Linearmodule und Komponenten

Thema: Linearmodul vs. Komponenten: Welche ist die bessere Option?

In dieser Ausgabe sprechen wir über Linearmodule mit Linearmotor. Diese Lösung gewinnt täglich an Bedeutung in der Industrie dank ihrer einfachen Implementierung, Vielseitigkeit, Leistung und Preis. Wir werden die Hauptthemen behandeln, mit denen ein Mechatronikingenieur konfrontiert wird, wenn er entscheiden muss, ob er ein komplettes Modul oder separate Komponenten verwendet. Wir helfen Ihnen, diese Entscheidung mit besserem Urteilsvermögen zu treffen, begleitet von einer technik-wirtschaftlichen Studie und vor allem, einige der häufigsten Fehler zu vermeiden.

Unter dem Begriff „Linearmodul mit integriertem Linearmotor“ verstehen wir eine vorgefertigte elektromechanische Einheit, eine Plug & Play-Lösung, die bereit zur Integration in die Maschine ist. Das Linearmodul mit integriertem Linearmotor besteht aus einer Basisprofil, Linearführungen, Linearmotor, linearem Encoder, einem beweglichen Schlitten mit Anschluss und den Endanschlägen mit Dämpfern. Alles ist montiert und verifiziert. Das Linearmodul hat einen Funktionstest bestanden und erfüllt die im Katalog angegebenen technischen Eigenschaften.

Unter dem Begriff „Linearmotor-Komponenten“ verstehen wir die gleichen zuvor genannten Komponenten, wie den Linearmotor, die Linearführungen, den linearen Encoder und andere mechanische Teile wie die Basis, den Schlitten und die Anschläge, jedoch ohne deren Zusammenbau in einer Einheit. Diese sind getrennt und es liegt am Kunden, ein mechanisches Design zu erstellen, um alle diese Komponenten zu positionieren und die mechanischen Teile zu entwerfen. Außerdem ist es nach Erhalt die Verantwortung des Kunden, diese in die Maschine zu montieren, auszurichten, zu testen und sicherzustellen, dass alles korrekt ist.

Von hier aus ist alles klar, und wir können mit unserer kleinen Studie beginnen.

Im Folgenden sind einige Gründe aufgeführt, wann die Verwendung eines Linearmoduls attraktiver sein kann als die Verwendung einzelner Komponenten.

Für eine Lösung mit Linearmodul:

In diesem Fall muss das mechanische Design von Grund auf neu erstellt werden. Die technische Abteilung steht vor der Herausforderung, sicherzustellen, dass im Prototyp alles perfekt funktioniert und in Zukunft keine Probleme auftreten. Gerade deshalb kann der Einsatz eines Linearmoduls mit Linearmotor sehr vorteilhaft sein, da es „eine lange Erfahrung“ in der Nutzung bei anderen Kunden und Projekten hat, was seine Zuverlässigkeit sicherstellt.

Im Falle der Lieferung eines kompletten Linearmoduls erhält der Kunde ein 3D-Modell, eine Simulation, eine Berechnung und einen genauen Preis.

Auf der anderen Seite, wenn wir uns entscheiden, die Komponenten zu kaufen und dieses spezielle Design selbst zu erstellen, steht der Maschinenhersteller vor einer Reihe interner Prozesse, die er erfüllen muss, wie:

• Die Berechnung der Anwendung.
• Die Bewertung der Lieferanten aller Komponenten.
• Die Industrialisierung.
• Die Validierung des Test- und Qualitätsprozesses.
• Die Handbücher und Montageanleitungen.
• Die neuen Werkzeuge für den Montage- und Testprozess.

Wenn wir die Kosten aller Elemente addieren, erhalten wir ungefähr den folgenden Kostenvergleich:

In diesem Fall handelt es sich um Serienmaschinen, bei denen jeder Kunde einige Parameter wie Länge oder bewegte Masse anpassen kann. In solchen Situationen ist der Einsatz eines Linearmoduls mit Linearmotor besonders vorteilhaft, da dies die Anpassungszeiten reduziert. Linearmodule ermöglichen es dem Maschinenhersteller, sein Endprodukt leicht in Bezug auf Länge und Tragfähigkeit zu skalieren.

In einigen Fällen kann sogar bei repetitiven Maschinen das selbsttragende Strukturprofil die Lösung sein, um Kosten zu senken. Nehmen wir als Beispiel eine 5-Meter-Schneidemaschine, bei der der Kunde gezwungen ist, eine Präzisionsbank vorzubereiten, um alle Komponenten zu montieren. Dies erfordert eine solide, stabilisierte und bearbeitete Struktur, während für eine Lösung mit einem Linearmodul nur 4-5 unbearbeitete Pfeiler ausreichen, an denen das Modul befestigt wird. Dies ermöglicht erhebliche Einsparungen bei der Herstellung der Bank sowie bei den Montagekosten und der Montagezeit.

Zusätzlich zum eigentlichen Linearmodul sind eine Reihe von zusätzlichen Komponenten erforderlich, um die Anwendung zu realisieren. Wir sprechen von Energieführungsketten, Kabeln, Verbindungsplatten, Winkeln, Bremsen und Servotreibern. All diese Komponenten können leicht zum Lieferumfang hinzugefügt werden, wodurch die Markteinführungszeit, die Kosten und potenzielle Funktionsprobleme reduziert werden können.

Für eine Lösung mit Komponenten:

Jede wiederholende Maschine, die in mittleren oder großen Serien gefertigt wird, kann vom Einsatz von Komponenten profitieren. Wie in der Grafik gezeigt, können die Kosten für Komponenten in diesem Fall um 40 % niedriger sein und entscheidend für einen wettbewerbsfähigen Endpreis sein.

Im Falle von Anwendungen, die hohe Anforderungen an Präzision, Geschwindigkeit und Größe stellen, kann es die einzige Option sein, Komponenten zu verwenden, da möglicherweise kein Linear­modul existiert, das alle Anforderungen der Anwendung abdeckt. In diesem Fall sprechen wir von Werkzeugmaschinen, Präzisionsmaschinen oder großen Maschinen, bei denen einfach keine Linear­module dieser Größe existieren.

Heutzutage ist Zeit entscheidend für die Markteinführung neuer Produkte. Der schnellste gewinnt. Der Einsatz von vormontierten Modulen reduziert diese Zeit und gewährleistet die Einhaltung der Zeitpläne. Es gibt keine Überraschungen oder potenziellen Kompatibilitätsprobleme. Wenn die Maschine morgen in größeren Mengen verkauft wird, kann einfach ein neues mechanisches Design mit genau denselben Modulkomponenten erstellt werden, um Leistung und Präzision zu sichern und die Kosten um etwa 40% zu senken.

Heutzutage kann niemand dies mehr bestätigen. Wenn wir die Kosten für das Design und andere Konzepte zusammenrechnen, sehen wir klar, dass die Kosten für ein Modul etwa 50% niedriger liegen als für eine intern entwickelte Lösung.

Lassen Sie unsere Experten Sie beraten. Eine Anpassung kann Ihnen sehr wenig kosten, wenn die gleiche Änderung in der Vergangenheit bereits für einen anderen Kunden hergestellt wurde und wir alle Entwicklungsarbeiten abgeschlossen haben.

Sie müssen weder Ihre Steuerung (CNC/PLC/PC/IPC) noch den Treiber ändern. In 90 % der Fälle müssen Sie absolut nichts ändern. Wir sind mit allen Herstellern von Servotreibern kompatibel und unterstützen Sie bei der Inbetriebnahme.

Die Standardlieferzeit beträgt 4 Wochen. Für spezielle Achsen mit speziell gefertigten Elementen kann die Lieferzeit bis zu 8 Wochen betragen.

Sie geben uns die Daten Ihrer Anwendung, und wir kümmern uns um den Rest. Sie erhalten eine Berechnung der Kräfte und Momente, Motorleistung, Motorverbrauch (für die Auswahl eines geeigneten Servotreibers), ein Angebot und 3D-Zeichnungen. Handelt es sich um ein Mehrachsensystem, umfasst die Zeichnung die Verbindungsplatten, Montageplatten, Energieführungsketten und alle anderen erforderlichen Zubehörteile. So müssen Sie nur noch prüfen, ob es in das Design Ihrer Maschine passt.

Linearmodule mit integriertem Linearmotor sind vormontierte elektromechanische Lösungen, die bedeutende Vorteile in Bezug auf einfache Implementierung, Vielseitigkeit und Kosten bieten. Sie sind ideal für Einzelmaschinen oder Kleinserien, da sie die Konstruktions- und Montagezeiten verkürzen, schnelle Anpassungen ermöglichen und leicht skalierbar sind. Obwohl separate Komponenten in Großserien und anspruchsvollen Anwendungen kostengünstiger sein können, reduzieren vormontierte Module Kompatibilitätsprobleme und gewährleisten Liefertermine. Außerdem entmystifizieren sie die Vorstellung, teuer und schwer anpassbar zu sein, indem sie umfassenden technischen Support und Kompatibilität mit verschiedenen Steuerungen und Treibern bieten.