MY FACTORY 10/2024

SMART PRODUCTION DER

SMART PRODUCTION DER GENAUE BLICK AUF DIE ANWENDUNG ENTSCHEIDET ROBOTER ODER LINEAREINHEIT? Für eine effiziente und wirtschaftliche Montage und Handhabung setzen Fertigungsunternehmen auf Automatisierung. Industrieroboter haben sich in vielen Anwendungen als zuverlässiges Tool bewährt. Doch nicht immer sind sie die richtige Wahl. So lassen sich auch mit leistungsstarken Linearsystemen spezielle Praxisanforderungen optimal erfüllen. Welche Lösung wirtschaftlicher ist, hängt individuell von der Anwendung ab. Doch wann passt welches System besser? Es gibt Anwendungen, bei denen die teuren Roboter weit mehr können, als eigentlich verlangt ist. Und dann stimmt das Preis-Leistungs-Verhältnis nicht mehr. Positioniersysteme aus standardisierten Lineareinheiten können die deutlich wirtschaftlichere Alternative sein“, weiß Thomas Hettich, Produktmanager bei IEF-Werner. Der Automatisierungsspezialist aus Furtwangen im Schwarzwald entwickelt für seine Kunden individuell abgestimmte Positionierlösungen – von der einfachen Lineareinheit bis hin zum mehrachsigen, komplett montierten System in verschiedenen Baugrößen – je nach Einsatz mit Spindel-, Direktantrieb oder als Zahnriemenachse. „Wir bieten sowohl die entsprechenden Lösungen als auch das Prozess- Know-how“, verspricht Hettich. Für eine effektive Automatisierung hat jede Lösung ihre Berechtigung auf dem Markt. Die Frage ist nur: Welche Technik ist für welche Anwendung die wirtschaftlichste? „Bei bis zu zwei Achsen ist eine Linearführung in der Regel die bessere Wahl“, sagt Hettich. Vergleichen lassen sich beide Lösungen erst, wenn sie einen dreidimensionalen Raum abbilden müssen – sprich eine Kombination von mindestens drei Achsen oder wenn ein Roboter im Einsatz ist. Dann ist zu definieren, welche Anforderungen das System erfüllen soll – etwa in Bezug auf Geschwindigkeit, Dynamik, die zu bewegende Last oder auf die Länge des Verfahrweges. „Linearführungen kommen immer dann zum Einsatz, wenn eine hohe Positioniergenauigkeit oder schnelle und präzise Bewegungen entlang einer Strecke gefordert sind oder wenn schwere Bauteile bewegt werden müssen“, beschreibt IEF-Experte Hettich. PRÄZISION UND PLATZBEDARF IM FOKUS Linearführungen bieten an jeder Position die gleiche Steifigkeit, unabhängig wie schwer die Last ist. Denn der Abstand von der 14 MY FACTORY 2024/10 www.myfactory-magazin.de

SMART PRODUCTION 01 Mit leistungsstarken Linearsystemen lassen sich auch sehr spezielle Anforderungen optimal erfüllen – zum Beispiel mit einem 5-Achs-Modul Achse zur linken und zur rechten Führung ist überall gleich – im Gegensatz zu einem Roboter. Je größer der Abstand zwischen Greifer und Drehachse, desto häufiger treten Vibrationen auf, was zu Lasten der Genauigkeit geht. Auch wirkt sich das Gewicht des zu handhabenden Bauteils negativ darauf aus. „Bei einem Roboter habe ich die Möglichkeit, diesen entsprechend zu positionieren. Das kann ihn jedoch in seiner Freiheit einschränken oder auch andere Nachteile mit sich bringen“, sagt Hettich. Zum Beispiel sah ein Kunde für eine bestimmte Anwendung zunächst einen Roboter vor. Dieser musste jedoch aufgrund der Verfahrwege und der Bauteile entsprechend groß dimensioniert werden, was sich auf die Dynamik ausgewirkt hätte. Um die geforderte Präzision erfüllen zu können, hätten die Produkte im Kreis um den Roboter platziert werden müssen. Das erforderte wesentlich mehr Fläche. Ein Roboter wäre damit nicht wirtschaftlich, die Kosten für die benötigte Größe und Stellfläche wären für den Kunden unverhältnismäßig hoch gewesen. Am Ende entschied er sich für ein Linearsystem. „Linearachsen mit Zahnriemen oder Zahnstangenantrieb können potenziell sehr große Hübe überwinden und sich so mühelos zwischen verschiedenen Bearbeitungsstationen schnell hin und her bewegen. Damit bietet ein Linearsystem insbesondere in großen Bauräumen deutliche Vorteile. EINFACH ODER KOMPLEX? „Wenn es darum geht, einfache Handling-Aufgaben zu lösen und die Anforderungen in Richtung Geschwindigkeit, Dynamik und Präzision gehen, raten wir in den meisten Fällen zu einem Linearsystem“, erläutert Hettich. Im Vergleich zu Robotern sind sie oftmals auch wesentlich kompakter. IEF-Werner ist in der Lage, unterschiedliche Antriebstechniken zu kombinieren. Je nach Anforderung kommen Spindel-, Direkt- oder Zahnriemenantriebe zum Einsatz. Roboter eignen sich hingegen für komplexe Anwendungen. Ein klassischer Knickarmroboter hat deutlich mehr Freiheitsgrade. Damit kann er auch Dreh- und Schwenkbewegungen umsetzen. Das heißt, je mehr Bewegungsmöglichkeiten die Anwendung erfordert, desto mehr schlägt das Pendel Richtung Roboter aus. Zudem ist er flexibel positionierbar und erfordert keine aufwendige Unterkonstruktion. „Es gibt auch Fälle, in denen es sich lohnt, Lineartechnik und Robotik zu kombinieren“, weiß Hettich. So lässt sich in der Montage und auch im Materialhandling die Effizienz deutlich erhöhen: ANZAHL DER ACHSEN IST EIN ENTSCHEIDUNGSKRITERIUM Bei bis zu zwei Achsen ist eine Linearführung in der Regel die bessere Wahl. Sie kommt zudem immer dann zum Einsatz, wenn eine hohe Positioniergenauigkeit oder schnelle und präzise Bewegungen entlang einer Strecke gefordert sind oder wenn schwere Bauteile bewegt werden müssen. Thomas Hettich, Produktmanager bei IEF-Werner in Furtwangen www.myfactory-magazin.de MY FACTORY 2024/10 15