Der Konstrukteur 11-12/2022

KONSTRUKTIONSELEMENTE

KONSTRUKTIONSELEMENTE PRODUKTE UND ANWENDUNGEN LINEARFÜHRUNGEN IN DER ROBOTIK Um die Produktivität im Betrieb zu steigern, setzen viele Industrieunternehmen zunehmend auf den Einsatz von Robotern. Linearführungen nehmen bei der Konstruktion dieser „technischen Wunderwerke“ eine Schlüsselrolle ein. Ein breites Spektrum an Linearführungen und Zubehör ist essenziell, um die individuellen Anforderungen der jeweiligen Anwendung zu erfüllen. Emily Kipp, Leitung Marketing norelem Normelemente GmbH & Co. KG, Markgröningen 14 DER KONSTRUKTEUR 2022/11-12 www.derkonstrukteur.de

KONSTRUKTIONSELEMENTE Roboter werden mehr und mehr als Lösung für viele Herausforderungen in der Fertigungs- und Maschinenbauindustrie angesehen und spielen eine wichtige Rolle in der laufenden vierten industriellen Revolution. Demzufolge ermöglichen Roboter nicht nur eine höhere Produktivität, sondern wirken auch dem Fachkräftemangel entgegen. Die zunehmende Automatisierung unterstützt sogar die Bekämpfung der Pandemie, da mehr und mehr Arbeitnehmer auf Fernarbeit umsteigen können. In der Vergangenheit wurden Roboter allgemein als eher kostenintensive Investitionsgüter mit einem langsamen ROI (Return of Investment) angesehen. Aktuell wird erwartet, dass sich das Wachstum von den großen, teuren, hin zu kleineren, kollaborativen Robotern verlagert – die auch als Cobots bezeichnet werden. Die Anschaffung solcher Cobots amortisiert sich in viel kürzerer Zeit, da die Kosten für Sensorik und Komponenten geringer ausfallen und sie immer öfter eingesetzt werden. DIE AUSWAHL DER PASSENDEN LINEARFÜHRUNGEN „Vorteile und Nutzen von Robotern sind einfach erklärt“, so Martin Ahner, Leiter der Norelem Academy. „Sie übernehmen bestimmte Aufgaben und helfen dabei, wiederkehrende, monotone Arbeiten zu erleichtern. Angefangen bei der einfachen Unterstützung von Hebewerkzeugen bis hin zu komplexen Automatisierungsaufgaben – wie dem Zusammenschweißen von Teilen in der Automobilindustrie.“ Damit die Roboter tagtäglich zuverlässig arbeiten und das möglichst schnell und präzise, setzen viele Hersteller auf Linearführungssysteme. Die Auswahl passender Linearführungen richtet sich jedoch nicht nur nach den Kosten, sondern vor allem nach der Art und den Anforderungen der jeweiligen Anwendung. Daher müssen auch Faktoren wie der Aufbau der Maschine, der verfügbare Einbauraum, die Betriebsumgebung, Belastung, Geschwindigkeit und der Hub sowie die geforderte Lebensdauer der Komponenten berücksichtigt werden. Norelem verfügt über ein breites Produktspektrum an Komponenten für die Lineartechnik: zum Beispiel Profilschienenführungen, Kunststoff-Gleitführungen, Schlittenführungen und vieles mehr. Diese entsprechen keiner DIN-Norm. Das heißt, es handelt sich nicht um Normteile, aber standardisierte Bauteile, bei denen die Abmessungen an die jeweiligen angrenzenden Bauteile angepasst werden können. MIT STANDARDKOMPONENTEN WIE LINEARFÜHRUNGEN LASSEN SICH EFFIZIENT UND KOSTENGÜNSTIG ROBOTERPROJEKTE ALLER ART REALISIEREN Das schnellste [µm] für lange Wege! High-Speed-Gantrys – einzeln und in Serie Ihr Bearbeitungskopf Z-Verstellung bis 500 mm/s XY Verfahrwege von 500 - 1300 mm Beschleunigen Sie Ihre Innovationen mit OEM-Positionierlösungen, die präzise auf Ihr System ausgerichtet sind: Die Genauigkeitsklasse der Linearführungen spielt eine wichtige Rolle für das Laufverhalten des Lagers und damit für die Präzision. Unabhängig von der Baugröße, der Vorspannung oder der Montagekonfiguration bestimmt letztlich die Parallelität zwischen den Bezugskanten der Schiene und des Blocks die Verfahrgenauigkeit des Führungssystems. Die Parallelitätstoleranz gibt an, wie sich der Lagerblock bei der Bewegung entlang der Schiene positioniert. Werden nicht die richtigen Linearführungen gewählt, kann der Lagerblock bei seiner Bewegung entlang der Schiene entweder nach oben, nach unten oder zur Seite ausweichen. So etwas darf in der Robotik, wo es vor allem auf Präzision ankommt, nicht passieren. Der Hersteller bietet deshalb eine breite Palette an Linearführungen in verschiedenen Genauigkeitsklassen, die für verschiedene Anwendungen geeignet sind. Ebenfalls erhältlich sind kompakte Linearkugellager mit oder ohne selbstausrichtender Funktion. Die regulären Stahlausführungen von Norelem sind in einem Kunststoffgehäuse untergebracht, während die selbstausrichtenden Modelle aus einem Kunststoffgehäuse mit Läuferplatten bestehen. So können Fluchtungsfehler korrigiert werden, um Toleranzen auszugleichen und ein Verkanten zu verhindern. GEHÄUSEEINHEITEN MIT SCHMIERBOHRUNG FÜR ROBUSTE ROBOTER Neben dem Einbau und der Präzision sollte vor allem auch die Lebensdauer, Wartung und Instandhaltung von Linearführungen berücksichtigt werden. Die Komponenten müssen den jeweiligen Umgebungsbedingungen standhalten, um eine lange Lebensdauer sowie einen störungsfreien Betrieb zu gewährleisten und so die Ausfallzeiten des Roboters zu minimieren. Für den sicheren Einsatz in unterschiedlichen Umgebungen sollten daher bestimmte Vorkehrungen getroffen werden. Aufgrund der zirkulierenden Wälzkörper sollten sich die Linearführungen in einer möglichst sauberen Umgebung befinden. Denn wenn Schmutz auf die Schienen gelangt, können die Wälzkörper ihre Schmierung verlieren und so die µm-Genauigkeit für nahezu alle Anwendungen mit Geschwindigkeiten bis 1000 mm/s Kundenspezifi sche Anpassung mit einem 3D-Entwurf an Ihren Bearbeitungskopf Individuell angepasst an Ihre Probengröße, Steuerung und Umgebungsbedingungen Erhalten Sie jetzt Ihren ersten 3D-Entwurf in nur wenigen Tagen: www.steinmeyer-mechatronik.de