Broetje-Automation setzt bei Bearbeitungszentrum für Composites auf Y-Z-Achsportal von Indunorm

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Sehr steif und gewichtsoptimiert

„Das Bearbeitungszentrum musste wegen der hohen statischen und dynamischen Belastungen sehr steif sein“, ergänzt Axel Joostberens von Indunorm. Er war für die Projektierung des Achssystems in die Anlage verantwortlich. „Es war deshalb ein ausgeklügeltes Achsportal erforderlich, das nicht nur äußerst steif, sondern auch leicht ist, um das Gewicht der gesamten Maschine zu optimieren.“

Zum Einsatz kommen zahnriemengetriebene Linearachsen mit Kugelkettenführungen vom Typ SHS von THK. Indunorm ist der größte Vertriebspartner für lineare Bewegungstechnik dieser Marke im europäischen Raum. Die verwendeten Achsen sind auf Leistung, Effizienz und insbesondere auf Laufkultur ausgelegt. Die Kugelreihen sind in einem Kontaktwinkel von 45 Grad angeordnet. Daher kann diese Baureihe Kräfte aus allen Richtungen gleichmäßig aufnehmen. Aufgrund der THK-spezifischen X-Anordnung der vier Kreisbogenlaufrillen mit Zweipunktkontakt kann der Führungswagen auch unter Vorspannung Montagefehler kompensieren und präzise, leichtgängige Linearbewegungen umsetzen. „Wir haben im Vorfeld aus den bewegten Massen, Schwerpunktverhältnissen und den dynamischen Kennwerten die Belastungen für das Achsportal ermittelt “, beschreibt Rainer Graf, Konstrukteur des Achssystems bei Indunorm. Der Blick lag dabei immer auf einem optimalen Verhältnis zwischen Steifigkeit und Eigengewicht. Mit Hilfe der Finite-Elemente-Methode konnten die Ingenieure das Strukturverhalten speziell von der Winkelkonsole hinsichtlich deren Mechanik vorhersagen, bewerten und optimieren. Profile aus Aluminium hätten die Anforderungen nicht erfüllt – oder der Aufbau wäre zu massiv geworden. „Wir setzten deshalb auf geschickt gestaltete, nicht spanend bearbeitete Blechkonstruktionen, in denen die Linearführungselemente und die Komponenten für die Antriebstechnik integriert, montiert und ausgerichtet werden“, erklärt Graf. Eine hochwertige Pulverlackierung der Blechteile sorgt für langfristigen Korrosionsschutz der Bauteile. Unter Berücksichtigung des im Vorfeld erstellten Lasten- und Pflichtenheftes wurden in der Projektphase auch die erforderlichen Schnittstellen definiert und entsprechend auskonstruiert. Die Ingenieure von Indunorm haben zudem die für den Antrieb der Linearachsen erforderlichen Servomotoren mit vorgeschalteten Planetengetrieben ausgelegt. „Nach dem Aufbau und der Ausrichtung des Zwei-Achssystems wurden außerdem die Linearitäten, Winkligkeit und Positionierfehler im Raum vermessen. Die entsprechenden Messergebnisse haben wir grafisch aufbereitet und für die Dokumentation bereitgestellt“, sagt Dietmar Heim, Geschäftsführer des Indunorm-Standorts in Stuttgart.

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