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Linearachsen, Tablet und Mehrachssystem auf dunkelblauem Hintergrund
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Lineartechnik

Lineartechnik: Wie Anwender damit jetzt noch schneller und einfacher automatisieren

Web Editorial Team | Editor
Web Editorial Team Editor
23.01.2025 5 min.

CO2-Emissionen senken, Lieferkette sichern, Fachkräftemangel abfedern: Die Herausforderungen im Maschinenbau sind vielfältig. Wer kann sich da noch die Zeit nehmen, lineartechnische Komponenten aus Katalogen herauszusuchen, zu dimensionieren und aufeinander abzustimmen?

Mit einem intelligent verknüpften Portfolio, dessen Bausteine sich digital geführt zu Einzelachsen, Aktuatoren und Mehrachssystemen kombinieren lassen, gelingt die Automatisierung ungleich effizienter und weniger fehleranfällig. Insbesondere dann, wenn das zusammengestellte Linearachsen-Automationspaket auf Wunsch um Motoren und Antriebsregler ergänzt oder als komplettes Subsystem mit vorinstallierter Bediensoftware geliefert wird. Eine automatische Inbetriebnahme und eine einfache visuelle Programmierung beschleunigen die Umsetzung von Automatisierungslösungen weiter. In diesem Beitrag erfahren Sie, wie einfach und schnell sich typische Ein- und Mehrachsanwendungen in der Fabrikautomation realisieren lassen.

Automationspaket: Linearachsen, Motoren, Kabel und Tablet

Das Einsatzspektrum der Lineartechnik ist riesig: Es reicht von Prozessen wie Pick-and-place, Zuführen und Verteilen über Bestücken, Vereinzeln und Stapeln bis hin zu Montieren, Verschrauben oder Prüfen. Aufgrund der unterschiedlichen Bewegungsanforderungen werden jedoch für jede Anwendung andere Linearachsen und individuelle Konfigurationen benötigt. Vier typische Fälle:

Mehrachsanwendung Linearmodule SMS

1. Kleinteilehandling

Wenn es um das Zuführen, Umsetzen oder Spannen von kleinen Werkstückträgern geht, ist eine kleine, kompakte Handhabungsachse die richtige Wahl. Prädestiniert dafür sind die schlanken, leichten und kostengünstigen Small Modules der Baureihe SMS (Small Modules Screw Driven). Da die SMS-Achsen mit Kugelgewindetrieb ihren Aluminium-Hauptkörper als Teil der Linearführung nutzen, sind sie besonders platzsparend. Mit fünf Baugrößen (30, 40, 50, 80 und 120) bewegen sie Lasten von unter einem bis 22 kg bis zu 1200 mm weit. In vielen Fällen bieten die ultrakompakten Linearachsen auch eine energieeffiziente und wartungsarme Alternative zur Pneumatik.

Linearmodul MKK

2. Kernprozesse präzise führen

Bei höheren Anforderungen an Taktzeit, Prozesskraft (z.B. Nutzlast) und Genauigkeit bietet die Linearmodul-Baureihe MKK/MKR (Linearmodul mit Kugelgewindetrieb / Linearmodul mit Zahnriementrieb) wirtschaftliche Vorteile. Hier ist eine klassische Kugelschienenführung in den Aluminiumgrundkörper integriert. Der mit einem modularen Tischteil ausgestattete Führungswagen bewegt Lasten zwischen 5 und 246 kg mit hoher Präzision und Wiederholgenauigkeit, optional auch mit integriertem Messsystem, wenn die Positionierbarkeit von Bedeutung ist. Die maximale Länge beträgt bei einem Riemenantrieb bis zu 12 m, bei einem Kugelgewindetrieb bis zu 4 m.

Mehrachssystem mit Tablet

3. Multiachshandling

Auch mehrdimensionale Automatisierungsaufgaben lassen sich mit Linearmodulen schnell und wirtschaftlich realisieren, indem sie zu kartesischen Linearrobotern kombiniert werden. Dies ist auch unter Leistungsgesichtspunkten sinnvoll, da Linearachsen aufgrund ihrer hohen Steifigkeit ein Maß an Dynamik, Präzision und Wiederholgenauigkeit erreichen, das bei anderen Robotertypen technisch nicht möglich ist. Für den Aufbau besonders platzsparender und leistungsfähiger Mehrachssysteme hat Bosch Rexroth die Baureihe Compactmodule CKK/CKR entwickelt. Mit zwei Führungsschienen in einer Achse können selbst bei hohen Querkräften oder Momentbelastungen bis zu 220 kg über eine Länge von bis zu 10 Metern bewegt werden, was sich unter anderem in der Modul- und Packmontage der Batteriefertigung bewährt. Je nach Anwendungsfall lassen sich auch verschiedene Linearmodule von Bosch Rexroth zu unterschiedlichen Mehrachssystemen kombinieren, die dank ihrer hohen Qualität nicht nur wirtschaftlich und leistungsfähig, sondern auch langlebig sind.

4. Aktuatoren und Servopressen

Einen weiteren Beitrag zur effizienten Fabrikautomation leisten Aktuatoren in Form von elektromechanischen Zylindern EMC. Im Vergleich zu pneumatischen Aktuatoren sind sie in der Regel energieeffizienter, wartungsärmer und besser regelbar, da der Gewindetrieb das Motormoment direkt in Bewegung umsetzt. Die Rexroth-Baureihen EMC und EMC-HP mit ihren Kugel- und Planetengewindetrieben in rund 3.000 verschiedenen Varianten eröffnen ein breites Anwendungsspektrum zum Pressen und Automatisieren in Branchen wie z.B. Elektronik- und Batterieherstellung bis hin zu Automationslösungen für die Konsumgüterherstellung (Fast Moving Consumer Goods FMCG).

Mit den optionalen Antriebs- und Automatisierungspaketen von Bosch Rexroth lassen sich dynamische Positionieraufgaben mit Kräften ab 0,1 kN ebenso einfach umsetzen wie Press- und Fügeanwendungen mit bis zu 250 kN. Das Smart Function Kit Pressing beinhaltet zusätzlich einen optionalen Kraftsensor und einen Industrie-PC mit vorinstallierter Bediensoftware. So können mit wenigen Klicks betriebsbereite Servopressen konfiguriert und direkt unter einer Materialnummer bestellt werden.

Die browserbasierte Bediensoftware verkürzt die Inbetriebnahme auf wenige Minuten, die Programmierung erfolgt grafisch über Sequenzbausteine, wobei Plausibilitätsprüfungen das Überschreiten von Systemgrenzen verhindern. Am Einsatzort lässt sich das Smart Function Kit Pressing komfortabel mittels vorbereiteter Funktionsbausteine an eine übergeordnete Steuerung anbinden. Von dort aus kann die Servopresse einerseits kommandiert werden, andererseits können von der übergeordneten Steuerung Ergebnis- und Prozessdaten an die Presse übertragen werden.

Servopresse Smart Function Kit für Press- und Fügeanwendungen

Schritt für Schritt zum gewünschten Umsetzungsgrad

Ob Einzelachse, Mehrachssystem oder elektromechanischer Zylinder: Mit den modularen Antriebs- und Automatisierungspaketen für Linearsysteme und Aktuatoren lassen sich unterschiedlichste Automatisierungsaufgaben einfach, schnell und kosteneffizient lösen - bis hin zu kompletten Servopressen und Linearrobotern. Im Sinne größtmöglicher Flexibilität bestimmt der Anwender selbst den gewünschten Grad der Ausprägung. So können Ein- oder Mehrachssysteme schrittweise als mechanische oder elektromechanische Systeme ausgelegt oder zu einem kompletten Linearsystem inklusive Steuerungssoftware konfiguriert werden. In jedem Fall kann der Maschinen- und Anlagenbau die gewonnene Zeit sehr gut für andere Aufgaben verwenden.


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Timo Vogg



Autor: Timo Vogg

Funktion: Senior Manager Produktmanagement Systeme und Aktuatoren bei Bosch Rexroth AG

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