Welche Antriebstechnik ermöglicht hohe Präzision?
Für präzise lineare Hubbewegungen kommen verschiedene Antriebstechniken infrage. Vergleichen Sie deren Eigenschaften und finden Sie heraus, welche Technologie am besten zu Ihrer Anwendung passt.
Woran erkennen Sie einen präzisen Linearantrieb?
Hohe Positioniergenauigkeit
Der Antrieb erreicht die vorgegebene Position möglichst exakt. Auch kleinste Abweichungen zwischen Soll- und Istposition bleiben gering.
Geringes mechanisches Spiel
Möglichst geringe Positionsabweichungen beim Richtungswechsel sorgen dafür, dass Bewegungen präzise ausgeführt werden.
Hohe Wiederholgenauigkeit
Eine einmal angefahrene Position lässt sich auch bei wiederholten Bewegungszyklen zuverlässig erreichen.
Welche Antriebstechniken ermöglichen hohe Präzision?
Piezoelektrische Antriebe
Piezoelektrische Antriebe nutzen die Verformung spezieller Keramikmaterialien unter elektrischer Spannung. Dadurch ermöglichen sie äußerst kleine Bewegungen und Positionierauflösungen bis in den Nanometerbereich.
Allerdings ist der mögliche Stellweg konstruktionsbedingt sehr begrenzt. Für größere Hubbewegungen sind sie daher kaum geeignet.
Elektromechanische Antriebe
Elektromechanische Antriebe wandeln die Drehbewegung eines Elektromotors in eine lineare Bewegung um. Besonders Kugelgewindetriebe ermöglichen eine hochpräzise und gleichmäßige Kraftübertragung. Durch unterschiedliche Spindelsteigungen, Genauigkeitsklassen und Vorspannungen lässt sich die Präzision gezielt an die Anwendung anpassen. Auch längere Hubbewegungen lassen sich mit hoher Positionier- und Wiederholgenauigkeit realisieren.
Welche Antriebstechnik eignet sich für welches Präzisionsziel?
Piezoelektrik
Elektromechanik
Kriterium
Positioniergenauigkeit
Wiederholgenauigkeit
Hubbereich
Hubgeschwindigkeit
Integration
Piezoelektrik
Elektromechanik
Wann reicht eine Standardlösung nicht mehr aus?
Wenn bereits kleinste Positionsabweichungen die Funktion einer Anlage beeinträchtigen, muss der Antrieb entsprechend präzise ausgelegt werden. Dafür sind mehrere Faktoren entscheidend:
- Spindelgenauigkeit: Höhere Genauigkeitsklassen reduzieren Steigungsabweichungen.
- Vorspannung: Verringert das axiale Umkehrspiel und verbessert die Wiederholgenauigkeit.
- Positionsmessung und Regelung: Erfassen und korrigieren Positionsabweichungen.
Elektromechanische Antriebe mit Kugelgewindetrieben bieten dabei einen entscheidenden Vorteil gegenüber piezoelektrischen Antrieben: Sie ermöglichen hohe Positioniergenauigkeit auch über längere Verfahrwege und lassen sich für hohe Kräfte und unterschiedliche Hublängen auslegen.
Häufig gestellte Fragen zur hoher Präzision
Präzision beschreibt, wie genau ein Antrieb eine gewünschte Position erreicht und wie zuverlässig er diese bei wiederholten Bewegungsabläufen anfährt. Dabei spielen sowohl die Positioniergenauigkeit als auch die Wiederholgenauigkeit eine wichtige Rolle.
Die Positioniergenauigkeit beschreibt, wie nah eine tatsächlich erreichte Position an der vorgegebenen Sollposition liegt. Die Wiederholgenauigkeit gibt an, wie zuverlässig dieselbe Position bei mehreren Bewegungszyklen erneut erreicht wird.
Mechanisches Spiel, Fertigungstoleranzen, elastische Verformungen, Temperaturschwankungen und wechselnde Belastungen können die Präzision beeinflussen. Auch die Steuerung und Regelung des Antriebs spielen eine wichtige Rolle.
In automatisierten Anlagen müssen Bewegungsabläufe häufig tausende Male unter vergleichbaren Bedingungen ausgeführt werden. Eine hohe Wiederholgenauigkeit sorgt dafür, dass Positionen zuverlässig reproduziert werden und gleichbleibende Arbeitsergebnisse möglich sind.
Ja, allerdings muss der Antrieb für die auftretenden Belastungen ausgelegt sein. Unter Last können sich mechanische Komponenten elastisch verformen. Diese Verformungen müssen bei der Auslegung berücksichtigt werden.