Linearachsen für Laborroboter

Bioprinting ist ein spezielles Tissue-Engineering-Verfahren, dem das bekannte Prinzip des Rapid Prototyping zugrunde liegt. Mit Hilfe des Bioprintings lassen sich prinzipiell auch komplexe 3D-Gewebe aus unterschiedlichen Materialien und mit verschiedenen Zelltypen aufbauen. Für die Herstellung dreidimensionaler, lebender Gewebe wurde in einem Forschungs- und Entwicklungsprojekt bestehend aus mehreren Kooperationspartnern ein innovativer 3D-Biodrucker entwickelt. Da für höhere Gewebe verschiedene Zelltypen benötigt werden, bietet der 3D-Biodrucker die Möglichkeit, mit mehreren Druckköpfen unterschiedliche Zelltypen parallel zu einem komplexen Zellverbund zu drucken. Herzstück des Laborroboters ist eine hochpräzise Linearachse von Rollon.

Rollon-Linearachse für innovativen Laborroboter

Die Linearachse von Rollon ist an zwei Trägern des Laborroboters befestigt und bildet ein Portal. Am Läufer der Linearachse können die entsprechenden Greifer, Werkzeuge oder Druckköpfe befestigt werden. Die Linearachse versetzt den Roboter damit in die Lage, Objekte zu manipulieren. Bei dieser zentralen Baugruppe entschieden sich die Projektbeteiligten für eine TH90 Linearachse mit Kugelgewindetrieb aus der Produktfamilie Precision System von Rollon. Die Linearachse vereint hohe Positionier- und Wiederholgenauigkeit mit einem hervorragenden Preis-Leistungs-Verhältnis und bringt damit die notwendigen Eigenschaften für den Einsatz im Laborroboter mit.

Hohe Wiederholgenauigkeit von bis zu 5 µm

Vor dem Bau des Prototyps wurden viele Linearachsen mehrerer Anbieter verglichen. Den Ausschlag für die TH90 gab schließlich die hohe Positionier- und Wiederholgenauigkeit, die innerhalb von 5 µm liegt. Außerdem erzeugt die TH90 ein niedriges Anlaufmoment, ist sehr kompakt gebaut und erreicht eine sehr hohe Verfahrgeschwindigkeit von bis zu 1,4 Metern pro Sekunde. Alle diese Eigenschaften sind für einen präzisen, schnellen und markttauglichen 3D-Drucker essenziell. Hinzu kam das gute Preis-Leistungs-Verhältnis, das aus dem Mitbewerberumfeld deutlich herausstach.

Der Kugelgewindetrieb macht den Laborroboter hochpräzise

Die Linearachsen der Baureihe TH sind sehr verwindungssteif. Die Übertragung der Schubkraft erfolgt mit hocheffizienten Kugelgewindetrieben, die in verschiedenen Präzisionsklassen und Gewindesteigungen erhältlich sind. Die Linearbewegung erfolgt mit zwei oder vier vorgespannten Linearführungswagen mit Kugelkäfigtechnologie, die auf zwei präzise ausgerichteten Schienen montiert sind. Die Baureihe TH ist mit einfachem oder doppeltem Laufwagen erhältlich, um verschiedene Belastungsanforderungen zu erfüllen. Die Lineareinheiten der Baureihe TH verfügen darüber hinaus über separate Schmierleitungen für die Kugelumlaufführungen und den Kugelgewindetrieb, um eine sichere Schmierung zu gewährleisten. Die Linearachse TH ist in vier Baugrößen mit 70, 90, 110 und 145 mm Breite erhältlich.

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