Bewegung Das Leben bedeutet viel.

Bei der Dimensionierung eines Linearsystems denkt man wahrscheinlich zuerst an Verfahrweg, Last und Geschwindigkeit. Darüber hinaus sind Details zur Lastposition, zum Bewegungsprofil und zum Arbeitszyklus erforderlich, um die Lebensdauer des Lagers, den typischen Maßstab für die Bewertung eines Linearsystems, genau berechnen zu können.

Obwohl die Lebensdauer Ihnen (kein Wortspiel beabsichtigt) bei der Auswahl helfen kann, gibt es andere Leistungskriterien, die ebenso berücksichtigt werden sollten – und möglicherweise sogar eine bessere Lösung für die Anwendung aufzeigen. Hier sind fünf Faktoren, die oft übersehen werden, aber (zusätzlich zur Lebensdauer) berücksichtigt werden sollten, um das beste Linearsystem für Ihre Anwendung zu finden.

【Ablenkung】

Bei Portal- und kartesischen Anwendungen wird nur die horizontale Basisachse (normalerweise „X“) vollständig unterstützt. Bei Portalkonfigurationen wird die Y-Achse (oder die Y-Achsen) nur an den Enden montiert, wobei zwischen den Befestigungspunkten eine lange, nicht unterstützte Strecke verbleibt. Ähnlich verhält es sich bei kartesischen Konfigurationen: Die sekundäre horizontale Achse (normalerweise „Y“) wird nur an einem Ende montiert, wobei der Großteil der Achse nicht unterstützt wird.

Die Durchbiegung nicht unterstützter Aktuatoren kann zu Klemmen und vorzeitigem Verschleiß führen. In vielen Fällen ist es jedoch relativ einfach, den Aktuator als Balken und die Last entweder als Punktlast oder als gleichmäßige Last zu modellieren, um die Balkendurchbiegung zu berechnen. Die Ergebnisse der prognostizierten Durchbiegung können dann mit der vom Hersteller angegebenen maximal zulässigen Durchbiegung verglichen werden.

【Genauigkeit und Wiederholbarkeit】

Wenn ein System hohe Genauigkeit oder Wiederholgenauigkeit erfordert, ist ein Kugelumlaufspindel- oder Linearmotorantrieb im Allgemeinen die erste Wahl. Bei relativ geringer Präzision kann ein Riemen- oder pneumatischer Antrieb eine geeignete Lösung sein. Diese Verallgemeinerungen können jedoch zu einem System mit schlechter Leistung oder unnötig hohen Kosten führen.

Die Genauigkeit und Wiederholbarkeit eines Systems wird von vielen Faktoren beeinflusst, darunter zusätzliche Getriebe, Kupplungen, Verbindungswellen und sogar die Systemdurchbiegung und Temperaturschwankungen. Bei der Bestimmung der erforderlichen Genauigkeit und Wiederholbarkeit eines linearen Systems ist es wichtig, all diese Variablen sowie die Art des verwendeten Rückkopplungs- und Steuerungssystems zu berücksichtigen. Durch die Hinzufügung einer externen Rückkopplung, beispielsweise einer linearen Skala, kann ein traditionell weniger genaues System, wie beispielsweise ein riemengetriebener Aktuator, für eine Anwendung geeignet gemacht werden, die ein hohes Maß an Genauigkeit und Wiederholbarkeit erfordert. Gängige Servosteuerungen können zudem vorhergesagte Ungenauigkeiten im Verfahrweg, wie beispielsweise die Steigungsabweichung eines Kugelgewindetriebs, kompensieren.

【Umfeld】

Schmutz, Staub, Späne und Flüssigkeiten können die Leistung eines Linearsystems beeinträchtigen. Zum Schutz davor sollte ein System mit robusten Dichtungen oder Dichtungsmechanismen verwendet werden, beispielsweise ein Linearantrieb mit formschlüssiger Abdeckung. Um das Eindringen von Verunreinigungen zu verhindern, kann das System auch seitlich oder kopfüber montiert werden. Beachten Sie jedoch, dass die Ausrichtung des Antriebs die Belastungen und Kräfte auf die Führungs- und Antriebsmechanismen beeinflusst.

Ein oft übersehener Umweltfaktor ist die Temperatur, genauer gesagt die Temperaturschwankungen in der Arbeitsumgebung. Wird ein Aktuator in einem Bereich eingesetzt, in dem es aufgrund der Umgebungsbedingungen oder des laufenden Prozesses zu erheblichen Temperaturschwankungen kommen kann, kann die Ausdehnung und Kontraktion verschiedener Materialien problematisch werden. Beispielsweise ist der Wärmeausdehnungskoeffizient von Aluminium fast doppelt so hoch wie der von Stahl. Daher kann ein Aktuator mit Aluminiumbasis oder -gehäuse und Stahlführungen in einer Umgebung mit starken Temperaturschwankungen klemmen oder unnötig belastet werden.

【Montagemöglichkeiten】

Linearantriebe werden üblicherweise über Klemmen an den Seiten des Antriebs, durch Löcher im Gehäuseboden oder über Schlitze im Gehäuse montiert. Die Montagetechnik beeinflusst nicht nur den für den Antrieb benötigten Platz, sondern kann auch die Auslenkung beeinflussen. In hochpräzisen Portal- oder kartesischen Systemen können Antriebe sowohl fixiert als auch geklemmt werden, um Parallelität und Rechtwinkligkeit zwischen den Achsen zu gewährleisten. Das Montagekonzept beeinflusst auch die Wartungsfreundlichkeit. Ein System, das sich leicht montieren und demontieren lässt, lässt sich leichter warten oder austauschen und kann unnötige Ausfallzeiten reduzieren.

【Wartung】

Die meisten Aktuatoren erfordern eine grundlegende Schmierung, d. h. die Versorgung von Komponenten mit Metallkontakt mit Fett oder Öl. Die einfachste Methode zur Schmierung eines Aktuators ist die Verwendung eines oder mehrerer zentraler Anschlüsse, die alle erforderlichen Komponenten schmieren. Bei manchen Konstruktionen ist eine zentrale Schmierung jedoch nicht möglich. Die Alternative besteht darin, jede Komponente direkt zu schmieren. Ein einfacher Zugang zu den Schmieranschlüssen ist jedoch unerlässlich. Andernfalls besteht die Gefahr, dass der Benutzer auf eine ordnungsgemäße Schmierung verzichtet, weil sie zu aufwendig ist.

Ein weiterer zu berücksichtigender Faktor ist die Position des Schmiermittelzugangs am Antrieb. Befinden sich Schmieranschlüsse beispielsweise seitlich am Antrieb, andere Komponenten blockieren den Zugang jedoch, muss eine andere Schmiermethode oder Montageanordnung gefunden werden.