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?

Häkchen im Kreis

Hohe Positioniergenauigkeit

Der Antrieb erreicht die vorgegebene Position möglichst exakt. Auch kleinste Abweichungen zwischen Soll- und Istposition bleiben gering.

Häkchen im Kreis

Geringes mechanisches Spiel

Möglichst geringe Positionsabweichungen beim Richtungswechsel sorgen dafür, dass Bewegungen präzise ausgeführt werden.

Häkchen im Kreis

Hohe Wiederholgenauigkeit

Eine einmal angefahrene Position lässt sich auch bei wiederholten Bewegungszyklen zuverlässig erreichen.

Welche Antriebstechniken ermöglichen hohe Präzision?

Piezoelektrischer Antrieb

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.

Miniatur-Kugelgewindetrieb für hohe Präzision

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

Sehr hohe Genauigkeit bei kleinen Stellwegen
Extrem hohe Genauigkeit über unterschiedliche Hubbereiche

Wiederholgenauigkeit

Sehr hoch
Sehr hoch

Hubbereich

Typischerweise kurze Stellwege
Große Bandbreite: kleine bis lange Hubbewegungen

Hubgeschwindigkeit

Mittlere bis schnelle Stellbewegungen möglich
Über Motordrehzahl und Spindelsteigung gezielt anpassbar

Integration

Je nach Anwendung spezielle Integration erforderlich
Breite Auswahl an Anschlussmöglichkeiten

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:

  1. Spindelgenauigkeit: Höhere Genauigkeitsklassen reduzieren Steigungsabweichungen.
  2. Vorspannung: Verringert das axiale Umkehrspiel und verbessert die Wiederholgenauigkeit.
  3. 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.

Metrisches Maß

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.

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