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Verkürzte Entwicklungsdauer für Laborgeräte mit neuem IDEA Motor von Pittman

TTP Success Story

Industrie – Anwendung
Medizintechnik – Labordiagnostik – Tischlabor       

Details der Anwendung
TTP ist ein Designberatungsunternehmen für Produktforschung und -entwicklung in Industrie, Handel, Luft- und Raumfahrt, Kommunikation, Medizin und Biowissenschaften. TTP beginnt mit Grundlagenforschung und baut meist eigene Beta-Einheiten, bevor die Produktion an ausgewählte Hersteller übergeben wird. Während der laufenden Entwicklung eines neuen diagnostischen Instruments durch TTP ergab sich die Notwendigkeit, den Zeitplan zu straffen.

Herausforderung
An das Instrument wurden folgende Anforderungen gestellt:
• Drehen einer Probentrommel mit definiertem Geschwindigkeits- und Beschleunigungsprofil
• 12-Grad-Indizierung der Trommel bei Lade-, Entlade- und Lesezyklen
• Hohe Ansprüche an Zuverlässigkeit, Laufruhe und Kompaktheit (Labortisch Größe)

Warum Haydon Kerk Pittman?
• Erhöhte Performance und Wirtschaftlichkeit im Vergleich zur Neuentwicklung einer eigenen Steuerung.
• Schnelle Reaktionen auf Kundenwünsche für das Proof-of-Concept
• Schnelle Bereitstellung von Prototypen
• Speziell angefertigte Komponenten für kundenspezifische Anwendungen
• Motor und Steuerung als kompakte Einheit
• Umfangreiches Portfolio an Aktuatoren aus einer Hand

Lösung
TTP wurde mit der Entwicklung eines Tisch-Labors nach dem Chip-Prinzip beauftragt. Bei dieser Technik sind präzise Geschwindigkeiten und Indexierungsprofile notwendig. Haydon Kerk Pittman stellte TTP ein neues Produkt vor: den IDEA® Motor, einen 42-mm-BLDC-Motor mit integriertem Servoregler (IDEA-Drive), der alle gestellten Anforderungen erfüllte. Das gelieferte Muster vermittelte dem TTP Ingenieuren einen guten ersten Eindruck der Möglichkeiten im Servobetrieb.

Im weiteren Verlauf des Projekts konnte TTP einen Prototypen des Gerätes vorstellen, das mit dem IDEA Motor angetrieben wurde und die gewünschten Geschwindigkeits- und Beschleunigungsprofile erfüllte. Haydon Kerk Pittman fertigte kurzfristig die Trommel als 3D Druck, mit adaptiertem Antrieb und programmierter Steuerung. Der geforderte Bewegungsablauf wurde simuliert und in einem Video dokumentiert, bevor alles zusammen an TTP geschickt wurde. Die Indexfunktion wurde getestet und als ausreichend eingeschätzt. Der IDEA Motor bot eine hohe Flexibilität und ermöglichte es TTP, mehrere Konzepte zu testen. Dazu mussten lediglich kleinere Änderungen an der Programmierung und der I/O Beschaltung vorgenommen werden.

TTP war mit der Performance sehr zufrieden und konnte dem Endkunden ein Proof-of-Concept schneller als erwartet präsentieren. Für die Serienlösung war der integrierte Motor allerdings zu groß.

Weil TTP die an dem IDEA-Drive festhalten wollte suchte man nach einer Lösung, um die Funktionalität auf der Hauptplatine unterzubringen. Haydon Kerk Pittman lieferte kurzfristig einen Prototyp des angepassten Elektronikmoduls. Dies war ein großer Schritt nach vorn. TTP konnte sich darauf verlassen, dass die Steuerung die erwartete Performance bietet. Der Steuerung wurde funktionell nicht verändert, lediglich die Bauform wurde angepasst.

Um den Motor besser in das Instrument einzupassen und die Positioniergenauigkeit zu verbessern, waren eine weitere Größenanpassungen sowie eine höhere Encoderauflösung erforderlich. TTP spezifizierte die Antriebswelle und wählte einen entsprechenden Encoder. Solche Änderungen sind Standard bei Haydon Kerk Pittman und gehören zum Konzept. Für weitere Untersuchungen bei TTP wurde sogar ein Motor mit Thermoelement an Wicklung und Gehäuse geliefert. Auch hier reagierte Haydon Kerk Pittman schnell und zuverlässig.


Ergebnisse
Der IDEA Motor ermöglichte es TTP, das Proof-of-Concept früher zu liefern und zügig in die Entwicklungsphase einzutreten. TTP und Haydon Kerk Pittman kooperierten bei der Spezifikation der Schnittstellen. Der Kunde von TTP war zufrieden und bestellte das Antriebsmodul und die angepassten Motoren für seine Beta-Einheit. Schnelle Reaktionen und Anpassungen sowie die Fähigkeit zur flexiblen Umsetzung von Kundenwünschen führten Haydon Kerk Pittman zu einer produktiven Partnerschaft. TTP wird auch in Zukunft mit Haydon Kerk Pittman zusammenarbeiten.

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TTP ist ein unabhängiges Technologieunternehmen, in dem Wissenschaftler und Ingenieure gemeinsam neue Produkte und Technologien erfinden, entwerfen und entwickeln www.ttp.com