Online Magazin für Konstruktion und Entwicklung

Hier finden Sie alles, was der Konstrukteur für seine Konstruktion und der Entwicklungsingenieur für seine Neuentwicklung vom Entwurf bis zur Qualitätssicherung in der Fertigung brauchen wie Produktneuheiten, deren Anwendungen, neue Technologien oder Forschungsergebnisse. Unternehmensmeldungen sowie Themen zu technologischen und Megatrends aller industriellen Branchen vervollständigen unser Angebot an Industrie News. Los geht's mit den Nachrichten.

Unternehmensmeldungen

Ebm-Papst will Industrielle Antriebstechnik an Siemens verkaufen
Die Ebm-Papst Gruppe hat angekündigt, den Geschäftsbereich Industrielle Antriebstechnik (IDT) an die Siemens AG zu verkaufen. Beide Seiten haben eine entsprechende Vereinbarung unterzeichnet.
Sensilo Werk Neubau von Jumo schreitet voran
Jumo errichtet im Technologiepark ein Werk für die Fertigung von Temperatur- und Drucksensoren mit einer Produktionsfläche von rund 13 000 m². Mit rund 50 Mio. Euro ist der Neubau die größte Investition in der Geschichte des Unternehmens.
3DExperience Word 2024 in Dallas
Zur 3DExperience World 2024 im Februar feierte Dassault Systèmes in Dallas, Texas, das 25-jährige Jubiläum der Veranstaltung. Das alljährlich stattfindende Anwendertreffen unterstützt die globale Community in der Entwicklung zukunftsfähiger Produkte und Prozesse.
Michael Koch GmbH bezieht neue Werkhalle
Im „Fabrikle“ von Michael Koch steht nun mehr Platz für die Montage kunden- und maschinenspezifischer sicherer Bremswiderstände zur Verfügung. Die neue moderne Halle wurde kürzlich von den Mitarbeitenden "im Sturm erobert".
Elon Musk verklagt OpenAI wegen Profitorientierung
Elon Musk reicht Klage gegen OpenAI und Geschäftsführer Sam Altman ein und wirft ihnen Vertragsbruch vor, das ursprünglich als gemeinnütziges konzipierte Unternehmen jetzt profitorientiert agiert.
FACHGEBIETE

Industrie News für Ihre Konstruktion und Entwicklung aus den Fachgebieten

Schaltschrank

Schaltschrank

Auf zum intelligenten Antriebsstrang für Predictive Maintenance

Das Modul Roba-brake-checker oder die drehmomentmessende Wellenkupplung von Mayr sorgen für intelligente Sicherheit in der smarten Produktion.

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Kunststoffe

Kunststoffe

Die ersten 100 Igus Fahrräder gehen auf die Straße

Die ersten 100 Igus Urban Bikes gehen auf die Straße und in Köln wird eine eigene Produktion mit einer Kapazität von 10.000 Fahrrädern aufgebaut.

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Kupplungen

Kupplungen

Drehmoment messende Wellenkupplung

Die smarte Stahl-Lamellenkupplung Roba-drive-checker von Mayr kann mehr als nur Drehmomente übertragen und Wellenversatz ausgleichen.

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Robotik

Robotik

Roboter für das Kabel-Handling programmieren

Artiminds Robotics stellt als Aussteller im Application Park der Hannover Messe eine Kabel-Handling-Anwendung zur präzisen Kabelsatzmontage vor.

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BRANCHENSPECIALS

Industrie News für Ihre Konstruktion und Entwicklung aus den Branchen

Lebensmitteltechnik

Lebensmitteltechnik

Schmier- und Dichtungsoptimierte Linearführung

Schaeffler präsentiert Linearführungen für die Lebensmitteltechnik mit optimierten Dichtungen, Abstreifer und Langzeitschmiereinheit.

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Mobile Arbeitsmaschinen

Mobile Arbeitsmaschinen

Flexibel anpassbares Gateway für die Agrartechnik

IFM Electronic stellt auf der Hannover Messe das Isobus Gateway vor, welches für landwirtschaftliche Geräte konzipiert und spezifisch anpassbar ist.

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Energietechnik

Energietechnik

All Electric Society – Zukunftsbild der Konnektivität

Harting gibt auf der Hannover Messe Preview einen Ausblick auf die Hannover Messe und zeichnet das Zukunftsbild einer „All Electric Society“.

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Umrichter

Umrichter

Zertifizierter Servoregler mit Profisafe-Schnittstelle

Wittenstein stellt auf der Logimat einen sicherheitszertifizierte Servoregler mit Profisafe-Interface und integrierter Sicherheitskarte für FTS vor.

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MESSESPECIALS

Industriemesse News

Hannover Messe zweigt Energie für nachhaltige Industrie
Als ein vernetztes industrielles Ökosystem demonstrieren die Aussteller unter dem Leitthema Energizing a sustainable Industry, wie durch den Einsatz von Elektrifizierung, Digitalisierung und Automatisierung Klimaneutralität erzielt werden kann.
Control Messe 2024 | Branche freut sich schon auf Stuttgart
Die Control 2024, die bedeutende internationale Fachmesse für Qualitätssicherung, findet vom 23. bis 26. April in Stuttgart statt. Sie Messe legt einen besonderen Fokus auf Automatisierung und Digitalisierung.
SPS Nürnberg: Jetzt in 16 Hallen!
Die SPS – Smart Production Solutions vom 14. bis 16.11. 2023 verzeichnet ein deutliches Wachstum der Messe im Vergleich zum Vorjahr und ist auf dem Weg zum Vor-Corona-Niveau.

pi00313Patientenschonende, minimalinvasive Eingriffe beispielsweise bei Laparoskopien (Bauchspiegelungen) sind ohne hochauflösende Bildgebungsverfahren nicht denkbar. Zweidimensionale, also flächenhafte Einblicke in den Körper sind schon seit Jahren in der Endoskopie etabliert. Dreidimensionale Bilder, wie aus dem Kino bekannt, blieben dem Operateur lange verwehrt. Das neue Laparoskopiesystem „Einstein Vision“ von Schölly Fiberoptic sorgt zusammen mit der im Handgriff integrierten hochpräzisen Antriebstechnik von PI (Physik Instrumente) Micos für eine atraumatischere OP-Welt.

pi10313Seit einigen Jahren ist ein deutlicher Wandel in der Endoskopie erkennbar: Die 3D-Technik hält Einzug und hilft laparoskopische Eingriffe zu optimieren. Die lebendigen, detailgetreuen Bilder, die einem natürlichen dreidimensionalen Sehen entsprechen, ermöglichen eine bessere Hand-Augenkoordination, beugen beim Operateur Ermüdungserscheinungen vor und erleichtern die Gewebepräparation im Körperinneren. Die moderne, hochauflösende 3-D-Laparoskopie, bestehend aus hoch brillanter Optik, Full-HD-Camera und der im Handgriff integrierten Antriebstechniken trägt damit wesentlich dazu bei, den Operationsverlauf und den anschließenden Heilungsprozess für den Patienten schonender und so komplikationsarm wie möglich zu machen.

Die Schölly Fiberoptic GmbH mit Stammsitz in Denzlingen hat in den letzten Jahren einen Schwerpunk ihrer Entwicklungsarbeit auf den Bereich der 3D-Technologie gelegt und dabei beachtliche Resultate erzielt: Das bereits im praktischen Einsatz bewährte Laparoskopiesystem „Einstein Vision“ bietet eine Full-HD-Qualität in 3D, die eine wirklichkeitsgetreue Darstellung feinster Strukturen im Körperinnern liefert. Gewebe lassen sich so präzise trennen und chirurgische Nadeln exakt positionieren. Prinzipiell basiert das neue System auf der bewährten Laparoskopietechnik, besitzt allerdings im Gegensatz zu konventionellen Lösungen einen 3D-Kamerakopf und einem Roboterarm, der die Kamerabewegung stabilisiert.

Prinzip der 3D-Fotografie

pi20313Die prinzipielle Funktion der dreidimensionalen Fotografie lässt sich gut anhand einer Analogie aus der Natur erklären: Beim Menschen und vielen Tieren sind die Augen so angeordnet, dass sie ihre Umgebung gleichzeitig aus zwei Blickwinkeln betrachten können. Die Augen liefern dadurch zwei voneinander abweichende Bilder. Das Gehirn setzt sie zu einem Bild zusammen und „errechnet“ aus den Abweichungen den räumlichen Seheindruck.

Um räumliche Bilder zu erzeugen nutzen 3D-Kameras im Prinzip das gleiche Verfahren: Zwei Bilder werden aus unterschiedlichen Blickwinkeln gleichzeitig aufgenommen. Dabei müssen sich die Objektive in einem definierten Abstand, der sogenannten Stereobasis befinden. Beim menschlichen Auge beispielsweise beträgt der Abstand ungefähr 6,5 cm. Das „Doppelbild“ der Kamera fügt sich zu einer dreidimensionalen Aufnahme zusammen, wenn der Operateur – ähnlich wie im Kino oder beim Fernsehen – eine entsprechende Brille trägt. Resultat des Verfahrens ist eine gestochen scharfe, räumliche Aufnahme des Körperinneren, die es ermöglicht sicherer und gewebeschonender zu operieren, z. B. beim Entfernen von Tumoren oder Lymphknoten, bei Rekonstruktionen des Beckenbodens etc.


Schaeffler GleichstrommotorGleichstrommotor als Allroundtalent für unzählige Applikationen


Gleichstromantrieb bewegt die Objektive

pi30313Der Abstand der aufzunehmenden Objekte zu den Objektiven ist variabel. Um dennoch eine klare Darstellung gewährleisten zu können, wurde die Kamera mit einer Zoomfunktion ausgestattet. Hierzu werden beide Objektive synchron in Sehrichtung linear verschoben. Treibende Kraft der für die Erzeugung des 3D-Bildes notwendigen gleichzeitigen Verschiebung der beiden Objektive im Kamerakopf des Laparoskops ist ein Gleichstromantrieb. Mit den an den Antrieb fest angekoppelten Objektivhalterungen wird eine synchrone Bildaufnahme bei unterschiedlichen Abständen gewährleistet. Der Operateur muss hierzu lediglich einen Schalter am Kamerakopf betätigen.

Die Suche nach einem passenden Antrieb war nicht trivial. Eine Reihe an anwendungsspezifischen Anforderungen mussten erfüllt werden wie der im Kamerakopf zur Verfügung stehende, beengte Einbauraum sowie die geforderte niedrige Anlaufspannung von unter 1 V. Trotz dieser niedrigen Spannung müssen die vergleichsweise schweren Objektive in jeder Lage präzise und mit einem relativ großen Stellweg von 12,7 mm verschoben werden. Hinzu kamen noch die bei medizinischen Geräten hohen Anforderungen an die Zuverlässigkeit und Lebensdauer.

Kleine, robuste Antriebe mit hoher Leistungsdichte

Gut erfüllen ließen sich diese applikationsspezifischen Anforderungen dank einer von PI Micos für diesen Einsatzfall konzipierten Antriebslösung. Das zur Karlsruher Firma Physik Instrumente (PI) gehörende und in Eschbach bei Freiburg ansässige Unternehmen ist spezialisiert auf flexible Positioniersysteme für die unterschiedlichsten Einsatzbereiche und konnte auch für die Verschiebung der beiden Objektive des 3D-Laparoskops eine maßgeschneiderte Lösung realisieren.

Treibende Kraft ist ein kleiner Gleichstrommotor. Der kompakte Kleinstantrieb mit lediglich 10 mm Durchmesser und einschließlich Getriebe 42 mm Länge überzeugt durch seine hohe Leistungsdichte. Die niedrige Stromaufnahme und eine geringe Anlaufspannung von unter 1 V sind weitere Eigenschaften, die ihn für die Anwendung prädestinieren. So liefert der kleine Kraftzwerg eine Leistung von 0,1 W und kann so die immerhin knapp 100 g schweren Objekte problemlos bidirektional verschieben.


ATS Bildsensor1 mm² Bildsensor ermöglicht kleinste Digicam der Welt


 Dazu ist der Antrieb linear zur Bewegungsrichtung angeordnet. Die rotative Bewegung wird über eine präzise Verzahnung abgegriffen und auf eine Feingewinde-Spindel übertragen, die dann den Schieber mit der Halterung für die beiden Objektive bewegt. Das Gleitlager zwischen Schieber und Führung ist dank eines speziellen Coatings reibungsarm und spielarm. Letzteres trägt ebenso wie der drehmomentstarke Anlauf des Gleichstrommotors dazu bei, dass die Objektive trotz der niedrigen Spannung schnell und präzise verfahren werden können. Eine direkte Reaktion auf die Steuersignale ist so sichergestellt.

Der kleine Glockenankermotor mit eisenloser Rotorspule und Edelmetallkommutierung bietet zudem ein geringes Rotorträgheitsmoment und lässt sich dank seiner linearen Charakteristik einfach regeln. Dies übernimmt der in die Steuerung des Laparoskops integrierte Motion-Controller. Zur Begrenzung des Fahrbereichs wurde in das Antriebssystem zusätzliche eine kleine Endschalter-Platine integriert. Trotz der engen Einbauverhältnisse im Kamerakopf des Laparoskops ist also gelungen, eine maßgeschneiderte und zuverlässige Antriebslösung für die Objektive zu integrieren. Von den so realisierbaren gestochen scharfen, dreidimensionalen Aufnahmen aus dem Körperinnern werden Ärzte und Patienten zukünftig immer öfter profitieren können.