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19.07.2016

Klarer Vorsprung durch intelligente Lineartechnik

Dr. Steffen Haack, Mitglied des Vorstands mit Zuständigkeit für die Business Unit Industrial Applications und Koordination Vertrieb der Bosch Rexroth AG

Wenn es um Fortschritt in der Lineartechnik geht, scheint es dafür auf den ersten Blick nur eine Richtung zu geben: Linearführungen und -systeme bewegen immer größere Lasten immer gleichmäßiger und mit immer höheren Positionier- und Wiederholgenauigkeiten. Wer aber das Zusammenspiel aller Antriebstechnologien im Blick hat, erkennt Potenziale darüber hinaus. Lineartechnik kann durch Kombination mit Elektrik, Sensorik und Software auch einen entscheidenden Beitrag in der vernetzten Fabrik leisten. Hier fünf Trends, die intelligente Lineartechnik in der Praxis unterstützt:

Bild 1: Modularisierung und Flexibilisierung

Einbaufertige Elektromechanische Zylinder verbinden Mechanik mit der Flexibilität elektrischer Antriebe. Ein Softwarebefehl an den elektrischen Antrieb und die Zylinder fahren beliebige Positionen an und führen komplexe Bewegungsprofile aus. Ohne ein zusätzliches Wegmesssystem erreichen sie Wiederholgenauigkeiten von bis zu ± 0,01 mm. Kraftmessbolzen übermitteln die Werte analog an den elektrischen Antrieb oder die Steuerung und ermöglichen eine dezentrale Prozesssteuerung.

Bild 2: Funktionsintegration reduziert Komplexität

Wenn die Präzisionsansprüche hoch, aber die Umgebungsbedingungen rau sind, stoßen bisher übliche Messsysteme an ihre Grenzen. In Kugel- und Rollenschienenführungen integrierte Absolutmesssysteme erfassen die absolute Position der Achse mit einer Auflösung von 0,025 μm. Sie erkennen sofort beim Einschalten die absolute Position der Achse und melden diese ohne Referenzfahrt an die Steuerung. Dazu benötigen moderne Systeme keine Pufferbatterien, die regelmäßig erneuert werden müssten.

Bild 3: Vorausschauende Wartung erhöht Verfügbarkeit

Sensoren messen Temperaturspitzen und Vibrationen. Diese Daten bilden die Basis für zukünftige Konzepte zur vorausschauenden Wartung. Sie sind aber erst dann aussagekräftig, wenn sie mit Lebensdauermodellen verglichen werden. In Belastungstests haben neu entwickelte Führungswagen eine doppelte Lebensdauer durch höhere Tragzahlen bei gleicher Baugröße nachgewiesen. Zusammen mit den erfassten Betriebszuständen und vorausschauender Wartung steigern sie die Verfügbarkeit von Maschinen und Anlagen erheblich.

Bild 4: Digital unterstützte Inbetriebnahme

Gut und gerne zwanzig Minuten brauchte ein erfahrener Techniker bisher, um eine Linearachse in Betrieb zu nehmen. Bei neuen mechatronischen Linearachsen und Aktuatoren dauert die Inbetriebnahme nur noch drei bis fünf Minuten. Ein digitaler Assistent unterstützt den Applikateur dabei. Der Techniker gibt nur noch eine Handvoll achsspezifischer Daten ein und kann den Antrieb dann sofort programmieren oder parametrieren. Zukünftig wird diese Funktionalität mittels QR-Code automatisiert zur Verfügung stehen.

Bild 5: Digitales Engineering für sichere und schnelle Auslegung

Immer mehr Konstruktionsabteilungen stellen auf durchgängig digitale Abläufe um. Mit Auswahlhilfen oder Auslegungs-Software-Tools finden Konstrukteure durch eine intuitive Eingabeführung die richtigen Lineartechnikkomponenten und mechatronische Systeme, die sie sogar anwendungsspezifisch konfigurieren können. Die elektronisch erzeugten Daten fließen dann direkt in die digitalen Konstruktionsmodelle ein und ermöglichen beispielsweise die virtuelle Simulation komplexer Maschinenbewegungen.

Alle Fotos: Bosch Rexroth AG

 

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