Durch die Angabe der Anleitung selbst erfahren Sie, wie Sie Fallstricke bei der Montage, Installation und sogar bei der Auswahl einer Beschichtung vermeiden.

Linearführungen sind präzise mechanische Baugruppen, die als Teil eines Systems arbeiten. Daher können sie ihre Leistung nur dann erbringen, wenn sie ordnungsgemäß in die Gesamtmaschine integriert sind. Die bloße Angabe des entsprechenden Leitfadens reicht nicht aus. Der Aufbau eines Systems, das wie vorgesehen funktioniert, erfordert ein klares Verständnis davon, wie die Linearführung spezifiziert, konstruiert, installiert und getestet wird. Hier besprechen wir einige der häufigsten Fehler, die Konstrukteure beim Einbau von Linearführungen in ihre Systeme machen, und Möglichkeiten, diese zu vermeiden.

1. Montageflächen werden nicht gemäß Toleranz gefertigt

Linearführungen werden im Werk präzisionsgeschliffen, um mit minimaler Reibung zu arbeiten. Im Idealfall wäre die Reibung jedes einzelnen Linearführungsblocks gleich, unabhängig davon, ob er montiert ist oder nicht. Tatsächlich führt jede Fehlausrichtung oder Unebenheit der Montageflächen direkt zu einer Vorspannung im Linearführungssystem. Montagetoleranzen umfassen sowohl die Ebenheit der Montagefläche, auf der die Schienen montiert werden, als auch die Parallelität der Linearführungen zueinander. Wenn die Reibung in einer Führung beim Einbau der Baugruppe zunimmt oder an einem Ende des Verfahrwegs extremer ist als am anderen, liegen höchstwahrscheinlich die Montagetoleranzen oder die Schienenausrichtung außerhalb der Spezifikation.

2. Ohne Montagefunktionen zur Ausrichtung

Präzisionslinearführungen erfordern eine ordnungsgemäße Ausrichtung, um eine spezifikationsgerechte Leistung zu gewährleisten. Insbesondere in einem Massenfertigungsszenario kann das Hinzufügen von Montagefunktionen den Installationsprozess beschleunigen und eine effektive Leistung gewährleisten. Dies kann so einfach sein wie ein Paar Ausrichtungsstifte, die beim Ausrichten der Primärschiene helfen, verbunden mit einem Montageverfahren zum Ausrichten der Sekundärschiene. Anwendungen mit sehr hoher Genauigkeit erfordern mehr Sorgfalt. Linearführungen sind im Auslieferungszustand gerade, können aber dennoch eine gewisse Nachgiebigkeit aufweisen. Um einen effektiven Betrieb zu gewährleisten, sollten die Führungen mit präzisen Schulterflächen installiert werden. Diese Oberflächen bieten eine flache, stabile Stützstruktur für die Lager und Schienen, um Geradheit und Parallelität im Mikrometerbereich zu gewährleisten. Es ist wichtig zu beachten, dass Fehler in der Parallelität zwischen Schienen nicht nur die Leistung, sondern auch die Lebensdauer beeinträchtigen. Stellen Sie sicher, dass die Schienen innerhalb der Herstellertoleranzen ausgerichtet sind. Montageschultern stellen wesentliche Ausrichtungsstrukturen dar, müssen jedoch richtig dimensioniert sein. Wenn der Eckenradius zu groß ist, berührt die Schiene während der Installation und Ausrichtung möglicherweise den Eckenradius und nicht die Schulter selbst. Dies kann zu einem kleinen, aber erheblichen Fehler führen. Schlimmer noch, es kann sehr schwierig sein, es zu erkennen. Die beste Lösung besteht darin, die Schultermaße von Anfang an richtig anzugeben. Die Hersteller geben in ihren Katalogen sehr genaue Angaben zu Schulterhöhen und Eckradien an, die genau eingehalten werden sollten. Bemaßen Sie den entsprechenden Eckenradius im Vergleich zur Fase am Lager.

3. Vorspannung nicht korrekt angegeben

Bei der Vorspannung einer Linearführung muss der Durchmesser der Kugeln in Mikrometerschritten gewählt werden, um die Passung zwischen Block und Schiene anzupassen. Bei Präzisionsanwendungen ist es normalerweise von Vorteil, eine gewisse positive Vorspannung zu haben, was bedeutet, dass kein Spiel zwischen dem Block, der Schiene und der Kugel besteht. Abhängig von der Anwendung kann es sogar zu einer gewissen Kompression der Kugeln kommen. Richtig spezifiziert kann die Vorspannung negative Faktoren wie Vibration, Lärm, Wärmeentwicklung und Durchbiegung reduzieren. Eine falsch spezifizierte Vorspannung kann jedoch die Reibung erheblich erhöhen und die Systemleistung beeinträchtigen. Man kann leicht davon ausgehen, dass der Kauf einer hochpräzisen Linearführung mit Vorspannung die beste Leistung bringt. Dies gilt, wenn die Präzision der Montageflächen mit der Präzision der Linearführung übereinstimmt. Wenn es jedoch nicht möglich ist, die Montageflächen so genau wie die Linearführung zu gestalten, kann eine Vorspannung in der Führung tatsächlich zu Problemen führen. Die Vorspannung der Linearführung muss auf die mit den Anbauteilen erreichbare Genauigkeit abgestimmt sein. Wenn es nicht möglich ist, die vom Hersteller geforderte Genauigkeit zu erreichen, ist es besser, eine Linearführung mit linearer Passung (normale Vorspannung) oder sogar etwas mehr Spiel zu wählen. Durch den zusätzlichen Spielraum kann die Führung die Fehlausrichtung ausgleichen. Die Führung hat keinen freien Spielraum mehr, weist aber auch nicht die hohe Reibung auf, die durch den Einbau einer vorgespannten Führung in ein System mit geringer Genauigkeit entstehen würde. In manchen Fällen ist ein reibungsarmes System die wichtigste Anforderung. In diesem Fall ist es am besten, ein gewisses Innenspiel festzulegen, um sicherzustellen, dass die Reibung so gering wie möglich ist.

4. Nicht über den gesamten Hub getestet

Sie können ein Problem nicht beheben, wenn Sie nicht wissen, dass es existiert. Linearführungen müssen nach der Montage über den gesamten Verfahrweg getestet werden. Wenn es nicht möglich ist, die Parallelität direkt zu messen, fügen Sie einen Prüfschritt zur Messung der Schubkraft des Schlittens hinzu. Die Schubkraft sollte beim Bewegen der Führung von einem Ende zum anderen auf etwa 20 % konstant bleiben. Wenn die Druckkraft an einem Punkt ansteigt – was häufig an einem Ende der Führung der Fall ist –, kann dies darauf hindeuten, dass die Schienen nicht parallel sind und neu ausgerichtet werden müssen.

5. Nichtberücksichtigung der Auswirkungen von Materialien und Beschichtung auf Kosten und Durchlaufzeit

Allzu oft konzentriert sich der Aufwand bei der Spezifizierung von Lagern auf mechanische Parameter, während Materialien und Beschichtungen als weniger wichtig behandelt werden. Tatsächlich können Materialien und Beschichtungen einen erheblichen Einfluss auf ein Projekt haben, nicht nur unter Leistungsgesichtspunkten, sondern auch im Hinblick auf Kosten und Durchlaufzeit. Die Optionen für den Korrosionsschutz können beispielsweise von einer dünnen, dichten Verchromung bis hin zu verschiedenen schwarzen Chrombeschichtungen reichen. In manchen Fällen kann die Wahl einer Edelstahlversion einer Linearführung eine effektivere Lösung darstellen. Dabei geht es nicht nur um das Material, sondern auch um den Standort. Einige Beschichtungen können in einer ausländischen Anlage durchgeführt werden, während andere im Inland durchgeführt werden können. Eine aktuelle Bestellung liefert ein Beispiel. Derzeit besteht weltweit ein Mangel an bestimmten Typen und Größen von Linearlagern. Ein Kunde wünschte eine Schwarzverchromung zum Korrosionsschutz. Das Problem bestand darin, dass die entsprechende Beschichtung im japanischen Werk unseres Partners aufgetragen werden musste, was die Vorlaufzeit im Vergleich zum Standardprodukt verlängerte. Nach einer Untersuchung empfahlen wir eine alternative Beschichtung. Es bot einen vergleichbaren Schutz, der Unterschied bestand jedoch darin, dass es im US-Werk des Partners erhältlich war. Die Umstellung verkürzte die Vorlaufzeit für die Teile um die Hälfte und hatte nur minimale Auswirkungen auf die Kosten. Richtig spezifiziert und installiert liefern Linearführungen eine effektive Leistung in linearen Bewegungssystemen. Achten Sie auf die oben genannten Fallstricke und Ihr System ist auf Erfolgskurs.