Eine sorgfältige Analyse der Anwendung, einschließlich Ausrichtung, Moment und Beschleunigung, zeigt die zu tragende Last. Da die tatsächliche Last mitunter von der berechneten Last abweicht, müssen Ingenieure den Verwendungszweck und mögliche Fehlverwendungen berücksichtigen.

Bei der Dimensionierung und Auswahl von Linearantriebssystemen für Montageanlagen übersehen Ingenieure häufig wichtige Anwendungsanforderungen. Dies kann zu kostspieligen Neukonstruktionen und Nacharbeiten führen. Schlimmer noch: Es kann ein überdimensioniertes System entstehen, das teurer und weniger effektiv ist als gewünscht.

Angesichts der vielen technologischen Optionen kann man bei der Konstruktion von ein-, zwei- und dreiachsigen Linearbewegungssystemen leicht den Überblick verlieren. Welche Last muss das System bewältigen? Wie schnell muss es sich bewegen? Welche Konstruktion ist am kostengünstigsten?

Alle diese Fragen wurden bei der Entwicklung von „LOSTPED“ berücksichtigt – einem einfachen Akronym, das Ingenieuren hilft, Informationen für die Spezifikation von Linearantriebskomponenten oder -modulen in beliebigen Anwendungen zu sammeln. LOSTPED steht für Last, Ausrichtung, Geschwindigkeit, Verfahrweg, Präzision, Umgebung und Einschaltdauer. Jeder Buchstabe repräsentiert einen Faktor, der bei der Dimensionierung und Auswahl eines Linearantriebssystems beachtet werden muss.

Um eine optimale Systemleistung zu gewährleisten, müssen alle Faktoren einzeln und im Zusammenspiel betrachtet werden. Beispielsweise stellt die Last bei Beschleunigung und Verzögerung andere Anforderungen an die Lager als bei konstanter Geschwindigkeit. Mit der Weiterentwicklung der Lineartechnik von Einzelkomponenten zu kompletten Systemen werden die Wechselwirkungen zwischen den Komponenten – wie etwa Linearführungen und Kugelgewindetrieben – komplexer, und die Entwicklung des passenden Systems wird anspruchsvoller. LOSTPED unterstützt Konstrukteure dabei, Fehler zu vermeiden, indem es sie daran erinnert, diese zusammenhängenden Faktoren bei der Systementwicklung und -spezifikation zu berücksichtigen.

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Last bezeichnet das Gewicht oder die Kraft, die auf das System wirkt. Alle linearen Bewegungssysteme sind einer Last ausgesetzt, beispielsweise nach unten gerichteten Kräften bei der Materialhandhabung oder Schubkräften beim Bohren, Pressen oder Schrauben. Andere Anwendungen weisen eine konstante Last auf. So wird beispielsweise in einer Halbleiterwafer-Handhabungsanwendung ein nach vorne zu öffnender, einheitlicher Behälter von einem Lagerplatz zum anderen transportiert, um Wafer abzugeben und aufzunehmen. Wieder andere Anwendungen haben variable Lasten. Beispielsweise wird in einer medizinischen Dosieranwendung ein Reagenz nacheinander in eine Reihe von Pipetten abgefüllt, wodurch die Last mit jedem Schritt abnimmt.

Bei der Lastberechnung sollte der Werkzeugtyp berücksichtigt werden, der am Ende des Arms zum Aufnehmen oder Transportieren der Last eingesetzt wird. Obwohl dies nicht direkt mit der Last zusammenhängt, können Fehler hier kostspielig sein. Beispielsweise könnte bei einer Pick-and-Place-Anwendung ein hochempfindliches Werkstück beschädigt werden, wenn der falsche Greifer verwendet wird. Zwar ist es unwahrscheinlich, dass Ingenieure die allgemeinen Lastanforderungen eines Systems außer Acht lassen, doch können sie durchaus bestimmte Aspekte dieser Anforderungen übersehen. LOSTPED bietet eine Möglichkeit, Vollständigkeit zu gewährleisten. Durch die Fokussierung auf diese Schlüsselparameter können Ingenieure ein optimales und kosteneffizientes Linearbewegungssystem entwickeln.

Wichtige Fragen, die Sie stellen sollten:
1. Woher kommt die Last und wie ist sie ausgerichtet?
2. Sind besondere Handhabungsvorschriften zu beachten?
3. Welches Gewicht bzw. welche Kraft muss bewältigt werden?
4. Handelt es sich bei der Kraft um eine nach unten gerichtete Kraft, eine Abtriebskraft oder eine Seitenkraft?

Orientierung

Die Ausrichtung, also die relative Position oder Richtung, in der die Kraft wirkt, ist ebenfalls wichtig, wird aber oft vernachlässigt. Manche Linearmodule oder Aktuatoren können aufgrund ihrer Linearführungen höhere Belastungen nach unten oder oben als seitliche Belastungen aufnehmen. Andere Module mit anderen Linearführungen können die gleichen Lasten in alle Richtungen bewältigen. Beispielsweise kann ein Modul mit Doppelkugel-Linearführungen axiale Lasten besser aufnehmen als Module mit Standardführungen.