtungsbezüge zwischen einer Motordrehrichtung und einer Lageposition zu berücksichtigen. Insbesondere ist die Steuereinheit 6 ausgebildet, eine Einfahrbewegung des Aktorglieds 3 von einer Ausfahrbewegung zu unterscheiden. Zweckmäßigerweise verfügt die Steuereinheit 6 über unsymmetrische Datensätze zwischen Hebe- und Senkvorgängen. Insbesondere sind in der Steuereinheit 6 auf Basis der erkannten Einbaulage für eine Senkbewegung des Aktorglieds 3 andere Grenzen, beispielsweise Beschleunigungsgrenzen hinterlegt als für Hebebewegungen des Aktorglieds 3. Zweckmäßigerweise sind an der Steuereinheit 6 (insbesondere aufgrund der Grenzen) für Senkbewegungen des Aktorglieds 3 höhere Beschleunigungen einstellbar als für Hebebewegungen des Aktorglieds 3.
Die Antriebsvorrichtung 10, insbesondere die Steuereinheit 6, ist vorzugsweise ausgebildet, die Ausrichtungs- und/oder Bewegungsinformation, insbesondere die Einbaulage, mit der Sensoreinheit 7 zu erfassen, beispielsweise durch Erfassen der Ausrichtung der Sensorachse 32 relativ zur Schwerkraft und Bereitstellen, insbesondere Berechnen, der Ausrichtungs- und/oder Bewegungsinformation, auf Basis dieser Ausrichtung.
Wie vorstehend erläutert, kann die Antriebsvorrichtung 10 unterschiedlich konfiguriert sein, so dass es verschiedene mögliche Ausrichtungen der Sensoreinheit 7 relativ zur Bewegungsachse 16 gibt.
Bevorzugt verfügt die Antriebsvorrichtung 10, insbesondere die Steuereinheit 6, über eine Relativausrichtungsinformation und/oder ist ausgebildet, die Relativausrichtungsinformation bereitzustellen. Die Relativausrichtungsinformation beschreibt die relative Ausrichtung der Sensoreinheit 7, insbesondere der Sensorachse 32, zu der Aktoreinheit 2, insbesondere der Bewegungsachse 16. Die Relativausrichtungsinformation umfasst beispielsweise einen Vektor, insbesondere einen 3D-Vektor, der die Ausrichtung der Sensorachse 32 relativ zur Bewegungsachse 16 beschreibt. Die Relativausrichtungsinformation ist bevorzugt in der Steuereinheit 6 hinterlegt. Ferner kann die Relativausrichtungsinformation optional über ein Eingabegerät - beispielsweise das Mobilgerät 8 - in die Steuereinheit 6 eingegeben werden.
Die Antriebsvorrichtung 10, insbesondere die Steuereinheit 6, ist bevorzugt ausgebildet, bei der Bereitstellung der Ausrichtungs- und/oder Bewegungsinformation die Relativausrichtungsinformation zu berücksichtigen. Insbesondere ist die Antriebsvorrichtung 10, vorzugsweise die Steuereinheit 6, ausgebildet, eine mit der Sensoreinheit 7 erfasste Sensoreinheit-Ausrichtung auf Basis der Relativausrichtungsinformation umzurechnen, um eine auf die Bewegungsachse 16 bezogene Bewegungsachsen-Ausrichtung zu erhalten, insbesondere relativ zur Schwerkraft, und die Bewegungsachsen-Ausrichtung vorzugsweise als die Ausrichtungs- und/oder Bewegungsinformation bereitzustellen.
Sofern die Sensoreinheit 7 wie in der 2 gezeigt Teil des Mobilgeräts 8 ist, so bezieht sich die Relativausrichtungsinformation zweckmäßigerweise auf eine vorgegebene Mobilgerät-Ausrichtung, gemäß der der Benutzer das Mobilgerät 8 relativ zur Aktoreinheit 1 (und/oder relativ zur Antriebsanordnung 4) auszurichten hat, um die Ausrichtungs- und/oder Bewegungsinformation korrekt zu erfassen. Zweckmäßigerweise wird die vorgegebene Mobilgerät-Ausrichtung von der Antriebsvorrichtung 10 angezeigt, insbesondere auf einem Bildschirm des Mobilgeräts 8, beispielsweise auf der Mobilgerät-Bedieneinrichtung 38.
Optional kann die Antriebsvorrichtung 10, insbesondere die Steuereinheit 6, ausgebildet sein, die Ausrichtungs- und/oder Bewegungsinformation, insbesondere die Einbaulage, auf Basis eines Antriebsstroms der Motoreinheit 5 zu bestimmen. Der Antriebstrom ist insbesondere ein Motorstrom, mit dem der Elektromotor der Motoreinheit 5 bestromt wird. Bei einer steileren Ausrichtung der Bewegungsachse 16 ist zum Anheben des Aktorglieds eine größere Kraft und somit ein größerer Motorstrom erforderlich. Folglich kann aus dem Motorstrom auf die Ausrichtung der Bewegungsachse 16, insbesondere relativ zur Schwerkraft, geschlossen werden. Bei dieser Ausgestaltung kann die Antriebsvorrichtung 10 optional keine Sensoreinheit 7 aufweisen. Bevorzugt ist die Antriebsvorrichtung 10 ausgebildet, eine Teachfahrt des Aktorglieds 3 durchzuführen und auf Basis des bei der Teachfahrt bereitgestellten Antriebsstroms der Motoreinheit 5 die Ausrichtungs- und/oder Bewegungsinformation, insbesondere die Einbaulage, zu ermitteln. Ferner kann die Antriebsvorrichtung 10 ausgebildet sein, auf Basis einer Messung des Antriebsstroms ein Heben und ein Senken des Aktorglieds 3 zu unterscheiden.
Bevorzugt ist die Antriebsvorrichtung 10 ausgebildet, mit der Sensoreinheit 7 eine Schwingung zu erfassen und mittels der Steuereinheit 6 die Motoreinheit 5 unter Berücksichtigung der erfassten Schwingung anzusteuern, um die erfasste Schwingung zu kompensieren. Beispielsweise wird die Schwingung als die Ausrichtungs- und/oder Bewegungsinformation erfasst. Zweckmäßigerweise berücksichtigt die Antriebsvorrichtung bei der Erfassung der Schwingung und/oder der Kompensierung der Schwingung die Relativausrichtungsinformation. Insbesondere erzeugt die Antriebsvorrichtung 10 durch die Ansteuerung der Motoreinheit 5 zur Kompensierung der Schwingung eine Gegenschwingung.
Die Sensoreinheit 7 ist beispielsweise ein 3D-Beschleunigungssensor und die Antriebsvorrichtung 10 ist insbesondere ausgebildet, einen mit der Sensoreinheit 7 erfassten Bewegungsablauf zu verwenden, um Systemschwingungen aktiv zu unterbinden, insbesondere indem Parameter der Steuereinheit 6 angepasst werden, um Gegenschwingungen zu erzeugen. Beispielsweise ist die Antriebsvorrichtung 10, insbesondere die Steuereinheit 6 ausgebildet, ein input shaping durchzuführen, insbesondere aktiv, unter Berücksichtigung einer Störgröße, beispielsweise dem mit der Sensoreinheit 7 erfassten Bewegungsablauf.
Wie nachstehend näher erläutert werden soll, kann die Ausrichtungs- und/oder Bewegungsinformation dazu verwendet werden, eine Assistenzfunktion bereitzustellen.
Bevorzugt ist die Antriebsvorrichtung 10 ausgebildet, im Rahmen der Assistenzfunktion unter Verwendung der Sensoreinheit 7 eine Lebensdauerinformation bezüglich einer Lebensdauer der Antriebsvorrichtung 10 und/oder eine Wartungsinformation bezüglich einer durchzuführenden Wartung der Antriebsvorrichtung 10 bereitzustellen. Die Wartungsinformation wird insbesondere für Predictive Maintenance eingesetzt. Insbesondere ist die Antriebsvorrichtung 10 ausgebildet, mit der Sensoreinheit 7 eine Anzahl von Schaltspielen zu erfassen, insbesondere zu zählen und die Lebensdauerinformation und/oder die Wartungsinformation auf Basis der erfassten Schaltspiele bereitzustellen, insbesondere zu berechnen. Die Schaltspiele sind beispielsweise Hübe der Aktoreinheit 1. Insbesondere ist die Antriebsvorrichtung 10 ausgebildet, als die Ausrichtungs- und/oder Bewegungsinformation mit der Sensoreinheit 7 einen Bewegungsablauf zu erfassen. Die Antriebsvorrichtung 10 verwendet den erfassten Bewegungsablauf bevorzugt dazu, um eine Aussage zur Instandhaltung (Predictive Maintenance) und/oder Aktoreinheit-Lebensdauer zu treffen. Beispielsweise detektiert die Antriebsvorrichtung 10 auf Basis der Ausrichtungs- und/oder Bewegungsinformation, insbesondere auf Basis des Bewegungsablauf, Schwingungen (z.B. aufgrund von Schmierstoffmangel und/oder erhöhtem Wälzlagerverschleiß) und fordert den Benutzer auf Basis der erkannten Schwingungen zur Wartung auf und/oder warnt ihn vor einem Ausfall, insbesondere mittels einer entsprechenden Wartungs- und/oder Ausfallmitteilung.
Bevorzugt ist die Antriebsvorrichtung 10 ausgebildet, mit der Sensoreinheit 7 einen Bewegungsablauf, insbesondere eine Kollision, des Aktorglieds 3 aufzuzeichnen, zu detektieren und/oder auszuwerten. Beispielsweise wird der Bewegungsablauf als die Ausrichtungs- und/oder Bewegungsinformation erfasst. Die Aufzeichnung, Detektion und/oder Auswertung des Bewegungsablaufs erfolgt insbesondere im Rahmen der Assistenzfunktion. Insbesondere ist die Antriebsvorrichtung 10 ausgebildet, auf Basis des aufgezeichneten Bewegungsablaufs eine Anomalie zu erkennen, beispielsweise durch einen Vergleich des Bewegungsablaufs mit einem Referenz-Bewegungsablauf, und die Anomalie vorzugsweise zu melden. Ferner kann die Antriebsvorrichtung 10 ausgebildet sein, einen Abgleich des aufgezeichneten Bewegungsablaufs mit einer Bewegungsvorgabe durchzuführen.
Gemäß einem möglichen Inbetriebnahmeverfahren wird für die Antriebsvorrichtung 10 bei der Inbetriebnahme mittels einer Machine-Learning-Komponente, insbesondere einer KI-Komponente, ein Referenz-Zustand angelernt, insbesondere auf Basis eines oder mehrerer erfassten Bewegungsabläufe. Bevorzugt erfolgt dann im Betrieb ein Vergleich erfasste Bewegungsabläufe mit den Bewegungsabläufen des Referenz-Zustands, um insbesondere eine Anomalie zu detektieren und/oder eine Aussage über Veränderungen der Antriebsvorrichtung und/oder der zugehörigen Applikation zu treffen.
Sofern die Antriebsvorrichtung in einem Mehrachssystem eingesetzt wird und/oder als Mehrachssystem ausgeführt ist, kann die Antriebsvorrichtung optional ausgebildet sein, mit der Sensoreinheit 7 die realen Bewegungsprofile der Achsen zu detektieren und zu dokumentieren.
Ferner kann die Antriebsvorrichtung 10 ausgebildet sein, mit der Sensoreinheit 7 eine ungewollte Kollision zu detektieren und beispielsweise auf Basis der Detektion in einen Reparaturbetriebs-Modus zu wechseln und/oder zu versuchen, Schäden am Antrieb zu detektieren, insbesondere auf Basis der Ausrichtungs- und/oder Bewegungsinformation, beispielsweise des erfassten Bewegungsablaufs. Die mit der Sensoreinheit 7 erfassten Daten können beispielsweise für etwaige Reklamationen genutzt werden, um Lebensdauervorgaben basierend auf den real wirkenden Lastkollektiven gegenzuprüfen.
Bevorzugt verfügt die Antriebsvorrichtung 10 über einen Transportüberwachungsmodus und ist ausgebildet, im Transportüberwachungsmodus mit der Sensoreinheit 7 Transportbelastungen, die auf die Antriebsvorrichtung 10 während eines Transports der Antriebsvorrichtung 10 wirken, aufzuzeichnen. Bei den Transportbelastungen handelt es sich insbesondere um Kräfte und/oder Beschleunigungen und/oder um eine Ausrichtung der Antriebsvorrichtung 10 während eines Transports. Beispielsweise werden die Transportbelastungen als die Ausrichtungs- und/oder Bewegungsinformation erfasst. Beispielsweise umfasst die Assistenzfunktion den Transportüberwachungsmodus.
Gemäß einem möglichen Verfahren zum Betrieb der Antriebsvorrichtung 10 wird der Transportüberwachungsmodus vor Beginn eines Transports der Antriebsvorrichtung 10 aktiviert. Während des Transports zeichnet die Antriebsvorrichtung 10 mit der Sensoreinheit 7 die Transportbelastungen auf. Die Transportbelastungen werden analysiert, insbesondere nach Beendigung des Transports. Vorzugsweise werden kritische Transportbelastungen identifiziert, insbesondere von der Steuereinheit 6, und es wird eine Meldung bereitgestellt, die die kritische Transportbelastung anzeigt. Insbesondere können die Sensordaten der Sensoreinheit 7 zur Aufnahme/Dokumentation von Transportbelastungen vom Versand- bis zum Bestimmungsort verwendet werden.
Die 7 zeigt eine Antriebsvorrichtung 20, für die zweckmäßigerweise die auf die Antriebsvorrichtung 10 bezogenen Erläuterungen ebenfalls gelten. Die Aktoreinheit soll bei der Antriebsvorrichtung 20 als erste Aktoreinheit 11 bezeichnet werden und die Antriebsanordnung als erste Antriebsanordnung 41. Die Antriebsvorrichtung 20 umfasst ferner eine zweite Aktoreinheit 12 sowie eine zweite Antriebsanordnung 42, die zweckmäßigerweise wie die vorstehend erläuterte Aktoreinheit 1 und/oder die Antriebsanordnung 4 ausgeführt sein können. Die erste Aktoreinheit 11 und die erste Antriebsanordnung 41 bilden zusammen ein ersten Antriebsgerät. Die zweite Aktoreinheit 12 und die zweite Antriebsanordnung 42 bilden zusammen ein zweites Antriebsgerät.
Das erste Antriebsgerät, insbesondere die erste Aktoreinheit 11 ist zweckmäßigerweise an das Aktorglied 3 der zweiten Aktoreinheit 12 gekoppelt, insbesondere befestigt, und wird mit diesem Aktorglied 3 mitgeführt. Das erste Antriebsgerät, insbesondere die erste Antriebsanordnung 41, umfasst die Sensoreinheit 7 und ist ausgebildet, mit der Sensoreinheit 7 als die Ausrichtungs- und/oder Bewegungsinformation die Bewegung des ersten Antriebsgeräts, insbesondere der ersten Antriebsanordnung 41 zu erfassen und zweckmäßigerweise der zweiten Antriebsanordnung 42 bereitzustellen. Die zweite Antriebsanordnung 42 ist ausgebildet, mittels der zweiten Aktoreinheit 12 die erste Antriebsanordnung 41 insbesondere linear und/oder rotativ zu bewegen. Die zweite Antriebsanordnung 42 ist ausgebildet ist, die Bewegung der ersten Antriebsanordnung 41 auf Basis der Ausrichtungs- und/oder Bewegungsinformation anzupassen.

Claims

Antriebsvorrichtung (10) für die Industrieautomatisierung, umfassend: eine Aktoreinheit (1) mit einem Aktorgehäuse (2) und einem relativ zum Aktorgehäuse (2) insbesondere linear und/oder rotativ beweglichen Aktorglied (3), eine am Aktorgehäuse (2) angebrachte Antriebsanordnung (4) mit einer Motoreinheit (5) zum Antrieb des Aktorglieds (3) und einer Steuereinheit (6) zur Ansteuerung der Motoreinheit (5), wobei die Antriebsvorrichtung (10) ausgebildet ist, eine die Aktoreinheit (1) betreffende Ausrichtungs- und/oder Bewegungsinformation zu bestimmen und die Ausrichtungs- und/oder Bewegungsinformation bei der Ansteuerung der Motoreinheit (5) und/oder bei der Bereitstellung einer Assistenzfunktion zu berücksichtigen.
Antriebsvorrichtung (10) nach Anspruch 1, wobei die Ausrichtungs- und/oder Bewegungsinformation eine Einbaulage der Aktoreinheit (1) betrifft.
Antriebsvorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, ferner umfassend eine insbesondere als Beschleunigungssensor ausgeführte Sensoreinheit (7) zur Erfassung der Ausrichtungs- und/oder Bewegungsinformation.
Antriebsvorrichtung (10) nach Anspruch 3, wobei die Sensoreinheit (7) in oder an der Antriebsanordnung (4) angeordnet ist.
Antriebsvorrichtung (10) nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Antriebsvorrichtung (10) über eine Relativausrichtungsinformation verfügt und/oder ausgebildet ist, die Relativausrichtungsinformation bereitzustellen, wobei die Relativausrichtungsinformation eine relative Ausrichtung der Sensoreinheit (7) zu der Aktoreinheit (1) beschreibt.
Antriebsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei die Sensoreinheit (7) als externe Sensoreinheit ausgeführt ist und außerhalb der Aktoreinheit (1), außerhalb der Motoreinheit (5) und außerhalb der Steuereinheit (6) angeordnet ist.
Antriebsvorrichtung (10) nach Anspruch 6, ferner umfassend ein von der Aktoreinheit (1) und der Antriebsanordnung (4) separates Mobilgerät (8), insbesondere ein Mobiltelefon, wobei die Sensoreinheit (7) Teil des Mobilgeräts (8) ist.
Antriebsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 7, wobei die Antriebsvorrichtung (10) ausgebildet ist, mit der Sensoreinheit (7) eine Schwingung zu erfassen und mittels der Steuereinheit (7) die Motoreinheit (5) unter Berücksichtigung der erfassten Schwingung anzusteuern, um die erfasste Schwingung zu kompensieren.
Antriebsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 8, wobei die Antriebsvorrichtung (10) ausgebildet ist, im Rahmen der Assistenzfunktion unter Verwendung der Sensoreinheit (7) eine Lebensdauerinformation bezüglich einer Lebensdauer der Antriebsvorrichtung (10) und/oder eine Wartungsinformation, insbesondere für Predictive Maintenance, bezüglich einer durchzuführenden Wartung der Antriebsvorrichtung (10) bereitzustellen.
Antriebsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 9, wobei die Antriebsvorrichtung (10) ausgebildet ist, mit der Sensoreinheit (7) einen Bewegungsablauf, insbesondere eine Kollision, des Aktorglieds (3) aufzuzeichnen, zu detektieren und/oder auszuwerten.
Antriebsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 10, wobei die Antriebsvorrichtung (10) über einen Transportüberwachungsmodus verfügt und ausgebildet ist, im Transportüberwachungsmodus mit der Sensoreinheit (7) Transportbelastungen, die auf die Antriebsvorrichtung (10) während eines Transports der Antriebsvorrichtung (10) wirken, aufzuzeichnen.
Antriebsvorrichtung (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Motoreinheit (5) als Motoreinheit-Modul mit einem Motoreinheit-Modulgehäuse (9) ausgeführt ist und außen an dem Aktorgehäuse (2) angebracht ist und wobei die Steuereinheit (6) als Steuereinheit-Modul mit einem Steuereinheit-Modulgehäuse (14) ausgeführt ist und außen an dem Motoreinheit-Modul angebracht ist.
Antriebsvorrichtung (20) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Aktoreinheit (1) eine erste Aktoreinheit (11) ist und die Antriebsanordnung (4) eine erste Antriebsanordnung (41) ist, ferner umfassend eine zweite Aktoreinheit (12) sowie eine zweite Antriebsanordnung (42), die ausgebildet ist, mittels der zweiten Aktoreinheit (12) die erste Antriebsanordnung (41) insbesondere linear und/oder rotativ zu bewegen.
Antriebsvorrichtung (20) nach Anspruch 13, wobei die zweite Antriebsanordnung (42) ausgebildet ist, die Bewegung der ersten Antriebsanordnung (41) auf Basis der Ausrichtungs- und/oder Bewegungsinformation anzupassen.
Antriebsvorrichtung (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Antriebsvorrichtung (10) ausgebildet ist, die Ausrichtungs- und/oder Bewegungsinformation auf Basis eines Antriebsstroms der Motoreinheit (5) zu bestimmen.
Verfahren zum Betrieb einer Antriebsvorrichtung (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, umfassend die Schritte: - Bestimmen der Ausrichtungs- und/oder Bewegungsinformation und - unter Berücksichtigung der Ausrichtungs- und/oder Bewegungsinformation, Ansteuern der Motoreinheit (5) und/oder Bereitstellen der Assistenzfunktion.