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ATESTEO bringt kostengünstigen hochfunktionalen Aktuator auf den Markt

Neuer Schaltroboter als Gangsteller für den Dauerbetrieb in Prüfständen bietet Lösung bei preissensiblen Anwendungsfällen

Um Antriebstrang-Komponenten wie Pedalerie, Wählhebel für Automatikgetriebe und Schaltungen für manuelle Getriebe bereits in der Entwicklung testen zu können, gibt es Aktuatoren, die die elektrischen Signale in Bewegung umwandeln. ATESTEO gehört zu den führenden Herstellern von Schaltrobotern, die dafür an Getriebe- und Antriebsstrangprüfständen eingesetzt werden. Zum Testen von manuellen Getrieben hat ATESTEO das GSE 4.0 System mit zwei Roboter-Varianten entwickelt. Soll beim Testen das menschliche Schaltverhalten genau abgebildet werden, ist die hochdynamische GSE 4.0 Highline, der optimale Aktuator. Für Tests, in denen ein einfacher Gangsteller gefordert ist, bietet ATESTEO jetzt mit der GSE 4.0 Function auch eine kostengünstige Roboter-Variante, die alle Basisanforderungen an technische Voraussetzungen erfüllt.

Die Innovationskraft der Automobilindustrie und die zunehmende Elektrifizierung der Antriebsstränge führt tendenziell hin zu Automatikgetrieben. Doch noch besteht für Fahrzeuge mit manueller Schaltung, vor allem in Deutschland und Europa, eine hohe Nachfrage. Dementsprechend behaupten manuelle Schaltgetriebe nach wie vor ihre starke Position auf den Getriebemärkten weltweit. Um sie bereits in der Entwicklung auf Langlebigkeit, Antriebsstrang-Funktionalität, Synchronisationsverhalten, NVH-Eigenschaften oder andere Attribute prüfen zu können, müssen die Schaltvorgänge von Stellgliedern durchgeführt werden.

Mit dem innovativen GSE 4.0 System bietet ATESTEO je nach Anforderung verschiedene Schaltroboter zur Prüfung von Getrieben in Fahrzeugen.

Aktuator GSE 4.0 – Getriebeschalteinrichtung mit zwei Roboter-Varianten für alle Ansprüche

Mit den Getriebeschalteinrichtungen GSE 4.0 bietet ATESTEO State-of-the-Art-Getriebeschaltaktuatorik mit Hochgeschwindigkeits-Positioniersteuerung für den Betrieb von Schaltgetrieben in Prüfständen im 24/7-Betrieb. Die Integration in das Sicherheitskonzept des Prüfstandes ist für die Roboter ebenso wichtig wie die präzise Bedienung des Prüflings während des Einrichtens und Betriebs. Um die Master-Slave-Architektur der Prüfstandsteuerung zu erfüllen, besitzt das GSE 4.0 System modernste Schnittstellen zu einem HOST-Automatisierungssystem. Neben dem bestehenden kraftgesteuerten High-End-Schaltroboter GSE4.0 Highline hat ATESTEO jetzt ein weiteres Modell für preissensible Anwendungsfälle entwickelt, bei denen positionsgesteuerte Gangwechsel genügen: die GSE 4.0 Function. Während die GSE 4.0 Highline für hochgenaue und hochdynamische Prüfläufe konzipiert wurde, betreibt die neue GSE 4.0 Function den Gangwechsel auf Befehl (mit diesem Satz wird der Unterschied der Roboter beschrieben). Sie ist für Automobilhersteller und -zulieferer die kostengünstige Alternative für Prüfungen, bei denen ein kraftgeregeltes Testen nicht gefordert ist.

GSE 4.0 Highline: der hochdynamische Aktuator von ATESTEO und GSE 4.0 Function – der hochfunktionale Aktuator von ATESTEO.

GSE 4.0 Function: einfach, günstig, effizient

Der neue Aktuator GSE4.0 Function verwendet elektromechanische Antriebe, die mit dem Shifter und den Selektorkabeln des Prüflings verbunden sind. Durch den Wegfall des Shifters wurde die Konstruktion des Roboters vereinfacht. Das schnelle Einrichten der Prüflinge wird durch Adapter gewährleistet, die das Shifter/Selector-Kabel einfach mit dem beweglichen Ende des Antriebs verbinden. Bei der Entwicklung der Steuerungssoftware des neuen Roboters wurden zwei Ziele verfolgt:

Der GSE 4.0 Function muss in der Lage sein, eine Routine zum automatischen Auffinden von Getriebepositionen durchzuführen (Lernprozess). Sobald die mechanische Einrichtung abgeschlossen ist, kann der Antrieb diesen automatischen Prozess durchführen. Nach drei bis fünf Minuten hat der Roboter alle Gänge und ihre Positionen gefunden. Rückwärtssperren werden erkannt und problemlos überwunden. Nachdem die Gangpositionen gefunden wurden, hat der Bediener noch die Möglichkeit, das Schaltmuster nach seinen Bedürfnissen zu ändern. Gangpositionen können hinzugefügt, entfernt oder verändert werden; Verbindungen zwischen Gangpositionen (Routing) können definiert oder verändert werden.

Nachdem ein Gang eingelegt wurde, muss die Kraft aus dem Schaltsystem abgelassen werden. Da diese Robotergeneration eine feste Verbindung mit dem Prüfling hat, interagiert die Software des Roboters mit der internen Antriebsreibung und dem inneren Schaltsystem des Prüfobjektes, um eine “kraftfreie” Endposition zu erreichen. Das ATESTEO-Labor verwendete Dehnungsmessstreifen an den Schaltgabeln mehrerer Testgetriebe, um diese Funktionalität zu testen, zu verbessern und zu verifizieren. Schließlich ist der Aktuator in der Lage, nach dem Gangwechsel ein “Null-Kraft”-System zu erreichen, das mit einer Originalanwendung mit Schalthebel vergleichbar ist. Für Prüfobjekte, die starken Vibrationen ausgesetzt sind oder über ein unterentwickeltes inneres Schaltsystem verfügen, kann jedoch optional eine mechanische Entkopplungskomponente bestellt werden.

Individuell anpassbar auf die spezifischen Kundenanforderungen

Optionale Funktionen machen den Aktuator zu einer maßgeschneiderten Lösung. Kraftsensoren für die Verschiebung und selektive Kraftmessung sind ebenso verfügbar wie eine EtherCAT-Schnittstelle für die Steuerung. Die moderne grafische Benutzeroberfläche ermöglicht eine individuelle Anpassung durch bis zu zehn Schaltparametersätze. Die Parametersätze definieren das Auskuppel- und Einkuppelverhalten des Roboters in Bezug auf die Schaltgeschwindigkeit, die maximale Kraft (Force Limit) und die maximale Schaltzeit. Diese zehn Sätze sind ideale Konfigurationseinstellungen für verschiedene Fahrsituationen oder Anforderungen (Warm-up, Einfahrzyklus, Sportzyklus, etc.). Um das Master-Slave-Konzept mit einem hohen Maß an individueller Anpassung zu kombinieren, werden die Parametersätze vom Techniker definiert und vom Zyklus des Automatisierungshosts angewendet.

Entwickelt aus der Erfahrung des führenden Drivetrain Testing Spezialisten

Das neue Mitglied in der Familie der Schaltroboter wurde auf den Entwicklungsprüfständen von ATESTEO zur Perfektion gebracht. Von dort aus wird er in einigen der insgesamt 150 Antriebsstrangprüfstände von ATESTEO eingesetzt. Die mechanischen Teile werden größtenteils von ATESTEO in den eigenen Abteilungen konstruiert und gefertigt. Die langlebigen Komponenten des Antriebssystems werden von erstklassigen europäischen Lieferanten bezogen. Nach der Montage in der Werkstatt wird jeder Antrieb von einem Software-Ingenieur vorbereitet, der die Echtzeitumgebung der Steuerung einrichtet. Der abschließende Verifizierungszyklus im Labor stellt sicher, dass der Antrieb perfekt funktioniert, bevor er für den Versand vorbereitet wird. Erfahrene Ingenieure führen die Inbetriebnahme auf Kundenseite durch. Der Stellantrieb wird in das Automatisierungssystem integriert. Sicherheitsfunktionen wie “STO – Safe Torque Off” oder die “Emergency Off”-Funktion lassen sich problemlos in das Sicherheitskonzept des Prüfstands integrieren.

Mit dem gesamten GSE 4.0 System, insbesondere dem neuen Aktuator GSE 4.0 Function, bietet ATESTEO einmal mehr ein Prüfequipment, das explizit auf die spezifischen Anforderungen des Marktes und der Kunden abgestimmt ist. Kunden, die die GSE 4.0 Produkte kaufen, profitieren von der langjährigen Erfahrung von ATESTEO in der Antriebsentwicklung. Ein Serviceteam in Deutschland und China bietet Kundenunterstützung, die auch den kniffligsten Situationen auf den Grund geht.

Über den Autor: ATESTEO

Mit über 150 Prüfständen in Deutschland, China und Japan ist ATESTEO der führende Spezialist für die Erprobung von Antriebssträngen in Kombination mit Komponentenvalidierung, Fahrzeugmesstechnik und Ingenieurdienstleistungen. Das Unternehmen gehört zu den Top-Partnern der Automobil- und Zulieferindustrie weltweit - auch bei der Erprobung von Elektromobilität.