Mit Lineartechnik Automation einfach umsetzen

In der heutigen Produktion ist die Automatisierung von Abläufen immer öfter unverzichtbar. Durch die Stückkostenreduzierung und Erhöhung des Qualitätsniveaus hat die industrielle Entwicklung eine signifikante Steigerung in Sachen Effizienz erreicht. Derartige Vorteile lassen sich jedoch nur gänzlich ausschöpfen, wenn Maschinen- und Anlagenpark hundertprozentig auf die eigenen Anforderungen abgestimmt sind. Genau hier kann unsere Lineartechnik ihre Vorteile voll ausspielen, vor allem durch Vorkonfiguration bei gleichzeitiger Flexibilität und zwei Auswahlhilfen im Web.

Grundlegendes zur Lineartechnik

In der Industrie zählt die Lineartechnik zu den beliebtesten Techniken, wenn es um Automation geht. Für sie sprechen ihre Robustheit, Zuverlässigkeit und leichte Implementierbarkeit. Doch warum heißt es eigentlich „linear“? Dies hat einen einfachen Grund: Die Bewegung verläuft entlang einer Achse. Dabei wird der Schlitten, also der Träger, auf dem sich der zu transportierende Gegenstand befindet, nach vorne und/oder nach hinten bewegt.

Zusätzlich können Lineareinheiten auch kombiniert werden, was eine Positionierung in zwei oder drei Dimensionen ermöglicht. Auf diese Weise können komplexe Abläufe bei vergleichsweise geringem Kostenaufwand umgesetzt werden. Entscheidendes Element jeder Lineareinheit ist die Linearführung, denn durch sie wird die Richtung der Bewegung vorgegeben. Sie besteht aus zwei Komponenten – der Führung (= Schiene) und dem entsprechenden Transportelement (= Schlitten).

Linearführungen im Überblick

Die beiden wesentlichen Komponenten einer Lineareinheit sind 1.) die Linearführung und 2.) die Antriebstechnologie. Hier sind zunächst die drei verschiedenen Varianten von Linearführungen:

Rollenführungen
Diese Art der Linearführungen setzt auf Laufrollen, die auf runden Wellen laufen. Laufrollen sind so gestaltet, dass sie eine spielfreie Fahrt gestatten, ohne aus ihrer Führung springen zu können. Vorteil: Rollenführungen zeichnen sich besonders durch ihre Flexibilität aus.

Gleitschlittenführungen
Hier gleitet ein profilierter Gleitschuh entlang einer Schiene, die ebenfalls profiliert ist. So kann der Schlitten seine Bahn nicht verlassen. Vorteil: Gleitschlittenführungen sind ideal für Anwendungen ohne besondere Spielfreiheit-Anforderungen und generell bei überschaubarem Budget zu empfehlen.

Kugelumlaufführungen
Wesentliches Merkmal ist die Möglichkeit, hohe Lasten auf geringem Raum aufzunehmen. Beim Prinzip der Mehrfachpunktberührung werden die Walzkörper so angeordnet, dass sie entlang einer Linie laufen und schließlich anhand einer weiteren Bahn wieder zurückgelangen. Vorteil: Das Verfahren punktet durch geringe Reibung und gute Kräfteverteilung.

Antriebstechnologien in der Lineartechnik
Moderne Antriebstechnologien sind stets auf spezifische Aufgaben ausgerichtet: Entweder können sie sehr schnell oder ausgesprochen präzise arbeiten. Die Gesamtleistung einer Lineareinheit ist primär von der Wahl der Antriebstechnologie abhängig. Sie nimmt maßgeblichen Einfluss auf Präzision, Geschwindigkeit, Belastungsfähigkeit und Kosten einer Linearlösung. Folgende Antriebstechnologien stehen zur Verfügung:

Zahnriementrieb
Bei dieser Technologie läuft ein Treibriemen mit Zahnung formschlüssig über eine motorisch angetriebene, ebenfalls mit einer Zahnung versehene Riemenschiebe. Dadurch wird Schlupf unmöglich und die Übertragung hoher Kräfte erlaubt. Der Zahnriemen besteht aus Stahlseilen, die mit Polyurethan ummantelt sind. Dies sorgt für eine lange Lebensdauer und leisen Lauf. Vorteil: Es werden hochdynamische Bewegungen und damit kurze Zykluszeiten ermöglicht.

Kugelgewindetrieb
Eine Präzisionsspindel ist die Basis des Kugelgewindetriebs. Durch die Steigung des Gewindegangs werden maßgeblich Geschwindigkeit und Positioniergenauigkeit bestimmt. Eine nicht drehende Mutter befindet sich auf der Spindel, in die Kugeln eingebracht sind. Diese zirkulieren im Gewindegang und führen beim Drehen der Spindel zu einer geradlinigen Axialbewegung der Mutter. Die Kugeln sind minimal größer als die Bahn, in der sie laufen. Dadurch entsteht eine Vorspannung, die für Spielfreiheit und Belastbarkeit sorgt. Vorteil: Kugelgewindetriebe sind ideal, wenn eine exakte Positionierung und viel Kraft gewünscht sind.

Kettentrieb
Lineareinheiten mit Kettentrieb übertragen hohe Kräfte in der Laufrichtung. Sie sind bauartbedingt jedoch begrenzt in der Positionierung und Verfahrgeschwindigkeit. Dafür bieten sie eine gute Bruchlast. Aus diesem Grund werden vertikale Anwendungen oft mit Kettentrieben ausgeführt. Vorteil: Kettentriebe sind unempfindlich gegen Schmutz, können hohe Kräfte übertragen und eignen sich auch sehr für vertikale Bewegungen. Zudem eignen sie sich besonders für Förderanlagen mit Transportrollen. Beim Kettentrieb kann nämlich die Kraft durch den Einsatz von Kettenrädern an beliebiger Stelle auf der Lineareinheit in eine Drehbewegung umgesetzt werden.

Zahnstangentrieb
Hier greift das angetriebene Zahnrad schlupffrei in die gerade Zahnstange ein. So wird die Drehbewegung des antreibenden Motors direkt in eine geradlinige Bewegung des Schlittens umgesetzt. Dies ermöglicht zwei Anwendungen: 1.) Die Last verfährt mit dem angetriebenen Zahnrad. 2.) Der Antrieb wird festgesetzt und die Last verfährt mit der bewegten Zahnstange. Vorteil: Der Zahnstangentrieb bietet Robustheit, sicheres Anheben schwerer Lasten und hohe Positioniergenauigkeit selbst bei langen Strecken.

Vorteile unserer Linearlösungen
Da jedes Projekt seine ganz eigenen Anforderungen besitzt, erfordert dies entsprechend individuelle Linearlösungen, was üblicherweise einen beachtlichen Aufwand mit sich bringt. So muss man ansonsten nicht nur die benötigten Komponenten ermitteln, sondern diese auch noch zu einer Lineareinheit zusammenbauen. Unser Automationssystem nimmt dem Konstrukteur diese Aufgabe ab: Es umfasst 25 vorkonfigurierte Lineareinheiten für unterschiedlichste Einsatzzwecke. Gleichzeitig kann er sich auf die technische Sicherheit und Passgenauigkeit absolut verlassen. Diese Grundmodelle für typische Aufgaben werden inklusive Antriebselementen, Schlitten und Zubehör geliefert und sind daher direkt einbaufertig.

Wer sich für eine Baureihe entscheidet, erhält die Technologie, die für seinen Prozess optimal ist. Zudem kann innerhalb der Baureihe aus verschiedenen Leistungsklassen die Lineareinheit gewählt wählen, die den eigenen Anforderungen bis ins Detail entspricht. Aufgrund eines Antriebsstrangs ohne Beschränkung sind unsere Lineareinheiten auch vollkommen flexibel. Durch diese Kombination aus Flexibilität und Zeitersparnis können deutlich Kosten gesenkt werden. Hinzu kommt, dass unsere Lineartechnik vollständig kompatibel mit dem MB Systembaukasten ist. Bei jeglichen Fragen stehen wir natürlich gerne zur Verfügung – und das weltweit.

Die richtige Lineareinheit finden
Mit unserem Automationskatalog können die technischen Details der 25 verschiedenen, fertig montiert gelieferten Lineareinheiten auf einen Blick eingesehen werden. So lässt sich zusätzlich Zeit einsparen. Übersichtliche Tabellen und Diagramme vereinfachen die Orientierung und sorgen für eine leichte Vergleichbarkeit, sowohl untereinander als auch gegenüber dem Wettbewerb. Zusätzlich haben wir die Parameter Nutzlast, Geschwindigkeit, Wiederholgenauigkeit und maximaler Verfahrweg visuell aufbereitet, damit sich diese Eigenschaften noch schneller vergleichen lassen.

Die Frage nach der idealen Lineareinheit lässt sich mit dem Produktfinder Lineartechnik auch interaktiv beantworten. Anhand der Angaben zu den Details des jeweiligen Projekts (per Multiple Choice) filtert das Programm ganz bequem heraus, welche Automationslösungen in Frage kommen. Was früher eine aufwendige Recherche notwendig gemacht hätte, erfolgt jetzt mit nur wenigen Klicks. Die so ausgewählten Lineareinheiten werden dann nebenaneinander mitsamt ihrer Merkmale dargestellt, sodass sich auf dieser Grundlage noch besser eine Entscheidung treffen lässt.