Hardware- und Softwareoptimierung für lineare Achsanwendungen
Linearachsen in Kombination mit Industrierobotern ermöglichen eine flexible und platzsparende Fertigung großer Bauteile. Roboter mit serieller Kinematik auf modularen, konfigurierbaren linearen Schienen schaffen kompakte, skalierbare Zellen mit höherem Durchsatz. Am Fraunhofer IFAM in Stade werden die Fähigkeiten dieser Systeme durch angewandte Forschung zu anspruchsvollen Aufgaben in den Bereichen Bearbeitung, Montage, Fügen, Beschichtung und Messtechnik, insbesondere bei großformatigen Bauteilen, evaluiert und weiterentwickelt. Um strenge Genauigkeitsziele zu erreichen, wird robuste Mechanik mit fortschrittlicher Kalibrierung kombiniert. Die 3D-Messtechnik erfasst Translations- und Rotationsfehler und splinebasierte Modelle kompensieren nichtlineare Abweichungen, die über einfache 3DVektormodelle hinausgehen. Die Methoden erhöhen zudem die Präzision von Linearantrieben in Werkzeugmaschinen und großen Sondermaschinen.
Die Leistung wird gesteigert durch zwei verspannte Ritzel-Zahnstangen-Antriebe, die Umkehrwirkungen ausgleichen und die Steifigkeit erhöhen, sowie durch Sensoren auf der Abtriebsseite, die die Position auf der Antriebsseite messen und so für eine höhere absolute Genauigkeit sorgen, und durch eine starre Achsenkonstruktion, die durch lange Hebelarme verursachte, schwerkraftbedingte Drehmomente begrenzt.
Das Ergebnis: zuverlässige, präzise Fertigung, z. B. für die Luft- und Raumfahrt, den Schienenverkehr, den Schiffbau, Nutzfahrzeuge und die Windenergie.
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