antriebstechnik 12/2021

SPECIAL: HYBRIDE ANTRIEBSTECHNIK
ren Linearsystem-Anbietern angefragt, aber Thomson hatte die passende
Lösung für uns.“
Diese Lösung umfasste eine kleinere, vereinfachte Ausführung des für
die Aktorik der A400 konstruierten Systems, jedoch mit einem völlig andersartigen
Antriebsmechanismus. In einer A400 arbeiten zwei Thomson
2DB-Lineareinheiten, die in einer Kreuzkonfiguration miteinander verschraubt
sind, um die A- und Z-Achse zu betätigen. Die eine Einheit positioniert
den Werkzeugkopf auf der horizontalen Ebene, während die
andere die Schneid-, Markier- und Gravurwerkzeuge auf einer vertikalen
Achse auf- und abbewegt. Betätigt werden die Achsen jeweils von einem
610-mm-Kugelgewindetrieb mit Schrittmotor. Bedingt durch die Länge
der Spindel sind Stützlager an beiden Enden notwendig, während eine
spezielle Kopplung die Verbindung mit dem Schrittmotor herstellt.
VERWENDUNG NUR WENIGER BAUTEILE
Für die neue Dragon A250 begann Thomson mit einer kürzeren Welle: Ein
280-mm-Gewindetrieb mit 152-mm-Antrieb machte die Abstützungen an
beiden Enden überflüssig. Somit konnten die Ingenieure einen Schrittmotor-Linearantrieb
mit angetriebener Spindel (SMLA) spezifizieren,
dessen im Motor integrierte Lager die Last tragen. Und da Spindel und
MLS-Rotor ein und dasselbe Bauteil sind, kann auch die externe Ankopplung
der Spindel an den Motor entfallen.
„Die Art und Weise, wie Thomson die Komponenten konstruiert hat, ist
raffiniert“, sagt Merry. „Sie halten die Kosten im Zaum, indem sie mit
wenigen Bauteilen auskommen. Die Verwendung eines Motors mit
integrierter Spindel anstelle eines Kugelgewindetriebs eliminiert die
Kosten zur Verbindung von Spindel und Motor sowie der zugehörigen
Stützvorrichtungen.“
REDUZIERTE KOSTEN FÜR HOHE
WIEDERHOLGENAUIGKEIT
Im Betrieb ist das Betätigungssystem an einem Windows-PC angeschlossen,
auf dem die CAD/CAM-Software läuft, in der die Konstruktionsparameter
wie Längen, Biegewinkel, Drehungen und Werkstoffeigenschaften
für jeden Anwender abgelegt sind. Das Achssteuerungssystem ruft diese
Informationen ab und führt eine vorprogrammierte Sequenz durch,
sodass sich das Werkzeug automatisch von Plasmaschneiden auf andere
Funktionen der Teilebearbeitung umschalten lässt. Sowohl für die A400
als auch für die A250 müssen alle Schnitte und Markierungen eine Toleranz
von ±0,25 mm einhalten.
Positionssensoren, die einen Nullpunkt festlegen und jede Abweichung
davon erkennen, sorgen für diese hohe Präzision. In der A400
ragten diese Sensoren seitlich aus der Lineareinheit heraus. Die gesamte
Verkabelung befand sich in einem handgriffartig geformten Gehäuse aus
extrudiertem Aluminium, das über die komplette Länge der Einheit verlief.
Demgegenüber hat Thomson im Design der A250 die gesamte Mimik
der Endlagenschalter in die Systemelektronik zusammengeführt, eine
Aufnahmetasche in den Endblock eingearbeitet und eine Gewindebohrung
vorgesehen, in die sich der Sensor einschrauben lässt. Die Realisierung
der geforderten Genauigkeit auf diese Weise ohne externe Anbauten
soll eine weitere Reduzierung der Systemkosten ermöglichen.
Ein weiterer Faktor der laut Merry „punktgenauen“ Zuverlässigkeit ist
die vorgespannte Trapezgewindemutter. Die werksseitige Ausrichtung
der Spindel und der Mutter aus Polymer-Verbundwerkstoff resultiert in
einem deutlich geringeren Axialspiel verglichen mit dem Original-Gewindetrieb,
der eine Standard-Spritzgussmutter verwendet.
Fotos: Thomson
www.thomsonlinear.com
DIE IDEE
„Thomson steht seit Jahrzehnten für
Innovationen und anwendungstechnisches
Know-how in der
Lineartechnik. Unsere vielfältigen
lineartechnischen Lösungen, die aus
einem breiten Sortiment an
Führungs- und Antriebssystemen
bestehen, lassen sich kosteneffizient
konfigurieren und bewähren
sich in rauen Umgebungen, bei
hohen Geschwindigkeiten und in
Systemen mit höchster Präzision.
Dies ermöglicht es uns, unseren
Kunden ein optimales Verhältnis
zwischen Leistung, Lebensdauer und
Betriebskosten für ihre Anwendung
anzubieten.“
Hans Dahlen, Product Line Manager
Systems, Thomson Industries, Inc
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