Lineartechnik
Die Lineartechnik umfasst alle technischen Lösungen, die lineare, also geradlinige Bewegungen in Maschinen, Anlagen und Handlingsystemen ermöglichen. Sie bildet eine zentrale Grundlage moderner Automatisierungs- und Fördertechnik, weil sie kontrollierte, wiederholgenaue und stabile Bewegungsabläufe realisiert.
Lineartechnische Komponenten wie Führungen, Einheiten oder komplette Linearsysteme kommen überall dort zum Einsatz, wo Abläufe präzise aufeinander abgestimmt, Bauteile zuverlässig positioniert oder Materialflüsse exakt geführt werden sollen.
Im Folgenden werden die wichtigsten Begriffe rund um Lineartechnik kurz und einfach erklärt.
Linearsystem
Ein Linearsystem ist ein aus mehreren lineartechnischen Komponenten aufgebautes Gesamtsystem, das eine definierte Bewegung entlang einer geraden Bahn ausführt. Es setzt sich typischerweise aus einer Lineareinheit, einer oder mehreren Linearführungen, einem Antriebssystem und einer tragenden Struktur zusammen. Durch diese Kombination entsteht ein in sich geschlossenes Bewegungssystem, das Lasten stabil und mit hoher Wiederholgenauigkeit verfahren kann.
Linearsysteme ermöglichen das präzise, kraftvolle und wiederholgenaue Verfahren von Lasten entlang einer oder mehrerer Linearachsen. In der Automatisierungs- und Fördertechnik übernehmen sie zentrale Aufgaben: Positionieren, Verstellen, Heben, Verschieben oder Zuführen.
Komponenten von Linearsystemen
Ein Linearsystem besteht im Wesentlichen aus einem Antrieb, einer Führungseinheit, einem beweglichen Schlitten sowie einer tragenden Struktur, die die forces sicher aufnimmt und die Bewegung stabilisiert. Der Antrieb erzeugt die lineare Bewegung, die Führung sorgt für präzise Laufruhe und Wiederholgenauigkeit, während der Schlitten die Kraft auf das zu bewegende Bauteil überträgt.
Beispiele für Linearsysteme
Wie vielseitig Linearsysteme eingesetzt werden können, zeigen die individuellen Handlingsysteme von ALFATEC, etwa im Linearportal mit Sondergreifer, das einen schnellen, präzisen und zuverlässigen Transport von Bauteilen in der automatisierten Pressenbeschickung ermöglicht. Auch die Schwerlast-Lineareinheit, die hohe Traglasten präzise aufnimmt und zuverlässig überträgt, zeigt den Wert robuster lineartechnischer Lösungen im industriellen Umfeld.
Lineareinheit
Eine Lineareinheit ist ein vormontiertes, funktional abgeschlossenes Modul, das alle wesentlichen Komponenten eines Linearsystems in einer Baueinheit vereint. Sie besteht aus einem tragenden Profil, einer linearen Führung, einem Antriebssystem und einem beweglichen Schlitten, der die Last trägt und bewegt. Diese Einheit ist darauf ausgelegt, einen definierten geradlinigen Verfahrweg mit hoher Präzision, Stabilität und Wiederholgenauigkeit auszuführen.
Wozu dient eine Lineareinheit?
In der Fördertechnik übernimmt die Lineareinheit viele Aufgaben: Sie bewegt Greifer, Sensoren oder Werkzeuge entlang einer Achse, positioniert Werkstücke an der richtigen Stelle oder verlagert Paletten zwischen Prozessschritten. In komplexen Handlingsystemen dient sie häufig als Grundbaustein größerer Portalstrukturen und ermöglicht so frei kombinierbare Bewegungsrichtungen.
Linearführung
Eine Linearführung ist ein Führungssystem, das dafür sorgt, dass Bewegungen exakt gerade, stabil und mit minimalem Widerstand ausgeführt werden. Sie besteht aus einer oder mehreren Schienen sowie einem Laufwagen, der Lager- oder Rollenelemente enthält und die Bewegung auf der Schiene abbildet. Ihre Hauptaufgabe besteht darin, die Last sicher aufzunehmen, Kippmomente zu vermeiden und eine ruhige, verschleißarme Bewegung entlang der Achse zu ermöglichen.
Arten von Linearführungen
Linearführungen werden grundlegend in kugelbasierte und rollenbasierte Systeme unterteilt. Kugelumlaufführungen kommen vor allem dann zum Einsatz, wenn hohe Präzision bei moderaten Lasten gefragt ist. Rollenführungen hingegen eignen sich besonders für Anwendungen, in denen hohe Kräfte, robuste Betriebsbedingungen und große Verfahrwege auftreten. Durch den Einsatz der Führungsrollen und Führungsprofile bieten Sie eine stabile Kraftübertragung, eine widerstandsfähige Laufruhe und eine hohe Belastbarkeit, was sie ideal für anspruchsvolle Industrieumgebungen macht.
Linearführung für hohe Traglasten
Müssen besonders hohe Traglasten sicher und präzise bewegt werden, kommen spezielle Schwerlast-Linearführungen zum Einsatz. Sie unterscheiden sich deutlich von herkömmlichen Linearführungen, denn ihre Konstruktion ist robuster ausgelegt, die Lager und Führungselemente sind verstärkt und oft werden spezielle Schmiersysteme integriert, um die hohen mechanischen Belastungen dauerhaft abzufangen. In Kombination mit unseren Führungsrollen können solche Linearführungen selbst Lasten von bis zu 200 Tonnen aufnehmen und zuverlässig bewegen.
Linearantriebe
Linearantriebe erzeugen die eigentliche Bewegung entlang der linearen Bahn. Sie bestimmen, wie dynamisch, präzise und kraftvoll ein System arbeitet und sind damit maßgeblich für die Leistungsfähigkeit des gesamten Handhabungs- oder Fördersystems verantwortlich. Je nach Aufgabenstellung kommen unterschiedliche Technologien zum Einsatz, die sich durch ihre Kraftübertragung, ihr Bewegungsverhalten und ihre Eignung für leichte oder schwere Lasten unterscheiden.
Zahnriemen-, Spindel- und Zahnstangenantriebe
Zahnriemenantriebe sorgen für dynamische und schnelle Bewegungen über längere Verfahrwege und eignen sich besonders für Anwendungen mit hohen Geschwindigkeiten oder häufigen Taktungen. Spindelantriebe ermöglichen dagegen eine sehr präzise Positionierung bei kürzeren Wegen und geringeren Geschwindigkeiten, da die Kraftübertragung über Gewindespindel und Mutter extrem feinfühlig erfolgt. Zahnstangenantriebe verbinden hohe Kraftübertragung mit langen Verfahrwegen und bieten eine robuste Lösung für industrielle Umgebungen, in denen starke Lasten bewegt und zuverlässig geführt werden müssen.
Querverschiebewagen
Ein Querverschiebewagen (QVW), auch Querverfahreinheit genannt, ist ein Linearmodul, das speziell für seitliche, quergerichtete Bewegungen innerhalb eines Handlingsystems entwickelt wurde. Er ergänzt bestehende Linearsysteme um eine zusätzliche Bewegungsrichtung, indem er Lasten nicht nur vorwärts oder rückwärts, sondern auch seitlich verfahren kann. Damit schafft er eine hohe Flexibilität im Materialfluss und ermöglicht es, Werkstücke oder Paletten zwischen mehreren Linien, Stationen oder Arbeitsbereichen zu bewegen.
Ein anschauliches Beispiel aus unseren individuellen Handlingsystemen zeigt, wie sich mehrere Förderlinien mit nur einem Kettenförderer effizient bedienen lassen, ohne zusätzlichen Platz zu benötigen. Für genau diesen Anwendungsfall haben wir eine kompakte Lineareinheit mit integrierter Querverfahreinheit entwickelt, die den Kettenförderer seitlich verfahren kann und dadurch mehrere Linien flexibel ansteuert.
Präszisionsführung
Eine Präzisionsführung ist eine besonders hochwertig ausgeführte Linearführung, die für Bewegungen mit extrem hohen Genauigkeitsanforderungen entwickelt wurde. Sie erlaubt eine äußerst ruhige, exakt geführte und nahezu spielarme Bewegung, die selbst bei kleinsten Toleranzen zuverlässig wiederholt werden kann. Typisch für eine Präzisionsführung ist eine besonders sorgfältige Lagerung, eine optimierte Geometrie der Laufbahnen und eine Bauweise, die Schwingungen minimiert und eine konstante Parallelität sicherstellt.
