Linearbewegungstechnologie

Das Entladen von einem Förderband, das Aufnehmen und Platzieren von Paketen in einem Karton und das Auftragen von Klebstoff auf einem Tablett mit Komponenten sind gute Anwendungen der Linearbewegungstechnologie. Drei Bewegungsachsen können jeden Teil eines rechteckigen oder kubischen Volumens erreichen und ermöglichen Prozesse vom Be- und Entladen der Maschine bis hin zur Kuchendekoration und Arzneimittelentdeckungsarbeiten.

Die Linearbewegungstechnologie hat verschiedene Formen, wobei Leistung und Preise stark variieren. Die Auswahl der richtigen Lösung für eine bestimmte Anwendung erfordert ein Verständnis dafür, was verfügbar ist und wie Anforderungen definiert werden. Hier ist eine Anleitung.

Verwendung von linearer Bewegung

Überall dort, wo ein Prozess eine wiederholte translatorische Bewegung erfordert – von Punkt A nach Punkt B statt rotierend – gibt es die Möglichkeit, mit linearer Bewegungstechnologie Zeit und Geld zu sparen. Zum Beispiel:

• Ein Portalsystem, das ein Teil von einem Förderband hebt und es zu einem Verpackungssystem transportiert (2 Achsen, vielleicht 3)
• Bewegen einer Dosierdüse über eine Reihe oder ein Tablett mit offenen Behältern (Beispiel:Pipettieren in einem Labor)
• Entnahme von Teilen aus einem Tablett und Einsetzen in größere Baugruppen (z. B. Zahnräder in Pumpen)
• Ein Verpackungssystem mit einer einzigen Bewegungsachse zum Verschließen eines Kartons
• Aufnehmen eines Teils von einem Förderband und Laden in eine Vorrichtung für einen Montage- oder Verbindungsvorgang (2 oder 3 Achsen)

Technologieoptionen für lineare Bewegung

Die Hauptkomponenten eines Linearbewegungssystems sind die Führungen und der Antriebsmechanismus. Andere zu berücksichtigende Punkte sind der Rahmen oder die Struktur, der Motor oder die Motoren sowie die Abdichtung und Schmierung.

Die Führungen sind die Schienen, die die zu bewegende Plattform oder den zu bewegenden Wagen tragen. Die Optionen sind:

• Gleiter – Verwenden Sie reibungsarme Polymerlager, die entlang eines Profils gleiten
• Räder (oder Laufrollen) – laufen auf oder an den Seiten einer Schiene
• Kugellager – in die Plattform integriert, wo sie in einer umlaufenden Anordnung entlang des Profils rollen

Laufwerksoptionen sind:

• Gürtel – gut für schnelle Bewegungen und lange Reisen
• Planetenschraube – für niedrige bis mittlere Nutzlasten und Geschwindigkeiten, Positionierwiederholgenauigkeit bis 5 µm
• Kugelumlaufspindeln – ausgezeichneter Wirkungsgrad, hohe Schubkapazität und Genauigkeit von 5 µm oder besser
• Linearmotoren – hohe Geschwindigkeit und hohe Genauigkeit, aber begrenzte Nutzlast, teuer

Fortschritte bei der linearen Bewegung

Maschinenbauer sind stets bestrebt, die Geschwindigkeit zu erhöhen und die Zykluszeiten zu verkürzen, während sie die Ausrüstung kleiner machen. Um diesem Bedarf gerecht zu werden, werden Linearbewegungssysteme immer kompakter und leistungsfähiger. Die Linearbewegungstechnologie ist bereits genauer und kontrollierbarer als pneumatische Stangen und wird immer präziser und wiederholbarer.

Ein weiterer Trend ist die unkomplizierte Konnektivität. Hersteller vereinfachen, was es braucht, um Komponenten zu verbinden und sie zusammenarbeiten zu lassen.

Benutzer von Industriemaschinen wollen zunehmend Daten von ihren Anlagen. Als Reaktion darauf erhalten Linearaktuatoren Sensortechnologie im IIoT-Stil, die eine Reihe von Betriebsparametern für die Prozessanalyse und -optimierung übermitteln kann.

Komponentenauswahl

Die Vielfalt an Linearbewegungstechnologien und die Anzahl der Anbieter machen die Entwicklung eines Systems zu einer Herausforderung. Die Bewertung von Faktoren wie Trägheit, Beschleunigung, Nutzlast und Motorgröße ist schwierig und zeitaufwändig. Dies führt dazu, dass einige Ingenieure überdimensionieren und Leistungsziele erreichen, während sie für übermäßig sperrige Komponenten mehr als nötig bezahlen.

In der Erkenntnis, dass Konstrukteure Hilfe bei der Auswahl von Komponenten für Linearbewegungssysteme benötigen, hat Bosch Rexroth kürzlich sein LinSelect-Tool auf den Markt gebracht. Dies ist ein bedeutender Fortschritt im Systemdesign und generiert Komponentenempfehlungen als Reaktion auf die Leistung und andere Kriterien, die der Designer eingibt.

Dies spart erhebliche Designzeit und -aufwand. Vielleicht von größerer Bedeutung ist jedoch, dass sichergestellt wird, dass die Komponenten aufeinander abgestimmt sind, um die erforderliche Gesamtleistung und Zuverlässigkeit bereitzustellen.

Vorteile der Verwendung moderner Linearbewegungsprodukte

Hersteller von Linearbewegungsprodukten streben danach, Design und Montage einfacher und schneller zu machen. Zu diesem Zweck integrieren führende Unternehmen wie Bosch Rexroth Funktionen und Elemente, die die Leistung verbessern und gleichzeitig die Aufgabe des Konstrukteurs weniger schwierig machen.

Zu den Vorteilen der neuesten Generation von Linearbewegungsprodukten gehören:

1. Plug &Play-Anwendung – Komponenten sind so konzipiert, dass sie sich mit minimaler Komplexität verbinden und zusammenarbeiten lassen (Bosch Rexroth liefert ein hervorragendes Beispiel.)
2. Flexibilität – moderne Systeme können jede erforderliche Nutzlast, Reichweite und Geschwindigkeit liefern und können bei Bedarf neu konfiguriert werden
3. Einfache Wartung – durch den Einbau von Polymerlagern benötigen Gleitschienensysteme keine Schmierung. Andere Systeme haben eine eigenständige Schmierung, und in allen Fällen sind die Dichtungen besser denn je
4. Neue Anwendungen – höhere Geschwindigkeiten und Genauigkeit, gepaart mit einer einfacheren Integration, bedeutet, dass die Linearbewegungstechnologie mehr Probleme in der Fertigung, Lagerhaltung und in anderen Bereichen lösen kann

JH Foster kann Ihnen bei all Ihren Linearbewegungsanforderungen helfen

Linearbewegungsgeräte steigern die Produktivität in vielerlei Hinsicht. Die Auswahl der richtigen Systeme und Komponenten kann eine Herausforderung sein, aber JH Foster kann helfen. Kontaktieren Sie uns, um Ihre Anwendung zu besprechen, und werfen Sie einen Blick auf das LinSelect-Tool von Rexroth, wenn Sie bereit sind.