Der erste Schritt jedes Automatisierungsprojekts besteht darin, das Ziel klar zu definieren – welchen Prozess oder welches Ergebnis möchten Sie erreichen? Sobald Prozess oder Ergebnis definiert sind, geht es an die Details der Anwendung, um die richtigen Komponenten oder Systeme auszuwählen und das gewünschte Ergebnis möglichst effizient und kostengünstig zu erreichen. Die Dokumentation der Anwendungsparameter hilft Ihnen außerdem, spezifische Anforderungen an Anbieter und Integratoren zu kommunizieren.

Um eine lineare Bewegungsanwendung zu definieren, beginnen Sie mit drei grundlegenden Fragen:

Was bewegen Sie?
Wie weit bewegst du es?
Wie schnell muss es dort ankommen?

Die Frage „Was“ bezieht sich hier auf die Art der bewegten Last – ihre Masse, Form und Größe. Definieren Sie außerdem, wo und wie die Last im Verhältnis zum Linearbewegungssystem ausgerichtet ist und ob sich einer dieser Parameter während des Prozesses signifikant ändert.

Beachten Sie, dass manche Anwendungen auch axiale (Druck-)Lasten beinhalten, die bei der Dimensionierung und Auswahl der Antriebskomponenten berücksichtigt werden müssen. Bei vertikaler oder geneigter Lastausrichtung müssen besondere Umstände berücksichtigt werden, wie z. B. Knickkräfte auf den Antriebsmechanismus und die Möglichkeit eines Rückwärtslaufs (oder schlimmer noch eines „Absturzes“) der Last bei Stromausfall.

„Wie weit“ bezieht sich auf den Hub bzw. die Verfahrlänge und darauf, ob es im Laufe des Prozesses Zwischenstopps oder Hubänderungen gibt. Die Frage nach dem „Wie weit“ führt auch zur Präzision – definiert als Positioniergenauigkeit und Wiederholgenauigkeit sowie Anforderungen an die Verfahrgenauigkeit.

Die Geschwindigkeit bezieht sich auf das Bewegungsprofil des Hubs. Ziel ist es möglicherweise, die Last so schnell wie möglich in die Zielposition zu bringen. Die meisten Anwendungen erfordern jedoch aufgrund der Art der Last oder aus Sicherheitsgründen eine konstante Geschwindigkeit während eines Teils der Bewegung, eine ausreichende Verweilzeit oder sogar maximale Geschwindigkeit oder Beschleunigung. Das Bewegungsprofil bestimmt auch das erforderliche Drehmoment und die erforderliche Drehzahl des Motors und ob für die Anwendung ein Untersetzungsgetriebe erforderlich ist.

Bei der Definition des Bewegungsprofils sollte auch der Arbeitszyklus festgelegt werden. Anders ausgedrückt: Wie oft wird die Bewegung ausgeführt – wie oft pro Minute, Stunde oder Tag? Der Arbeitszyklus beeinflusst nicht nur die Lebensdauer beweglicher Komponenten, sondern auch die Erwärmung des Motors während des Betriebs und kann die Motorauswahl maßgeblich beeinflussen.

Glücklicherweise wissen Hersteller von Linearkomponenten, dass die Dimensionierung und Auswahl ihrer Produkte ein komplizierter und anspruchsvoller Prozess sein kann. Um Designern und Ingenieuren die Anwendungsdefinition zu erleichtern, haben mehrere Hersteller einprägsame Abkürzungen entwickelt, die die für die Dimensionierung erforderlichen Anwendungsparameter beschreiben.