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#Produkttrends
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Linearantriebe: die Entscheidung zwischen Herstellung und Kauf
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Geschäftsbewertung, Fertigungs- und Montageanforderungen, Kundensupportbedarf.
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Mit dem Angebot an Linearaktuatoren auf dem Markt wird es für Maschinenbauer und Endanwender immer einfacher, ein Standard- oder "maßgeschneidertes Standard"-Produkt zu finden, das selbst die einzigartigsten Anwendungsanforderungen erfüllt. Aber es gibt immer noch Zeiten, in denen es aus finanzieller oder technischer Sicht sinnvoll ist, einen Aktuator im eigenen Haus zu konstruieren und zu bauen.
Die Entscheidung Make vs. Buy ist jedoch nicht so eindeutig, wie das einfache Addieren der Kosten für Do-it-yourself-Komponenten und der Vergleich mit einer Lösung von der Stange. Die Wahl zwischen einem selbstgefertigten und einem vorgefertigten Antrieb bedeutet, dass viele Faktoren berücksichtigt werden müssen, von denen einige in Bezug auf Zeit oder Geld schwer zu quantifizieren sind. Zusätzlich zu den technischen Details von Design und Montage gibt es die grundlegende geschäftliche Bewertung, ob sie im eigenen Haus durchgeführt werden kann (und sollte), und den oft übersehenen Faktor des Kundendienstes.
Geschäftliche Bewertung
Die erste Frage, die sich ein Unternehmen stellen sollte, bevor es mit der Herstellung eines eigenen Linearantriebs beginnt, lautet: Haben wir das Know-how, um dies intern zu tun? Denken Sie daran, dass dies nicht nur die mechanische Konstruktion, sondern auch die Dimensionierung und Auswahl des Motors und der Steuerung sowie die Integration des Systems umfasst. In vielen Fällen verfügt eine Abteilung oder ein Funktionsbereich über Erfahrung in der mechanischen Konstruktion, während eine andere Abteilung über die elektrische Fachkompetenz verfügt. In diesen Fällen ist es wichtig, beide Wissensbereiche zu erfassen, indem ein funktionsübergreifendes Team für die Design- und Engineering-Phase zusammengestellt wird.
Wenn die Antwort auf die Frage nach dem Fachwissen "ja" lautet, ist als nächstes zu prüfen, ob Sie die Kapazität und die Ressourcen haben, dies intern zu tun. Dies ist eine Frage, die oft beschönigt wird, weil Manager davon ausgehen, dass das Unternehmen die Kontrolle über Qualität, Kosten und Zeitrahmen hat, wenn ein Projekt intern durchgeführt wird. Aber einen eigenen Antrieb zu schaffen, bedeutet, sich auf mehrere externe Lieferanten zu verlassen und ihrer Lieferung und Qualität ausgeliefert zu sein. Wenn sich das Projekt verzögert, könnten Kunden betroffen sein oder die Gewinne beeinträchtigt werden.
Schlüsselfragen:
1.Verfügen wir über das Fachwissen im Bereich der linearen Bewegung und Steuerung, um den Antrieb im eigenen Haus zu bauen?
2.Was sind die Konsequenzen für uns und unsere Kunden, wenn sich das Projekt verzögert?
Fertigungs- und Montageanforderungen
Einen Stellantrieb im eigenen Haus zu bauen bedeutet, dass Sie die Freiheit haben, ihn für Ihre spezifischen Bedürfnisse zu entwerfen. Die Hauptkomponenten eines jeden Stellantriebs sind die Basis, die Führungsbahn und die Antriebseinheit. Eine der einfachsten Arten von Aktuatoren, die im eigenen Haus gebaut werden können, ist eine Konstruktion, die auf einem Aluminium-Strangpressprofil basiert. Der Vorteil der Verwendung eines Strangpressprofils besteht darin, dass sie leicht in einer breiten Palette von Querschnitten und Längen erhältlich sind. Außerdem erfordern sie nur geringe oder gar keine Änderungen für die Montage der Führungen und des Antriebsmechanismus. Der Nachteil der Verwendung eines Strangpressprofils besteht darin, dass es schwierig ist, eine präzise Montagefläche zu erhalten, wenn eine hohe Verfahrgenauigkeit erforderlich ist.
Die nächste Option ist eine bearbeitete Grundplatte. Die relativ preiswerte und leicht zu bearbeitende Aluminiumplatte ist eine gute Lösung für viele selbst gebaute Aktuatoren. Wenn sehr hohe Verfahrgenauigkeit und Steifigkeit erforderlich sind, ist eine bearbeitete Stahlplatte in der Regel die beste Wahl. Ob Aluminium oder Stahl, wenn eine maschinell bearbeitete Grundplatte verwendet wird, sollten Sie unbedingt prüfen, ob die Bearbeitung im eigenen Haus erfolgen kann (dies gilt auch für andere maschinell bearbeitete Teile, wie Motor-/Getriebehalterungen, Schlittenplatten und Schutzabdeckungen). Diese Punkte können leicht übersehen werden, wenn man die Zeit und Kapazität für die hausinterne Produktion bewertet)
Die Art der zu verwendenden Führung wird oft zusammen mit der Entscheidung über die Grundstruktur des Aktuators entschieden. Wenn ein Aluminium-Strangpressprofil als Basis verwendet wird, ist die beste Wahl in der Regel eine einzelne Führung auf der Basis von Kurvenrollen, Rädern oder einer runden Welle und linearen Kugelbuchsen. Für eine höhere Steifigkeit können Profilschienen und Schlitten verwendet werden. Wenn das Strangpressprofil jedoch nicht für eine präzise Montagereferenz bearbeitet werden kann, wird der Vorteil der höheren Verfahrgenauigkeit, die Profilschienen normalerweise bieten, durch Ungenauigkeiten des Strangpressprofils zunichte gemacht.
Anwendungen, die hohe Momentbelastungen aufweisen, erfordern in der Regel zwei parallel montierte Führungen, was entweder die Verwendung eines sehr breiten Profils oder einer Grundplatte zur Aufnahme der nebeneinander liegenden Führungen erforderlich macht. Der Antriebsmechanismus, unabhängig davon, ob Riemen, Schnecke, Zahnstange, Ritzel usw., sollte zwischen den beiden Führungen montiert werden, um die Auswirkungen der Bindung zu reduzieren. Bei Konstruktionen mit zwei Führungen ist es wichtig, die beiden Führungen richtig auszurichten, um eine Bindung zu vermeiden, die zusätzliche Kräfte auf die Lager ausüben und deren Lebensdauer verringern kann.
Antriebsmechanismen fallen normalerweise in eine von zwei Kategorien: Riemen oder Schrauben. Riemenantriebe sind relativ einfach zu integrieren, da sie keine präzise Ausrichtung erfordern. Sie müssen jedoch richtig gespannt werden, um den "Schlupf" aus dem Riemen zu entfernen und zu ermöglichen, dass der Riemen seinen Kraftwert erreicht. Das Spannen während der Montage ist normalerweise kein Thema, aber denken Sie darüber nach, wie der Endbenutzer die Riemenspannung überprüfen und gegebenenfalls nachspannen wird. Dies sollte ein relativ einfacher Wartungsvorgang sein und keine bedeutende Demontage- und Wiedermontagezeit für den Benutzer erfordern.
Wenn als Antriebsmechanismus eine Kugel oder eine Leitspindel verwendet wird, müssen Sie bestimmen, welche Art von Endabstützung benötigt wird. Die einfach gehaltene Anordnung (ein Axial-Schrägkugellager auf der angetriebenen Seite und ein einzelnes Kugellager auf der nicht angetriebenen Seite) ist die gebräuchlichste, aber wenn deutlich hohe Geschwindigkeiten oder Knickbelastungen auftreten, könnte eine fest gehaltene Lageranordnung geeigneter sein.
Schlüsselfragen:
1. Kann die erforderliche Bearbeitung, Ausrichtung und Montage im eigenen Haus durchgeführt werden?
2. Verfügt die Fertigung über die Kapazität, um die geforderte Produktion zu erfüllen?
Bedürfnisse des Kundensupports
Die meisten Aktuatoren führen eine kritische Funktion in der Maschine oder im Prozess aus, und Ausfallzeiten können katastrophale Auswirkungen auf die Produktionsleistung haben. Dies macht den Kundensupport zu einem wesentlichen Gesichtspunkt bei der Entscheidung zwischen Herstellung und Kauf. Haben Sie Mitarbeiter, die den Stellantrieb unterstützen können, wenn Fehlerbehebung oder Service erforderlich sind? Sind Sie in der Lage, die für schnelle Reparaturen benötigten Ersatzteile mitzuführen? Diese Überlegungen sind wichtig, unabhängig davon, ob der Stellantrieb Teil einer Produktionsmaschine ist, die an externe Kunden verkauft wird, oder Teil einer internen Maschine, bei der der Kunde eine Ihrer eigenen Fertigungs- oder Produktionsabteilungen ist.
Denken Sie auch daran, dass Komponenten mit Wälz- oder Umlaufkörpern während der Lebensdauer der Maschine wahrscheinlich nachgeschmiert werden müssen. Dies gilt insbesondere für Kugelgewindetriebe, Linearkugellagerführungen und Profilschienenführungen. Selbst wenn Komponenten als "lebenslang geschmiert" bezeichnet werden, können die Anwendungsbedingungen eine Nachschmierung während der Lebensdauer der Maschine rechtfertigen. Die Berücksichtigung einer anwenderfreundlichen Wartung während der Konstruktionsphase trägt dazu bei, die Serviceanforderungen zu erleichtern.
Schlüsselfragen:
1. Verfügen wir über die Struktur und die Ressourcen (Personal und Inventar), um die Endbenutzer zu unterstützen, wenn Fehlerbehebung und Reparaturen erforderlich sind?
2. Wie einfach ist es für den Benutzer, grundlegende Wartungsarbeiten durchzuführen?
Genauso wie der Kauf eines vorgefertigten Stellantriebs eine Bewertung aller anfallenden Kosten beinhalten sollte, erfordert die Herstellung eines Stellantriebs im eigenen Haus die Berücksichtigung der Anforderungen an Konstruktion, Fertigung und Service sowie der Kosten der Komponenten.