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antriebstechnik 11/2020

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antriebstechnik 11/2020

LINEARTECHNIK 02 Ein

LINEARTECHNIK 02 Ein eigens entwickelter Prüfstand ermöglicht neue präzise Angaben zu Laufeigenschaft und Lebensdauer der Miniatur-Kugelgewindetriebe den. Zwei geschliffene Miniatur-Kugelgewindetriebe bilden die Antriebe dieser Verschiebeachsen zur Verstellung zweier Optiken. Bewegt werden sie mit einem Gleichstrommotor mit Rotationsencoder. Die beiden Achsen befinden sich auf einem gemeinsamen Führungssystem und positionieren zwei Linsen relativ zueinander oder auch gemeinsam miteinander. Da die im Reinraum genutzte Einheit Streustrahlung aus dem Belichtungsprozess ausgesetzt ist, muss die Schmierung diesen Bedingungen langfristig standhalten und auch die Reinraumanforderungen erfüllen. Ein auf PFPE basierender Schmierstoff und eine spezielle Oberflächenbeschichtung werden diesen Anforderungen gerecht. NEUES VERFAHREN FÜR GLATTERE SPINDEL-OBERFLÄCHE Das Besondere an den von STM eingesetzten Miniatur-Kugelgewindetrieben: die Spindeloberfläche wurde mithilfe der von Steinmeyer Albstadt entwickelten Optislite-Technologie deutlich optimiert. Das Verfahren beseitigt mikroskopisch kleine Unregelmäßigkeiten auf der Laufbahnoberfläche des Spindelgewindes und reduziert auf diese Weise die Oberflächenrauheit Rz der Spindel im Vergleich zu Standardspindeln um 60 Prozent. Gleichzeitig nimmt der Materialtraganteil Rmr (c) um 70 Prozent zu. Die plateauartige Oberfläche der Optislite-Kugelgewindetriebe ergibt einen sauberen, glatten Lauf bei gleichzeitig verbesserten Schmiereigenschaften. Das Ergebnis sind merklich verbesserte Laufeigenschaften, ein reduzierter Geräuschpegel bei hohen Drehzahlen und eine höhere Gleichmäßigkeit des Leerlaufdrehmoments über die gesamte Spindellänge. Das erlaubt die energieeffiziente Auslegung der Antriebe. EIGENER PRÜFSTAND SCHAFFT NEUE FAKTEN „Wichtige Beurteilungskriterien für die Qualität eines Kugelgewindetriebes – egal ob es sich um Schwerlast- oder Miniatur-Ausführungen handelt – sind Laufeigenschaften, Positioniergenauigkeit und Lebensdauer sowie Geräuschentwicklung, Vibrationen, Einlaufverhalten und Energieeffizienz“, erklärt Wolfgang Klöblen, Entwicklungsleiter bei August Steinmeyer. Diese Qualitätskriterien hängen ganz wesentlich von folgenden Faktoren ab: n geometrische Genauigkeiten (Rund- und Planlauf) n Qualität der Laufbahnen (Genauigkeit/Rauigkeit/Welligkeit) n Ausführungsqualität der Umlenkungen n Art der Vorspannungsaufbringung n präziser und sauberer Einbau bzw. Montage n Schmierung/Schmiermittel/Keramikkugeln/Beschichtungen usw. n Materialauswahl Vieles lässt sich konkret bestimmen, doch Laufeigenschaften, Zuverlässigkeit und Lebensdauer sind nicht direkt messbar. Steinmeyer entwickelte daher eigens einen Prüfstand für die Qualitätsbestimmung von Miniatur-Kugelgewindetrieben. Bei der Messung der fertig montierten Baugruppe aus Spindel und Mutter wird die Mutter über eine Aufnahme in einem Schlitten verdrehgesichert und die Spindel über eine Spannzange angetrieben. „Die genaue Position des Schlittens wird gemessen. Durch den Bezug auf Position und Winkellage lässt sich die Steigung bestimmen. Die Messung kann im Vor- und Rückhub erfolgen und beide Kurven überlagert dargestellt werden“, erläutert Klöblen. Hysterese und Umkehrspiel lassen dann auf die Vorspannung, Laufeigenschaften und damit auch auf das Erreichen einer guten Lebensdauer schließen – sie stellen also Qualitätskriterien dar. Ein hochwertiger Miniatur- Kugelgewindetrieb weist bei einer Umdrehung einen maximalen Fehler von ca. 0,5 µm – dies entspricht in etwa der Wellenlänge von sichtbarem Licht. Diese Messung ist jedoch kein Standardverfahren. August Steinmeyer nutzt den Prüfstand bislang ausschließlich im Kundenauftrag vor allem aus der optischen Industrie sowie bei der (Weiter-) Entwicklung neuer Miniatur-Kugelgewindetrieb-Modelle. Fotos: Aufmacher: Steinmeyer Mechatronik 01+ 02: August Steinmeyer www.steinmeyer.com DIE IDEE „Unsere Miniaturkugelgewindetriebe mit Spindeldurchmessern von 3 bis 16 mm werden so konstruiert, dass sie verschiedenen Anforderungen in der jeweiligen Anwendung gerecht werden: Von extremen Geschwindigkeiten bzw. Beschleunigungen, was eine hohe Spindelsteigung erfordert, bis hin zu einer exakten Positioniergenauigkeit. Als sichere, zuverlässige Antriebkomponente kommen sie z. B. in der Halbleiter-, Medizin und Messtechnik zum Einsatz, aber auch in Robotik- und Handlingsystemen oder in der Luft- und Raumfahrt.“ Dipl.-Ing. (FH) Wolfgang Klöblen, Entwicklungsleiter, August Steinmeyer GmbH & Co. KG 54 antriebstechnik 2020/11 www.antriebstechnik.de

MARKTPLATZ PLATZWUNDER UNTER DEN SCHLITTENFÜHRUNGEN Dem Trend zu immer kleineren Positioniersystemen und Lineareinheiten begegnet Ero-Führungen mit der motorischen Miniatur-Schlittenführung MML. Sie hat eine Bauhöhe von nur 15 mm und ist modular aufgebaut. Somit ergeben sich drei Ausführungen. Gelagert sind alle auf einer Kugelumlaufführung. Die Unterschiede stecken in den Antrieben: Die erste Version wird über einen Schrittmotor und eine Gewindespindel angetrieben. Dadurch ergibt sich eine Wiederholgenauigkeit von weniger als 0,01 mm. Bei der zweiten Version liegt die Priorität auf schnellen und genauen Bewegungen. Hier wird der Antrieb von einem Linearmotor übernommen. Die dritte Version wird durch eine Exzenterausführung komplettiert. Sie bringt Vorteile bei schnellsten Positionieraufgaben und ist geeignet für oszillierende Bewegungen. Die kleinste Ausführung hat eine Breite von 30 mm bei einer Gesamtlänge von 150 mm und Nutzhüben von 25 bis 50 mm. Zudem ist die Schlittenführung mit 220 g auch ein Leichtgewicht. www.ero-fuehrungen.de HOCHPRÄZISE MODULARE FÜHRUNGEN Schlittenführungen von Norelem ermöglichen die Positionierung und Bewegung in horizontaler und vertikaler Richtung. Sie lassen sich an verschiedene Bedürfnisse flexibel anpassen. Sie haben zudem ein integriertes Einstellsystem: Ein modulares Gitter mit integrierten Befestigungslöchern macht eine erneute Bearbeitung durch den Kunden überflüssig. Die Schwalbenschwanz-Schlittenführungen sind günstig und dabei hochbelastbar. Diese Modelle weisen durch große Auflageflächen eine sehr hohe Tragfähigkeit bis 1 500 N auf. Als Werkstoffe kommen Grauguss und Aluminium zum Einsatz. Rollengelagerte Präzisions-Schlittenführungen aus Grauguss sind leichtgängig und hochpräzise. Sie sind mit gehärteten und geschliffenen Kreuzrollen-Führungsschienen ausgestattet. Beide Modelle können zu Kreuztischen montiert werden. In Verbindung mit passenden Zentrierringen können mehrere Schlittenführungen und Verbindungselemente passgenau auf dem Schlitten montiert werden. www.norelem.de UNSERE GETRIEBE- LÖSUNGEN: SO INDIVIDUELL WIE IHR AGV. Unser kompaktes und hoch belastbares NGV: die ideale Basis, um das perfekte Getriebe für Ihr AGV zu finden. Welche Anforderungen Sie auch stellen, wir bieten Ihnen die ideale Getriebelösung – ob als Standard­ oder Sondergetriebe. + Ideal bei hohen Radiallasten + Extrem platzsparend + Einfache Montage + Ab Losgröße 1 + Top Preis-Leistung Was brauchen Sie? 07825 847-0 Jetzt mehr erfahren: neugart.com

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