Linearachssystem statt Roboter?

Geht es um die Automatisierung industrieller Prozesse wird schnell der Ruf nach Robotern laut. Doch nicht für alle Anwendungen sind Roboter die optimale Lösung. Vor allem bei höheren Anforderungen hinsichtlich Reichweite, Tragfähigkeit, Dynamik oder Bauraum gibt es sowohl technisch als auch wirtschaftlich attraktivere Optionen. So sind Linearachssysteme in vielen Fällen gegenüber den klassischen 6-Achs-Robotern klar im Vorteil. Das eröffnet neue Wege für die Industrieautomation.

Linearachssysteme bieten Vorteile gegenüber Robotern

Wenn es um sehr lange Verfahrwege, schwere Lasten, große Arbeitsräume oder beengte Platzverhältnisse geht, kommen Industrieroboter schnell an ihre Grenzen. Wer seine Prozesse automatisieren möchte, sollte sich daher immer die Frage stellen: Muss es unbedingt ein Roboter sein? Erfordert die Aufgabe nicht zwingend den Einsatz eines Roboters, empfiehlt es sich, über Alternativen nachzudenken. So ist eine Kombination von Linearbewegungen in vielen Fällen die bessere Wahl.

In diesen Fällen empfiehlt sich ein Linearachssystem statt eines Roboters:

• Wenn längere Distanzen zurückgelegt werden sollen
• Wenn schwere Lasten bewegt werden müssen
• Wenn die Applikation einen großen Arbeitsraum erfordert
• Wenn mehrere Stationen bedient werden sollen
• Wenn hohe Geschwindigkeiten und Beschleunigungen benötigt werden
• Wenn die Platzverhältnisse beengt sind
• Wenn eine besonders einfache Integration gewünscht ist
  
  

Mehrachssysteme sind in einer Vielzahl an Branchen zuhause

Ob Blechbearbeitung, Verpackungsmaschinenbau, Logistik, Lebensmittel- und Getränkeherstellung, Automobilindustrie oder Beschichtungs- und Lackieranlagen: Dank ihrer spezifischen Eigenschaften – nahezu grenzenloser Aktionsradius, hohe Dynamik, große Flexibilität sowie einfache Installation und Wartung – sind Linearachssysteme in einer Vielzahl an Branchen ein Garant für Effizienz und Wirtschaftlichkeit.

Bevorzugte Anwendungsfelder:

• Werkstückhandling
  
• Palettierung
  
• Transport
  
• Verkettung mehrerer Arbeitsstationen

Linearachssysteme sind extrem vielseitig, hocheffizient und kompakt gebaut

Müssen etwa große Entfernungen überbrückt werden, bringen feststehende Roboter naturgemäß ein gewisses Handicap mit. Hier sind Linearachsen klar im Vorteil. Mit Zahnstangenantrieb ausgestattet, können sie potenziell unendliche Hübe überwinden und sich so mühelos zwischen verschiedenen Prozesspunkten und Bearbeitungsstationen hin- und her bewegen. Um die gleiche Automatisierungsaufgabe wie ein einziges lineares Handlingssystem zu erledigen, müsste ein ganzes Team von Robotern zum Einsatz kommen. Diese wiederum würden sowohl mehr Platz in Anspruch nehmen als auch die Kosten in die Höhe treiben.

Ein ähnliches Bild ergibt sich, wenn auf der vertikalen Z-Achse schwere Lasten bewegt werden sollen. Übernimmt ein Roboter diese Aufgabe, wird er schnell zum Riesen – mit negativen Folgen für Bauraum und Wirtschaftlichkeit. Linearachssysteme dagegen kommen mit wenig Platz aus und lassen sich somit schneller und einfacher in bestehende Produktionslayouts integrieren. Zudem bieten sie eine höhere Tragfähigkeit auf der Z-Achse als eine vergleichbare Roboterlösung und können deutlich dynamischer betrieben werden.

Mehr Freiheiten für die Z-Achse

Darüber hinaus erfüllen Linearachssysteme auch den Bedarf an unabhängigen Bewegungen auf einer einzigen Achse. Die Achsen X, Y und Z lassen sich individuell ansteuern und können je nach Kundenanforderung gleichzeitig oder autonom bewegt werden. Erreicht wird dies durch den Einsatz mehrerer Läufer mit jeweils eigenem Antrieb. Diese sind in der Lage, Lasten einzeln oder in Gruppen von mehreren Einheiten zu bewegen und verschiedene Bereiche des Produktionsprozesses auf unterschiedliche – und spezifische – Weise zu versorgen. Das ist vor allem für Verkettungssysteme oder Pick-and-Place-Lösungen mit einer Vielzahl an vertikalen Z-Achsen interessant.

Linearachssysteme: Der richtige Antrieb für jede Aufgabe

Nicht selten müssen die XYZ-Konfigurationen der kartesischen Robotik Distanzen im zweistelligen Meter-Bereich überbrücken und dabei oft schwere Teile handhaben. Ist das der Fall, sind Zahnstangenantriebe die Technologie der Wahl. Sie bringen die notwendige Steifigkeit mit, um große Massen über weite Strecken punktgenau zu positionieren. Riemenantriebe sind die Spezialisten für hohe Dynamiken. Sie erreichen Beschleunigungen bis 50 m/s2 sowie Geschwindigkeiten bis 5 m/s und tragen so wesentlich zur Verkürzung von Zykluszeiten bei. Geht es dagegen um maximale Präzision, kommt man an einem Kugelgewindetrieb nicht vorbei. Mit einer Wiederholgenauigkeit von bis zu ± 5 μ sind sie die unangefochtenen Präzisionsexperten.

Automatisierung mit Linearachssystemen

Linearachssystem oder Roboter? Letztendlich bestimmt die Anwendung die Lösung. Linearachssysteme bieten eine höhere Tragfähigkeit und Dynamik bei gleichzeitig größerer Bewegungsfreiheit und höherer Wirtschaftlichkeit und sind damit eine echte Alternative für die Industrieautomation.

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