Alle Achsen kombinieren

Linearachsen - Lineare Bewegungstechnik führt und positioniert präzise. Fertige Mehrachs-Bewegungssysteme, elektro-pneumatische Baukastenlösungen oder individuelle Einzelachsen erleichtern das Konstruieren

11. Februar 2007

Mit standardisierten Linearsystemen lassen viele Maschinen, Einrichtungen und Anlagen schneller, besser und kostengünstiger konstruieren, projektieren und fertigen. Zudem wird damit die Logistik erheblich vereinfacht. Bosch Rexroth fertigt in Schweinfurt bereits seit 20 Jahren einbaufertige Linearsysteme, und schon damals wollte das Unternehmen den Anwendern gewichtsreduzierte Bauweisen bieten und den Aufwand der Eigenkonstruktion verringern.

Ein Beispiel sind die Linearsysteme CKK, auf deren Basis auch die kartesischen Mehrachs- Bewegungssysteme CMS (Cartesian Motion System) aufgebaut sind. Wie alle Linearsysteme bestehen die Compact-Module (CKK) im Wesentlichen aus einem Präzisions-Aluminiumprofil als Hauptkörper, einem oder zwei Tischteilen mit integrierten Führungswagen, das heißt mit Kugelschienenführungen, sowie aus einem Präzisions-Kugelgewindetrieb mit spielfreier Mutter, inklusive Festlager-Traverse aus Aluminium mit zweireihigem, vorgespanntem Schrägkugellager. Das System garantiert eine hohe Positioniergenauigkeit von bis zu 0,01 Millimeter und eine Wiederholgenauigkeit von bis zu 0,005 Millimeter pro Achse.

Ein kompletter Baukasten für Handlingsysteme

In 17 Varianten deckt das Mehrachs-Bewegungssystem ein weites Spektrum von 1-, 2- oder 3-Achskombinationen ab. Eine Auswahlmatrix im Katalog und ein 3D-CADGenerator im Internet erleichtern dem Anwender die Konfiguration anschlussfertiger Handhabungs-lösungen nach Gewicht, Hub, Beschleunigung und Geschwindigkeit. Aufeinander abgestimmte Motor-Reglerkombinationen mit zwei Motorbaugrößen der Serie Ecodrive Cs gewährleisten mit hohen Geschwindigkeiten und Beschleunigungen zeitoptimierte Bewegungen und minimale Zykluszeiten. Vorparametrierte Regler und die in Funktionalität komplette Steuerung IndraMotion for Handling für CMS erleichtern Inbetriebnahme, Programmierung und Bedienung. Mit dem flexibel skalierbaren Konzept sind die Mehrachs-Bewegungssysteme CMS mit der Steuerung ideal für das Be- und Entladehandling oder für Pick-and-Place-Aufgaben in Montage und Logistik.

Das rationelle Konstruieren und Montieren war auch die Zielsetzung für die neueste Entwicklung von Rexroth, die Serie Camoline. In diesem System fasst das Unternehmen exakt abgestimmte Komponenten zum Aufbau von linearen Bewegungssystemen zusammen. Das Programm reicht von elektromechanischen Linearsystemen mit unterschiedlichen Antriebslösungen bis zu pneumatischen Minischlitten, Drehmodulen und Greifern. Strebenprofile für den Basisaufbau und eine intelligente, montagefreundliche Verbindungs-technik mit speziellen Zentrierringen machen das System zu einem kompletten Baukasten für lineare Bewegungstechnik.

Positionsgenau und schnell

Hohe Positioniergenauigkeiten bieten ebenfalls die Linearsysteme des Serie CKK mit Kugelgewindetrieb. Mehr Anwendungsflexibilität durch höhere Verfahrgeschwindigkeiten ermöglichen zudem die maßlich kompatiblen Linearsysteme CKR mit Zahnriemen antrieb. Der Motoranbau an die Compact-Module CKK erfolgt wahlweise über einen Flansch oder über ein Riemenvorgelege. Dabei dient der Flansch gleichzeitig als geschlossenes Gehäuse für die Kupplung. Beim Aufbau mit Riemenvorgelege in einem kompakten und ebenfalls geschlossenen Gehäuse reduziert sich die Gesamtlänge im Vergleich zur Flansch-Variante. Bei den CKR-Modulen steht wahlweise ein zweiter Antriebszapfen zur Verfügung oder der Motor wird direkt über Flansch und Kupplung mit dem Antriebsendkopf verbunden. Motorvarianten wie Servomotortypen MSK (Indra Dyn S) und MSM (Eco Drive Cs) sowie Dreiphasen-Schrittmotoren lassen auch beim Antrieb keine Wünsche offen.

Pneumatik ergänzt Elektrik

Ergänzend besitzt das Camoline-System auch diverse Pneumatikkomponenten im Baukasten. Dazu gehören die Minischlitten MSC mit zwei Achszylindern und vielseitigen Befestigungsmöglichkeiten im abgestimmten Hubraster. Kraftvolle Drehmodule erledigen rotative Bewegungen. Sie zeichnen sich durch präzise und belastungsfähige Lagerung des Drehflansches aus. Pneumatische Parallel-, Winkel- und Radialgreifer komplettieren das System. Eine Besonderheit des Systems ist, dass sich sämtliche pneumatischen und elektrischen Achsen nahezu frei kombinieren lassen. So ist für jede Achse die jeweils technisch und wirtschaftlich sinnvollste Antriebstechnologie einsetzbar.

Durchgängige Verbindungstechnik

Notwendiger Bestandteil des Baukastens ist außerdem eine neue, durchgängige Verbindungstechnik. Schon beim Basisaufbau erleichtern Aluminiumstreben mit zweireihigen Zentrierbohrungen in einem einheitlichen Rastermaß die gesamte Konstruktion sowie die Befestigung der Achsen. Über Zentrierringe werden die einzelnen Komponenten des Baukastens direkt oder über darauf abgestimmte Verbindungstechnik formschlüssig und ohne Justagearbeiten miteinander verbunden. Das erleichtert die Konstruktion und beschleunigt die Inbetriebnahme. Alle Komponenten bleiben austausch- und wiederverwendbar, wobei die spezielle Verbindungstechnik sogar nach einem Umrüsten oder Anpassen an veränderte Aufgaben noch hohe Präzision gewährleistet.

Mit den flexibel kombinierbaren Komponenten der Lineartechnik und Pneumatik deckt Camoline die häufigsten Handhabungsaufgaben ab. Es lassen sich Pickand-Place-Anwendungen oder so genannte Linien- und Flächenportale schnell, sicher und wirtschaftlich realisieren.

Nicht mit dem Anspruch des kompletten Baukastens, aber dennoch mit dem Ziel, dem Anwender aufwendige Eigenkonstruktionen zu sparen und dabei größtmögliche Individualität zu gewähren, bietet Rexroth auch standardisierte Linearmodule an. Diese Komponenten vereinfachen Projektierung, Konstruktion und Montage. Dabei lassen sie trotz vieler vorgegebener Parameter dennoch genügend konstruktive Freiheit, um applikationsspezifische Anforderungen zu erfüllen. So liefert Rexroth beispielsweise weltweit die Linearmodule aus einem Stück in variablen Längen im gewünschten Millimetermaß bis zu einer Länge von 12 Metern. Weitere Anwenderwünsche, wie etwa Sondertischteile, korrosionsgeschützte Ausführungen oder spezielle Motoranbindungen mit Flansch und Kupplung beziehungsweise mit Riemenvorgelege können ebenso erfüllt werden.

Zu den Grundelementen solcher Linearmodule gehören in einem geometrisch optimierten Aluminium-Hauptkörper Kugelschienen- oder Laufrollenführungen kombiniert mit verschiedenen Antriebsarten. Dies können pneumatische Antriebe, Zahnstangen, Zahnriementriebe oder Kugelgewindetriebe sein. Für besonders hohe Geschwindigkeiten, gepaart mit hoher Präzision und Dynamik, werden Linearmodule immer häufiger auch mit Linearmotor eingesetzt. Die Produktpalette der Linearmodule wird abgerundet durch unterschiedliche Motor-Reglerkombinationen sowie Ein- und Mehrachspositioniersteuerungen bis hin zur Bahnsteuerung mit Leistungsteil und Sensorik. Wählt der Konstrukteur etwa über ein CAD-Konfigurationsprogramm anwendungsbezogen die erforderlichen Einzelkomponenten aus, erhält er ein passgerechtes Modul.

Marco Schulze

Applikationsingenieur Bosch Rexroth AG

Fakten:

Das Produktportfolio von Rexroth bietet vielfältigste Varianten von linearer Führungs- und Antriebstechnik. Die Bandbreite reicht vom Linearschlitten mit Kugelbüchsenführung mit oder ohne Antrieb bis hin zum kompakten Präzisionsmodul mit Schienenführungssystem

und Kugelgewindetrieb. Das Angebot an Antrieben reicht von der pneumatischen Lösung bis zum Linearmotor. Auch Drehstrom-, Schritt- und Servomotoren sowie Steuerungen gibt es passend und mit abgestimmten Schnittstellen. Die Fertigung aller qualitätsrelevanten

Einzelkomponenten vom Pneumatikzylinder über Führungen bis hin zu Motoren, Regelgeräten und Steuerungen erfolgt im eigenen Haus und ermöglicht damit uneingeschränktes Produkt-Know-how und Lösungskompetenz aus einer Hand.

Erschienen in Ausgabe: 01/2007