Linearachsen in Kombination mit Schritt- oder DC-Motoren

17.12.2013Redakteur: Gerd Kucera

Die DryLin-Antriebslösungen des Kölner Herstellers igus sind schmiermittelfreie Linearachsen mit Schritt- oder DC-Motoren für hochgenaue und kostenkritische Antriebsaufgaben.

Anbieter zum Thema

FAULHABER Antriebssysteme

ET System electronic GmbH

RECOM Power GmbH

Besser gleiten als rollen: Die DryLin-Linearantriebe sind Reinraum-tauglich, ESD-kompatibel und RoHS-konform
(Bild: igus)

Weil alle Lagerstellen (Lineargleitlager und Gleitgewindetriebe) der DryLin-Produkte ohne Schmierstoffe auskommen und sich durch eine besondere Verschleißfestigkeit auszeichnen, eignen sie sich zum vielfältigen Einsatz – vom Reinraum bis zur spänebelasteten Umgebung. In Kombination mit Schritt- oder DC-Motoren bieten ermöglichen die Linearachsen in vielen Anwendungsbereichen neue Möglichkeiten der Antriebstechnik.

Korrosionsfreie Komponenten und FDA-zugelassene Materialien machen den Einsatz außerdem in Medizin- oder Lebensmittelbereichen interessant. Ein besonderer Fokus dieser Lösungen sind Low-Cost-Applikationen, die eine hohe Präzision erfordern.

Im Praxisforum „Elektrische Antriebstechnik“ (17. bis 19.2.2014 im VCC Würzburg) zeigt Alexander Mühlens, Product Manager DryLin-Antriebstechnik bei igus, einen offenen Baukasten aus verschiedenen Führungsgrößen und -profilen, die Kopplung diverser Antriebe, die einfache Online-Konfiguration der Achsen und die Bedienung der Online-Tools zur Lebensdauerberechnung. Voraussetzung für diese Low-Cost-Antriebslösungen sind neueste Erkenntnisse in der Kunststoffforschung und jährlich tausende Laborversuche, von denen einige vorgestellt werden.

Bei der Linearachse SLT-BB wurde aufgrund der lateralen Anordnung der Spindel neben dem linearen Führungssystem eine minimale Bauhöhe von lediglich 20 mm und eine Baubreite von 45 mm realisiert. Der Antrieb ist manuell oder per Motor möglich. Bei einer maximalen Drehzahl von 1000 U/Min und einer maximalen Geschwindigkeit von 1,5 m/Min kann ein schneller, genauso aber auch ein leichter oder ruhiger Lauf erfolgen.

Die Spindel gibt es mit Trapez- oder Steilgewinde; dabei sind verschiedene Gewindesteigungenmöglich. Mit dem DryLin-T-Miniaturschlitten TWE-04-12 ist das Lagerspiel stufenlos einstellbar. Aufgrund der hohen Leistungsfähigkeit, der geringen Baugröße und des schmiermittelfreien Betriebs eignet sich die drylin-Linearachse des Typs SLT-BB beispielsweise für Automationsaufgaben in Getränke- und Nahrungsmittelmaschinen.

Im Sortiment der Linearmodulen ist DryLin SLW-25120, eine Neuentwicklung, die Kompaktheit und hohe Tragfähigkeit vereint: Bis 1000 kg Radiallast kann dieses Spindellinearmodul transportieren. Axial sind bis zu 250 kg möglich. Es eignet sich für manuelle Formatjustierungen wie für elektrische Verstellungen. Die Motorkopplung erfolgt über Flansch oder Kupplung.

Ausgestattet mit einem verwindungssteifen Aluminium-Doppelwellenprofil, einer hartanodisierten Schiene und thermoplastischen Hochleistungsgleitlagern garantiert dieses Linearmodul hohe Stabilität und wartungsfreien Antrieb. Durch die flache und robuste Bauform eignet sich drylin SLW-25210 für anspruchsvolle Positionierungsaufgaben.

Ergänzendes zum Thema

Praxisforum Elektrische Antriebstechnik: Motorkonzepte bis 500 W

Eine Antriebsaufgabe zu lösen ist auch für den geübten Entwicklungsingenieur oft nicht einfach. Die Wahl der Parameter wie Spindelsteigung und Untersetzung wird nicht zuletzt vom eingesetzten Motor oder der Motor-Getriebe-Kombination mitbestimmt. Und alle Systemkomponenten beeinflussen wechselseitig das dynamische Verhalten sowie die Regelgüte. Immer häufiger werden durch die zunehmende Systemintegration auch Entwickler aus antriebsfernen Gebieten plötzlich mit Fragen der Antiebsselektion konfrontiert. Das Finden einer prinzipiellen Antriebslösung ist meist nicht das Problem, wenn die Anforderungen bekannt sind. Vielmehr liegen die Schwierigkeiten in der geeigneten Formulierung der Anforderungen und deren Bewertung sowie in der Definition der Antriebsauslegung und dessen Parameter. Auch bei der Ausgestaltung des Regelkreises tauschen beispielsweise Fragen auf wie: Positions- oder Drehzahlregeleung? Was ist die optimale Impulszahl des Encoders?

Das Praxisforum Elektrische Antriebstechnik wendet sich an Maschinen- und Anlagenbauer, Elektronikentwickler und Projektverantwortliche, die sich mit der Auswahl von Antriebslösungen beschäftigen. Die herstellerunabhängige Veranstaltung bietet als Forum Raum für den Wissens- und Erfahrungsaustausch, informiert über Erkenntnisse aus der Forschung und ist eine Plattform für das Networking.

Dr. sc. Nat. Urs Kafader verantwortet seit 17 Jahren die technischen Schulungen und Seminare für die maxon motor ag über die Funktionsweise und den Einsatz von Kleinstantriebsystemen. Sein Referat im Praxisforum („Anforderungen, Motorbauformen und Konzepte zur Anwendungsintegration“) verdeutlicht, wie sich Kleinstantriebe bis etwa 500 W mit unterschiedlichen Motorkonzepten realisieren lassen: DC-Motoren mit und ohne Bürsten, unterschiedliche Magnetpolzahl, mit Getriebe oder Direktantrieb. Welche Lösung die beste ist, richtet sich nach den konkreten Anforderungen und den ökonomischen Randbedingungen. Bei Mehrachssystemen ergeben sich zusätzliche Anforderungen bezüglich Koordination und Synchronisation: Von einfacher Interpolation (Synchronisation im Voraus), über lose Achskopplung über einen Bus mit eigenständigen Reglereinheiten vor Ort, bis hin zu zentraler Regelung aller Achsen mit Echtzeit-Bewegungssynchronisation. Die grundsätzliche Architektur solcher Systeme wird aufgezeigt, und als konkretes Beispiel für eine ökonomische Lösung einer hochwertigen Synchronisation wird eine Pocket-Delta-Robotersteuerung vorgestellt.

(ID:42434378)