gesponsertAutomatisierung Lineartechnik einfach erklärt: Definition, Vorteile und Anwendung!

Gesponsert von

item Industrietechnik GmbH

Mit Lineartechnik bewegen Sie Material und Werkzeuge effizient von A nach B. Das Baukastenprinzip von item Industrietechnik sowie zeitsparende Online Tools bieten Ihnen zusätzliche Vorteile.

In Ihren Produktionsprozessen sind schnelle und präzise Bewegungen gefragt? Müssen zudem hohe Positioniergenauigkeit erreicht oder größere Lasten bewegt werden, bietet Lineartechnik eine passende Lösung. Sie überzeugt durch Langlebigkeit, Zuverlässigkeit und eine vergleichsweise einfache Implementierung.

Mit dem item Linearsystem profitieren Sie von zahlreichen Vorteilen: einem Baukasten mit großer Komponentenauswahl, einbaufertigen Lineareinheiten sowie kostenfreier Software für Auslegung und Inbetriebnahme.

Entdecken Sie das item Linearsystem mit umfangreichem Portfolio und vorkonfigurierten Anwendungsbeispielen:

Definition: Was ist Lineartechnik?

Lineartechnik ist ein wesentlicher Bestandteil der Antriebstechnik und befasst sich mit geradlinigen Bewegungen entlang einer Achse. Sie ermöglicht es, Maschinenkomponenten präzise und kontrolliert zu verfahren. Typische Einsatzbereiche sind CNC-Maschinen (CNC = Computerized Numerical Control), automatisierte Fertigungsanlagen oder Verpackungsanlagen. Kennzeichnend für die Lineartechnik ist dabei das Zusammenspiel aus hoher Dynamik, ausgeprägter Tragfähigkeit und exakter Wiederholgenauigkeit.

Welche Hauptmerkmale und Bestandteile hat Lineartechnik?

Das zentrale Merkmal der Lineartechnik ist die geradlinige Bewegung. Anders als bei rotierenden Bewegungen wird die Drehbewegung einer Motorwelle in der Regel in eine lineare Bewegung des Schlittens umgewandelt. Dafür kommen verschiedene Komponenten für Führung und Antrieb zum Einsatz, etwa Führungsschienen sowie Antriebselemente wie Zahnriemen oder Spindeln zur Erzeugung von Bewegung.

Ziel ist es, die vom Motor bereitgestellte Energie möglichst effizient in eine lineare Bewegung zu übertragen und dabei gleichzeitig auftretende Querkräfte sicher aufzunehmen. Eine Lineareinheit setzt sich entsprechend aus einer Linearführung und den notwendigen Antriebselementen zur Kraftübertragung zusammen, ergänzt durch einen Elektromotor.

Welche Vorteile bietet Lineartechnik?

Das sind die Vorteile der Lineartechnik auf einen Blick:

• Hohe Präzision und exakte Wiederholbarkeit
• Energieeffizienter Betrieb bei geringer Reibung
• Lange Lebensdauer und hohe Zuverlässigkeit durch geringe Abnutzung
• Einfache Integration in bestehende Automatisierungssysteme

Im Vergleich zu hydraulischen oder pneumatischen Systemen profitieren Sie zudem von einem reduzierten Installations- und Wartungsaufwand sowie geringerem Energiebedarf.

Wo wird Lineartechnik eingesetzt?

Lineartechnik kommt überall dort zum Einsatz, wo präzise und geradlinige Bewegungen erforderlich sind. Sie ermöglicht exaktes Positionieren, effiziente Pick-and-Place-Prozesse sowie die präzise Zuführung von Werkzeugen und Komponenten.

Hier sehen Sie die Einsatzmöglichkeiten der Lineartechnik im Überblick:

• Industrielle Automatisierung (Beispiele: CNC-Maschinen, Robotik, Montagelinien und Handling-Systeme)
• Produktions- und Verpackungstechnik
• Maschinenbau (beispielsweise Förderanlagen und Holzbearbeitung)
• Medizin- und Dentaltechnik
• Chipherstellung und Elektronikfertigung

Was ist mit dem item Linearsystem möglich?

Mit dem item Linearsystem haben Sie verschiedene Optionen: Sie können den Lineartechnik-Baukasten nutzen, um individuelle Linearachsen exakt nach Ihren Anforderungen umzusetzen. Alternativ greifen Sie auf einbaufertige Lineareinheiten zurück, die bereits optimal auf Geschwindigkeit, Nutzlast, Präzision und Hublänge abgestimmt sind.

Ergänzt wird das Angebot durch leistungsfähige Software, die sowohl die Auslegung als auch die Inbetriebnahme deutlich beschleunigt. Das Einsatzspektrum des item Linearsystems reicht von Einzel- und Synchronachsen bis hin zu komplexen 2- und 3-Achs-Portalen.

Welche Komponenten umfasst eine angetriebene Lineareinheit?

Eine angetriebene Lineareinheit besteht aus mehreren perfekt abgestimmten Komponenten. Die Linearführung ist eine Kombination aus einer Führungsschiene und einem Schlitten. Sie gewährleistet, dass sich der Schlitten ausschließlich präzise entlang der definierten linearen Bahn bewegt. Ein Antriebselement bzw. Linearantrieb erzeugt die Bewegung des Schlittens, beispielsweise als Zahnriemen, Spindeltrieb, Kettentrieb oder Zahnstange.

Der Servo-, Elektro- oder Getriebemotor wandelt Energie in Bewegung um. Das Getriebe stellt über wählbare Übersetzungsstufen sicher, dass Drehzahl und Drehmoment optimal angepasst sind, während die Kupplung die Verbindung zur Lineareinheit herstellt. Die Steuerung stellt die Bereitstellung der Bewegungsenergie sicher und koordiniert den gesamten Ablauf.

Welche Arten von Linearführungen gibt es bei item?

Die Linearführung bildet die zentrale Grundlage jeder Lineareinheit. Sie definiert die Bewegungsrichtung bzw. die lineare Bahn. Grundsätzlich stehen Ihnen im item Linearsystem verschiedene Typen von Linearführungen zur Auswahl:

1. Rollenführungen

Bei Kugelumlaufführungen handelt es sich um Wälzlagerführungen, die auf Wellen oder profilierten Schienen laufen. Charakteristisch ist die Umlenkung der Wälzkörper: Sie bewegen sich entlang einer Bahn und werden anschließend zurückgeführt. Durch die Mehrfachpunktberührung werden die auf die Walzkörper wirkenden Kräfte gleichmäßig verteilt. Gleichzeitig können Kugelumlaufführungen auch auf engem Bauraum hohe Lasten aufnehmen.

2. Kugelumlaufführungen

Bei Kugelumlaufführungen handelt es sich um Wälzlagerführungen, die auf Wellen oder profilierten Schienen laufen. Charakteristisch ist die Umlenkung der Wälzkörper: Sie bewegen sich entlang einer Bahn und werden anschließend zurückgeführt. Durch die Mehrfachpunktberührung werden die auf die Walzkörper wirkenden Kräfte gleichmäßig verteilt. Gleichzeitig können Kugelumlaufführungen auch auf engem Bauraum hohe Lasten aufnehmen.

3. Kugelhülsenführungen

Kugelhülsenführungen basieren auf freitragenden Führungswellen, auf denen mehrere Kugelhülseneinheiten eingesetzt werden können. Dadurch lassen sich auch größere Schlitten und individuelle Lösungen einfach realisieren und in Profilrahmen integrieren. Die Führungswellen sind in unterschiedlichen Durchmessern erhältlich und bieten entsprechend flexible Einsatzmöglichkeiten.

4. C-Schienensystem

Beim C-Schienensystem bewegt sich ein C-förmiges Trägerprofil, ähnlich wie bei einer Schubladenschiene, durch Rollen auf Führungswellen. Typische Einsatzbereiche sind Hub- und Schiebetürme sowie verfahrbare Schutzeinrichtungen.

Welche Online Tools bietet item für die Lineartechnik?

Für die Lineartechnik stellt Ihnen item zwei Online Tools zur Verfügung: den item MotionDesigner® sowie item MotionSoft® bzw. item MotionSoftStepper. Der item MotionDesigner® ist sowohl Konfigurator als auch Berechnungstool und vereinfacht so die Auslegung von Lineareinheiten. Aus zahlreichen Kombinationen ermittelt er automatisch die passende Lösung – von der Lineareinheit über Getriebe und Motor bis hin zu Steuerung und Zubehör.

Dann übernimmt item MotionSoft® die Inbetriebnahme. Die Software greift dabei direkt auf die zuvor ermittelten Auslegungsdaten zu und führt Anwender strukturiert durch den gesamten Prozess. Gleichzeitig wird das komplette System überprüft und optimal parametriert. Durch das nahtlose Zusammenspiel von Hard- und Software lässt sich die Lineareinheit so innerhalb kürzester Zeit in Betrieb nehmen. Für Anwendungen mit Schrittmotoren steht mit item MotionSoftStepper eine spezielle Variante bereit.

Sparen Sie Zeit bei Auslegung und Inbetriebnahme mit den kostenfreien Tools item MotionDesigner® und item MotionSoft®:

Können Lineareinheiten miteinander kombiniert werden?

Ja, Lineareinheiten können problemlos miteinander kombiniert werden. Auf diese Weise lassen sich Bewegungen in zwei oder sogar drei Dimensionen realisieren. Entsprechende Beispiele finden Sie in den Musterlösungen des item Linearsystem, etwa in Form von 2D-Flächenportalen oder 3D-Raumportalen. Mit Lineartechnik können Sie also auch komplexe Bewegungsabläufe effizient und mit vergleichsweise geringem Konstruktionsaufwand umsetzen.