SPEZIFIKATION LINEARER BEWEGUNGSSYSTEME

EINE DOPPELTE KUGELSCHIENENFÜHRUNG ERMÖGLICHT ES DEM LINEARMODUL, AXIALE LASTEN ZU BEWÄLTIGEN.

Eine sorgfältige Analyse der Anwendung, einschließlich der Ausrichtung, des Moments und der Beschleunigung, gibt Aufschluss über die Last, die getragen werden muss. Manchmal weicht die tatsächliche Last von der berechneten Last ab, so dass Ingenieure den beabsichtigten Einsatz und möglichen Missbrauch berücksichtigen müssen.

Bei der Dimensionierung und Auswahl von linearen Bewegungssystemen für Montagemaschinen übersehen die Ingenieure oft kritische Anwendungsanforderungen. Dies kann zu kostspieligen Neukonstruktionen und Nacharbeiten führen. Schlimmer noch, es kann zu einem überkonstruierten System führen, das teurer und weniger effektiv ist als gewünscht.

Bei so vielen technologischen Optionen ist man bei der Konstruktion von ein-, zwei- und dreiachsigen linearen Bewegungssystemen leicht überfordert. Wie hoch ist die Last, die das System bewältigen muss? Wie schnell muss es sich bewegen? Was ist die kostengünstigste Konstruktion?

All diese Fragen wurden berücksichtigt, als wir LOSTPED" entwickelten - ein einfaches Akronym, das Ingenieuren hilft, Informationen für die Spezifikation von linearen Bewegungskomponenten oder -modulen für jede Anwendung zu sammeln. LOSTPED steht für Last, Ausrichtung, Geschwindigkeit, Verfahrweg, Präzision, Umgebung und Arbeitszyklus. Jeder Buchstabe steht für einen Faktor, der bei der Dimensionierung und Auswahl eines linearen Bewegungssystems berücksichtigt werden muss.

Jeder Faktor muss einzeln und in seiner Gesamtheit betrachtet werden, um eine optimale Systemleistung zu gewährleisten. Zum Beispiel stellt die Last bei Beschleunigung und Abbremsung andere Anforderungen an die Lager als bei konstanten Geschwindigkeiten. In dem Maße, in dem sich die Lineartechnik von einzelnen Komponenten zu kompletten Systemen entwickelt, werden die Wechselwirkungen zwischen den Komponenten - wie z. B. Linearführungen und Kugelgewindetriebe - immer komplexer und die Konstruktion des richtigen Systems wird immer schwieriger. LOSTPED kann Konstrukteuren helfen, Fehler zu vermeiden, indem es sie daran erinnert, diese zusammenhängenden Faktoren bei der Systementwicklung und -spezifikation zu berücksichtigen.

Die Last bezieht sich auf das Gewicht oder die Kraft, die auf das System einwirkt. Alle linearen Bewegungssysteme sind mit irgendeiner Art von Last konfrontiert, z. B. mit Abwärtskräften bei Materialtransportanwendungen oder mit Schublasten bei Bohr-, Press- oder Schraubanwendungen. Andere Anwendungen sind mit einer konstanten Last verbunden. Bei der Handhabung von Halbleiter-Wafern wird beispielsweise ein nach vorne öffnender, vereinheitlichter Behälter zum Absetzen und Aufnehmen von Feld zu Feld transportiert. Andere Anwendungen haben wechselnde Lasten. Bei einer medizinischen Anwendung wird beispielsweise ein Reagenz in einer Reihe von Pipetten nacheinander aufgetragen, was bei jedem Schritt zu einer geringeren Belastung führt.

Bei der Berechnung der Last ist es sinnvoll, die Art des Werkzeugs zu berücksichtigen, das sich am Ende des Arms befinden wird, um die Last aufzunehmen oder zu tragen. Obwohl dies nicht speziell mit der Last zusammenhängt, können Fehler in diesem Bereich kostspielig sein. Bei einer Pick-and-Place-Anwendung zum Beispiel könnte ein hochempfindliches Werkstück beschädigt werden, wenn der falsche Greifer verwendet wird. Obwohl es unwahrscheinlich ist, dass Ingenieure vergessen, die allgemeinen Belastungsanforderungen für ein System zu berücksichtigen, können sie tatsächlich bestimmte Aspekte dieser Anforderungen übersehen. LOSTPED ist eine Möglichkeit, Vollständigkeit zu gewährleisten. Durch die Konzentration auf diese Schlüsselparameter können Ingenieure ein optimales, kosteneffektives lineares Bewegungssystem entwerfen.

Die wichtigsten Fragen, die zu stellen sind:

1. Was ist die Quelle der Last und wie ist sie ausgerichtet?

2. Gibt es besondere Überlegungen zur Handhabung?

3. Wie viel Gewicht oder Kraft muss bewältigt werden?

4. Handelt es sich bei der Kraft um eine nach unten gerichtete Kraft, eine Abhebekraft oder eine seitliche Kraft?

Die Ausrichtung, d. h. die relative Position oder Richtung, in der die Kraft aufgebracht wird, ist ebenfalls wichtig, wird aber oft übersehen. Einige Linearmodule oder Aktuatoren können aufgrund ihrer Linearführungen eine höhere Abwärts- oder Aufwärtskraft bewältigen als eine Seitenkraft. Andere Module, die andere Linearführungen verwenden, können dieselben Belastungen in allen Richtungen bewältigen. So kann beispielsweise ein Modul mit zwei Kugelschienenführungen axiale Belastungen besser bewältigen als Module mit Standardführungen.