ANZEIGE
ANZEIGE
ANZEIGE
ANZEIGE
Lineartechnik

Positioniertische neu gedacht

Im IGM-System werden Maschinenkomponenten wie Antriebe, Lager und Encoder direkt an der Granitstruktur angebracht. Dadurch bietet die Lösung gegenüber herkömmlichen Positioniertischen höhere Steifigkeit bei reduzierter Bauhöhe und eine erhöhte Flexibilität in der Konstruktion.

02. Oktober 2018
Höhere Steifigkeit und mehr Flexibilität: Die neuen IGM-Lineartische zur Positionierung eröffnen Konstrukteuren weitere Möglichkeiten (© Aerotech)

Konstrukteure dürfen sich freuen: Die neuen IGM-Lineartische von Aerotech bieten eine deutlich höhere Steifigkeit und damit verbunden noch mehr Flexibilität in der Konstruktion. Laut Hersteller Aerotech werden die maßgeschneiderten IGM-Lineartische allen Anforderungen der unterschiedlichen Anwendungen gerecht. Für den europäischen Markt erfolgt die kundenspezifische Konfiguration der neuen Lineartische am deutschen Standort in Fürth.

»Gegenüber herkömmlichen Positioniertischen mit Granitunterbau bietet unser neuer IGM-Lineartisch eine höhere Steifigkeit bei gleichzeitig reduzierter Bauhöhe und folglich eine erhöhte Flexibilität in der Konstruktion«, betont Norbert Ludwig, Geschäftsführer der Aerotech GmbH.

Je nach Einsatz könne der Verfahrweg, die Nutzlast und die dynamische Leistung anwendungsspezifisch angepasst werden. In dem sogenannten IGM-System (Integrated Granite Motion Systems) werden Maschinenkomponenten wie Lager, Encoder und Antriebe direkt an der Granitstruktur und an der Brückenkonstruktion angebracht. Dadurch unterscheiden sich IGM-Systeme von herkömmlichen Positioniertischen mit Granitunterbau, die Positioniertische und Maschinenkomponenten bei der Konstruktion als separate Bauteile berücksichtigen. »Unsere Systeme lassen sich speziell an die besonderen Anforderungen der jeweiligen Anwendung oder Fertigungsaufgabe anpassen«, versichert Geschäftsführer Ludwig. Zur Wahl stehen dabei unterschiedliche Ausführungen mit mechanischen oder luftgelagerten Achsen. Beim Getriebe kann zwischen Kugelumlaufspindel und Linearmotor gewählt werden. Außerdem stehen diverse Feedbackoptionen zur Verfügung, die vom einfachen Encoder bis hin zum Laserinterferometer reichen.

Schließlich lassen sich zusätzliche Bewegungselemente wie Drehachsen, Hubvorrichtungen, Piezo-Nanopositionierer oder sogar Galvanometer in die IGM-Achsen integrieren. Dabei können alle Bauelemente über die Maschinensteuerung A3200 zentral von Aerotech angesteuert werden.

Sowohl die IGM-Systeme als auch die herkömmlichen Positioniertische mit Granitunterbau weisen eine durchdachte und überzeugende Konstruktion auf. Welches System gerade für die jeweilige Anwendung das richtige ist, hängt stark von den jeweils herrschenden technischen und sonstigen Gegebenheiten ab.

Verbesserung der Positioniergenauigkeit

IGM-Systeme weisen in der Regel eine höhere Steifigkeit auf, da hier weniger Konstruktionselemente integriert werden müssen. Dies führt letztlich zu einer höheren Positioniergenauigkeit und einer besseren dynamischen Leistung. Zudem sind IGM-Systeme aufgrund der besseren Integration der Maschinenkomponenten in die Granitstruktur häufig kompakter. Dies hat eine Verringerung der Abbe-Fehler und eine Verbesserung der Positioniergenauigkeit zur Folge. Zudem ist es einfacher, die einzelnen Parameter, wie den Verfahrweg und die Nutzlast, zu optimieren, da bei einer IGM-Lösung jede Achse direkt in die Granitstruktur integriert ist.

Bei der Entwicklung, Konstruktion und Herstellung kundenspezifischer IGM-Systeme hat Aerotech bereits umfangreiche Erfahrungen gesammelt. »Wir sind uns bewusst, dass jeder Anwender ganz spezifische Anforderungen an die Konstruktion der Systeme stellt. Daher erarbeiten wir grundsätzlich in enger Absprache mit den Kunden, welche Anforderungen im jeweiligen Fall gelten und mit welcher Lösung sich diese Anforderungen am besten erfüllen lassen – mit einem IGM-System oder mit einem herkömmlichen Positioniertisch mit Granitunterbau«, erläutert Norbert Ludwig. »Anwendungsspezifische Anpassungen für Kunden in Europa nehmen wir am Fertigungsstandort Fürth vor.«

»Bewegungssysteme als Produktgruppe«

— Norbert Ludwig, Aerotech

Herr Ludwig, Sie haben mit IGM ein neues Design für Bewegungskomponenten in Maschinen entwickelt. Was genau verbirgt sich dahinter?

Die Idee dahinter ist so simpel wie wirkungsvoll. Wir positionieren nicht mehr einen kompletten Linearversteller auf Granit, sondern dessen einzelne Komponenten, sodass Führung, Antrieb und Messsystem direkt auf den Granit aufgebracht sind und nicht über den Umweg eines kompletten Verstellers. Damit werden erstmals Bewegungskomponenten als Produktgruppe vermarktet und nicht mehr wie bisher als reine Sonderlösung.

Wodurch unterscheidet sich die Bewegungsplattform von anderen mehrachsigen Bewegungssystemen?

Im klassischen Aufbau werden Linearversteller auf eine Granitbasis geschraubt, also auf einen planen Untergrund als Gegenmasse, um große Massen sicher beschleunigen und bewegen zu können. IGM-Bewegungsplattformen gab es zwar bereits in Sonderfertigung, aufgrund unseres flexiblen Komponentenkonzepts können wir jedoch diesen Einzelfertigungscharakter variabel auf die Serie applizieren, sprich, wir konfektionieren mittels der Komponenten je nach Kundenanforderung einen anwendungsspezifischen Positioniertisch. Aber IGM darf dabei nicht als ein fertiges Produkt verstanden werden, sondern als ein Konzept, um aufzuzeigen, wie man kundenindividuelle Bewegungssysteme flexibel aufbauen kann. Wir können etwa daran zeigen, wie sich die Achsen und Führungsschienen anordnen lassen, um anschließend das System kundenspezifisch auszulegen.

Worin besteht die höhere Flexibilität für Konstrukteure?

Das IGM ist flexibler und skalierbarer als herkömmliche Positionierungslösungen, da die Einzelkomponenten so ausgewählt werden können, dass sie optimal auf die Dimensionen und Massen der zu bewegenden Objekte abgestimmt werden. Bei bisherigen Verstellern sind Abmessungen und Profilbreiten definiert. Nehmen wir als Beispiel die Führungsschienen. Wir können den Abstand und das Profil der Schienen so auswählen, dass das bewegte Objekt nahezu perfekt geführt wird. Ähnliches gilt natürlich auch für die Länge, also den Positionierbereich.

Und was sind die wesentlichen Vorteile?

Die Vorteile liegen auf der Hand: Einerseits benötigen wir für die Komponentenausführung der Lineartische weniger Bauraum, da sich die Bauhöhe merklich verringert, andererseits erhöht sich die Genauigkeit. Mit jedem mechanischen Interface – Versteller, Führung, Linearschlitten, Verschraubung usw. – ergeben sich gewisse Toleranzen; lassen wir eine Komponente weg, erhöht sich die Steifigkeit und somit ad hoc die Genauigkeit. Durch den Wegfall von Zwischenplatten ist zudem die Resonanzfrequenz höher, sodass wir damit ein besseres Ansprechverhalten bei starker Beschleunigung der Achsen erreichen.

hjs

Erschienen in Ausgabe: Nr. 07 /2018