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#Produkttrends
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Kann ein Linearantrieb die Steifigkeit und Genauigkeit eines Lineartisches bieten?
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U-förmige Linearaktuatoren sind mit einer Basis aus stranggepresstem Stahl konstruiert
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Obwohl es keine Industriestandards gibt, die Linearaktuatoren und Lineartische definieren, weist die allgemein akzeptierte Terminologie darauf hin, dass ein Linearaktuator typischerweise mit einem Aluminium-Strangpressprofil oder einer Basis konstruiert wird, während ein Lineartisch typischerweise auf einer flachen, bearbeiteten Stahl- oder Granitbasis aufgebaut ist. Diese Unterscheidung impliziert, dass Linearaktuatoren längere Hübe bieten und eine Vielzahl von Antriebsmechanismen (Riemen, Spindel, Zahnstange und Ritzel) verwenden können, während die Tische im Allgemeinen eine höhere Steifigkeit aufweisen und hochpräzise Linearführungen und Antriebsmechanismen (in der Regel eine Kugelumlaufspindel oder ein Linearmotor) für ausgezeichnete Verfahr- und Positioniergenauigkeiten verwenden.
Aber eine Antriebskonstruktion - der U-förmige Linearantrieb - widersetzt sich diesen Spezifikationen, indem er eine Basis aus stranggepresstem Stahl verwendet, um Steifigkeits- und Weggenauigkeitsspezifikationen zu bieten, die mit einigen Lineartischen konkurrieren.
Die Verwendung eines Stahl- (statt Aluminium-) Profils macht die U-förmige Konstruktion extrem steif und ermöglicht es den Herstellern, einen Linearantrieb mit den hohen Verfahr- und Positioniergenauigkeiten anzubieten, die typischerweise in präziseren - und teureren - Lineartischen zu finden sind. Die Stahlbasis kann auch bearbeitet werden, um eine Bezugskante zu schaffen, für eine präzise Ausrichtung mit anderen Maschinenkomponenten oder mit anderen Aktuatoren in einem Mehrachssystem. Und mit einer sehr hohen Steifigkeit ist der U-förmige Linearaktuator viel besser als andere Konstruktionen für Anwendungen geeignet, bei denen der Aktuator nur an einem Ende unterstützt wird, wie z.B. 2- und 3-achsige kartesische Systeme.
Bei der U-förmigen Aktuator-Konstruktion ist das Linearführungssystem integriert - es gibt keine Führungsschiene. Stattdessen werden die Laufbahnen, die sich normalerweise auf der Führungsschiene befinden würden, in das Innere des Sockels geschliffen. Der Schlitten oder Tisch ist analog zu einem umgedrehten Linearlagerblock, bei dem die Kugeln auf der Außenseite laufen. Dadurch bleibt der mittlere Teil des Schlittens zur Aufnahme der Kugelgewindemutter verfügbar. Dieses Konstruktionsprinzip macht den gesamten Aktuator mit einem Verhältnis von Breite zu Höhe von etwa 2:1 äußerst kompakt. Ein U-förmiger Aktuator mit einer Breite von 60 mm ist zum Beispiel nur 33 mm hoch. Die gängigsten Querschnitte (Breite x Höhe) sind 40 x 20 mm, 50 x 26 mm, 60 x 33 mm und 86 x 46 mm, obwohl auch andere Größen angeboten werden.
Trotz ihrer kompakten Abmessungen haben U-förmige Linearantriebe sehr gute Last- und Momentkapazitäten. Das liegt daran, dass die Laufbahnen relativ weit voneinander entfernt sind, so dass die Geometrie des Wagens der eines Lagerblocks ähnelt, der viel größer ist, als der Stellantrieb in seiner Standardform aufnehmen könnte.
Ursprünglich für hochpräzise Anwendungen wie die Handhabung von Halbleiter-Wafern und das Dispensieren in der medizinischen Diagnostik entwickelt - für die die Platzverhältnisse keinen typischen Lineartisch zulassen - werden U-förmige Linearantriebe heute in einer Vielzahl von Branchen und Anwendungen eingesetzt. Dazu gehören das Plasmaschweißen, die automatisierte Montage und die optische Inspektion.
Einer der treibenden Faktoren für die weit verbreitete Annahme von U-förmigen Aktuatoren ist, dass sie die einzige lineare Aktuatorkonstruktion mit dimensionaler Austauschbarkeit zwischen den Herstellern sind. Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass aufgrund unterschiedlicher Führungs- und Kugelgewindetriebekonstruktionen die technischen Spezifikationen (wie z.B. Tragfähigkeit, Geschwindigkeit oder Steifigkeit) zwischen den Herstellern und Produktlinien variieren können, selbst bei Produkten mit gleicher Querschnittsgröße und gleichen Einbaumaßen.