Intelligente motoren en vacuüm zonder perslucht

31-8-2018 intelligente motorenOnderzoekers aan de Universität des Saarlandes zijn gewend buiten de geëigende paden te denken. Op de Hannover Messe toonden ze een transportband met intelligente motoren, een systeem van meedenkende wielen voor kleine transportvoertuigen en een grijper uit geheugenmateriaal die geen perslucht nodig heeft om te bekrachtigen.

Met zichzelf besturende transportrollen willen de ingenieurs logistieke problemen van postorderbedrijven en pakketdiensten oplossen. Ze gebruiken de data hiervan om de complete baan aan te sturen.

De wetenschappers ontwikkelden ook wielen die zonder extra sensoren zelf weten wanneer ze voor een duwtje moeten zorgen, en dat ook nog in teamverband doen. De wielen kunnen bijvoorbeeld worden toegepast op steekkarren en rolstoelen, maar ook in machines.

Andere onderzoekers ontwikkelden een nieuwe zuignap, die robots veilig voorwerpen laat oppakken en vrijelijk door de ruimte bewegen. Dat gebeurt zonder perslucht, wat energie bespaart, stil is en geschikt voor clean rooms.

Intelligente motoren

De onderzoekers voorzien elke rol van een eigen aandrijfmotor en maken transportsystemen flexibeler: ze draaien ieder voor zich en communiceren met elkaar. De rollen kunnen afstanden tussen pakketjes herkennen en dan sneller of juist langzamer draaien, zodat een pakket kan aansluiten en of een opstopping wordt voorkomen.

Uit meetwaarden uit de motoren berekenen de onderzoekers onder meer de positie van de rotor. Door de gemeten data nauwkeurig te evalueren, kunnen de intelligente motoren in de rollen efficiënt worden aangestuurd.

Zelfdenkende wielen

De zelfdenkende wielen merken wanneer de belastingen op één of meer wielen veranderen en hoe hun eigen positie daarbij verandert. Aan de hand van data uit de elektromotoren zelf weet het systeem hoe de wielen staan en met welke kracht de aandrijvingen draaien. Ook hier zijn geen verdere sensoren voor nodig. De nieuwe techniek kan overal worden gebruikt waar ondersteuning wordt gevraagd bij trekken, schuiven of rijden.

De techniek maakt het mogelijk een willekeurig aantal wielen afzonderlijk aan te sturen en tegelijkertijd wielen te laten samenwerken. Dit gebeurt automatisch met behulp van een minuscule microcontroller. De elektronica berekent aan de hand van de data uit de afzonderlijke wielmotoren óf, wanneer en met welk vermogen de motoren moeten inschakelen.

Vacuüm zonder perslucht

Om een nieuw soort vacuümgrijper te ontwikkelen maakten onderzoekers aan intelligente materiaalsystemen gebruik van kunstmatige spieren. De spieren zijn vervaardigd uit bundels haarfijne draden uit geheugenmetaal die kunnen worden aangetrokken en ontspannen. De draden hebben ook een sensorfunctie en merken bijvoorbeeld wanneer de grijper moet worden ingesteld.

De methode berust op het geheugengedrag van een nikkeltitaniumlegering. Gaat er een stroom door, dan wordt de draad warm en verandert de roosterstructuur zodanig dat de draad korter wordt. Zonder stroom koelt hij af en wordt weer langer. Voor de vacuümgrijper legden de onderzoekers bundels van deze draden als een ringspier rond een metalen plaatje, dat naar boven of onder bol kan gaan staan.

Het complete artikel vindt u in AT-Aandrijftechniek van augustus 2018.