Bei Automatisierungssystemen, CNC-Maschinen, Handhabungsrobotern und Anlagen mit gro\u00dfem Hub m\u00fcssen Linearf\u00fchrungen h\u00e4ufig die maximale L\u00e4nge einer einzelnen Schiene \u00fcberschreiten (\u00fcblicherweise 2\u20134 Meter, je nach Hersteller). Anstatt eine speziell angefertigte, extrem lange Schiene zu bestellen, verbinden Ingenieure \u00fcblicherweise mehrere Linearf\u00fchrungen stumpf.
\nBei korrekter Montage verh\u00e4lt sich eine Stumpfsto\u00dfverbindung nahezu wie eine durchgehende Schiene.
\nBei unsachgem\u00e4\u00dfer Installation wird es zur Ursache von L\u00e4rm, Vibrationen, vorzeitigem Verschlei\u00df und Blockieren des Schlittens.
\nEine Fehlausrichtung von nur 5 bis 10 \u00b5m kann Folgendes verursachen:<\/p>\n
Dieser Artikel bietet Ihnen eine vollst\u00e4ndige Anleitung auf Ingenieursniveau zum korrekten Verbinden von Linearf\u00fchrungsschienen, einschlie\u00dflich Toleranzanforderungen, Installationsablauf, Inspektion und Fehlerbehebung.<\/p>\n
Die Montage von Stumpfsto\u00df-Linearf\u00fchrungen erweist sich als praktische und oft notwendige L\u00f6sung, wenn Maschinen Verfahrwege ben\u00f6tigen, die \u00fcber die M\u00f6glichkeiten herk\u00f6mmlicher Linearf\u00fchrungen hinausgehen. In der modernen Automatisierung gibt es viele Systeme, bei denen einteilige Schienen \u2013 seien es Linearf\u00fchrungen, Pr\u00e4zisions-Linearf\u00fchrungen oder Rollen-Linearf\u00fchrungen \u2013 die Anforderungen nicht erf\u00fcllen. Im Folgenden werden die h\u00e4ufigsten Anwendungsf\u00e4lle aufgef\u00fchrt, in denen Stumpfsto\u00df-Linearf\u00fchrungen die richtige Wahl sind:<\/p>\n
Die meisten Hersteller bieten Linearf\u00fchrungen in Standardl\u00e4ngen von 3000 bis 4000 mm an. Bei Anwendungen mit extrem langen Verfahrwegen ist eine Stumpfsto\u00dfverbindung unerl\u00e4sslich. Zum Beispiel:<\/p>\n
Ingenieure entscheiden sich in der Regel f\u00fcr stumpf gesto\u00dfene Linearf\u00fchrungen anstelle von kundenspezifischen langen Schienen, da diese leichter zu beschaffen, modularer und deutlich kosteng\u00fcnstiger sind. Gro\u00dfformatige Maschinen (Leiterplattenmaschinen, Portalsysteme, Verpackungslinien, Halbleiteranlagen)<\/p>\n
Viele Maschinenplattformen \u00fcberschreiten naturgem\u00e4\u00df die \u00fcblichen Schienenl\u00e4ngen. Stumpfsto\u00dfverbindungen werden h\u00e4ufig eingesetzt in:<\/p>\n
In diesen Branchen ist die F\u00e4higkeit, \u00fcber lange Distanzen eine pr\u00e4zise Ausrichtung zu erreichen, wichtiger als dass die Schiene ein einziges, durchgehendes St\u00fcck ist.<\/p>\n
Hersteller modularer Automatisierungsanlagen bevorzugen Konstruktionen, die Folgendes erm\u00f6glichen:<\/p>\n
Stumpfsto\u00dfverbindungen an den Schienen bieten maximale Flexibilit\u00e4t. Ein Wartungsteam kann ein einzelnes Segment austauschen, ohne eine komplette, mehrere Meter lange Schienenbaugruppe demontieren zu m\u00fcssen \u2013 ein wesentliches Merkmal f\u00fcr produktionskritische Anlagen, bei denen die Verf\u00fcgbarkeit der Schienen stets gew\u00e4hrleistet ist.<\/p>\n
Beim Export von Maschinen beschr\u00e4nken die Standardfrachtbestimmungen h\u00e4ufig die Paketl\u00e4nge. Der Versand einer 4 bis 6 Meter langen, ma\u00dfgefertigten Schiene ist wie folgt:<\/p>\n
Durch den Einsatz modularer Stumpfsto\u00df-Linearf\u00fchrungen werden diese Risiken beseitigt und die Logistikkosten drastisch reduziert.<\/p>\n
Die Anfertigung einer ma\u00dfgefertigten, extra langen Linearf\u00fchrung ist oft um ein Vielfaches teurer und zeitaufwendiger. Daher bevorzugen die meisten Ingenieure Folgendes:<\/p>\n
Viele Hersteller, darunter auch IMTEK, bieten werkseitig verbundene Schienen an:
\nDie Schienen werden paarweise verbunden, geerdet und als Set aufeinander abgestimmt.
\nDie Schienenendfl\u00e4chen werden auf eine Parallelit\u00e4t von 2\u20135 \u00b5m geschliffen.
\nDie Nutkontinuit\u00e4t wird durch das Schleifen auf der Referenzseite gew\u00e4hrleistet.
\nJede Schienenbaugruppe hat eine einzelne Seriennummer.<\/p>\n
Werkseitig aufeinander abgestimmte Schienen sind ideal f\u00fcr:
\nPr\u00e4zisionsautomatisierung
\nHohe Vorspannung (P-, H-Klassen)
\nHochgeschwindigkeitsbewegung (>1 m\/s)
\ngeringe Ger\u00e4uschanforderungen
\nCNC-Maschinen<\/p>\n
2.2 Nicht \u00fcbereinstimmende Schienen (Feldverkn\u00fcpfung)<\/b><\/strong><\/p>\n Wenn die Schienen separat gekauft und vor Ort zusammengef\u00fcgt werden:<\/p>\n Die Endfl\u00e4chen k\u00f6nnen eine Fehlanpassung von 10\u201330 \u00b5m aufweisen. <\/p>\n Nachfolgend finden Sie eine Tabelle f\u00fcr Ingenieure, die die empfohlenen Toleranzen an Schienenst\u00f6\u00dfen zusammenfasst.<\/p>\n Um diese Toleranzen zu erreichen, verwenden Sie F\u00fchlerlehren, 0,01 mm Unterlegscheiben, Messuhren und Pr\u00e4zisionslineale.<\/p>\n <\/p>\n Dies ist das von den Technikern von IMTEK empfohlene Verfahren.<\/p>\n Die Basis muss folgende Kriterien erf\u00fcllen:<\/p>\n Verwenden:<\/p>\n Richten Sie die Endfl\u00e4chen so aus, dass sie:<\/p>\n Verwenden Sie 0,01 mm dicke Unterlegscheiben oder passen Sie die Schraubenspannung an, bis das Gelenk ausgerichtet ist.<\/p>\n Werkzeuge: H\u00f6henmesser \/ Mikrometer Verwendung einer Messuhr:<\/p>\n Zielwert: \u2206Y \u2264 5\u201310 \u00b5m<\/p>\n Bei Bedarf Mikro-Unterlegscheiben verwenden.<\/p>\n Vor dem vollst\u00e4ndigen Festziehen:<\/p>\n Ziehen Sie die Schrauben anschlie\u00dfend in dieser Reihenfolge fest:<\/p>\n Um eine langfristige, schleichende Fehlausrichtung zu verhindern:<\/p>\n Dies ist g\u00e4ngige Praxis bei CNC-gefertigten Anlagen.<\/p>\n Nach der Schmierung:<\/p>\n Wenn Vibrationen auftreten:<\/p>\n <\/p>\n Der Vorspannungsgrad hat einen dramatischen Einfluss auf die Empfindlichkeit des Gelenks.<\/p>\n Wenn Ihre Konstruktion ZB-Vorspannung verwendet, fordern Sie immer werkseitig abgestimmte IMTEK-Gelenkschienen an.<\/p>\n <\/p>\n Pr\u00fcfen Sie auf beiden Seiten der Fuge einen Abstand von 100\u2013150 mm.<\/p>\n Achten Sie auf Stromspitzen, wenn der Block die Verbindungsstelle kreuzt.<\/p>\n Klicken, Ticken oder Klopfen bedeutet, dass \u2206H\/\u2206Y au\u00dferhalb der Toleranz liegt.<\/p>\n F\u00fcr Werkzeugmaschinen verwendet man Laserinterferometer.<\/p>\n Wenn Sie nach der Montage eine Fehlausrichtung feststellen, gehen Sie nicht \u00fcberst\u00fcrzt vor und beginnen Sie mit den grundlegendsten Pr\u00fcfungen. \u00dcberpr\u00fcfen Sie die Nahtstelle, die Schrauben und lassen Sie den Schlitten von Hand laufen. Achten Sie dabei auf das Ger\u00e4usch. Wenn Sie diese Schritte sorgf\u00e4ltig durchf\u00fchren, wird die Ursache deutlich. Viele Ausrichtungsprobleme entstehen durch Spannungen in der Schiene, unsaubere Schnittkanten, lockere Schrauben oder eine sich im Laufe der Zeit verschobene Basis. Beheben Sie jedes Problem Schritt f\u00fcr Schritt.<\/p>\n Die Fehlersuche kann Zeit in Anspruch nehmen. Beginnen Sie daher mit der H\u00f6hendifferenz an der Nahtstelle. Senkt oder hebt sich der Schlitten an der Verbindungsstelle, liegen die beiden Enden nicht in derselben Ebene. L\u00f6sen Sie nun nur die Schrauben in der N\u00e4he der Nahtstelle, bewegen Sie die Schiene leicht und ziehen Sie sie wieder fest. Eine Messuhr hilft Ihnen, die genaue Stelle der Abweichung zu finden. Sobald Sie einen Sprung feststellen, korrigieren Sie ihn.<\/p>\n Verdrehung entsteht, wenn die Schienenbolzen ungleichm\u00e4\u00dfig angezogen wurden. Um die Verdrehung zu korrigieren, kann man einen l\u00e4ngeren Schienenabschnitt l\u00f6sen und die Bolzen von der Mitte nach au\u00dfen wieder festziehen. Diese langsame Methode baut Spannungen ab. Schr\u00e4gstellung entsteht, wenn ein Schienenende nach links oder rechts kippt. Schr\u00e4gstellung l\u00e4sst sich korrigieren, indem man die Schiene gegen eine Referenzkante dr\u00fcckt.<\/p>\n Klemmen tritt oft erst unter Last auf. Wenn der Schlitten stoppt oder z\u00f6gert, \u00fcberpr\u00fcfen Sie erneut die Schienenmittellinie. Suchen Sie mit einem Lineal nach kleinen Wellen oder Biegungen. Sobald Sie eine Welle feststellen, l\u00f6sen Sie die Schrauben in diesem Bereich und lassen Sie die Schiene sich entspannen. Schienen setzen sich oft, sobald die Schrauben gel\u00f6st werden.<\/p>\n Nachfolgend finden Sie eine einfache Tabelle zur Fehlerbehebung, die von IMTEK-Technikern verwendet wird:<\/p>\n Wenn alles korrigiert ist, k\u00f6nnen Sie den Linearwagen lange betreiben. \u00dcberpr\u00fcfen Sie ihn nach einigen Stunden erneut. Schienen setzen sich oft nach dem Gebrauch, daher sollten Sie die Schrauben abschlie\u00dfend nachziehen, um die Ausrichtung zu stabilisieren.<\/p>\n <\/p>\n IMTEK bietet beides an, mit L\u00e4ngen bis zu 4000 mm oder werkseitig aufeinander abgestimmten Verbindungsst\u00fccken bis zu \u00fcber 20 Metern.<\/p>\n Die Montage der Linearf\u00fchrungsschiene ist ein absolut kritischer Prozess f\u00fcr Ihre Maschine. Eine Linearf\u00fchrungsschiene mit glatter Sto\u00dfverbindung ist ein wesentlicher Bestandteil eines Langhub-Schienensystems. Ich halte mich stets an eine Regel: Sorgf\u00e4ltige Schritte f\u00fchren zu schnellen Maschinen. Bei der Vorbereitung des Sockels, der Ausrichtung der Referenzschiene, dem Passen der Sto\u00dfverbindung, der H\u00f6henpr\u00fcfung und den wiederholten Tests wird der Linearf\u00fchrungswagen die Sto\u00dfverbindung so pr\u00e4zise \u00fcberfahren, als w\u00e4re sie nicht vorhanden. Sobald die Sto\u00dfverbindung nicht mehr sp\u00fcrbar ist, arbeitet die Maschine stabil, leise und pr\u00e4zise \u2013 und das \u00fcber eine lange Lebensdauer.<\/p>\n \ud83d\udcccIMTEK Wissenszeit: Was Materialien<\/a> Werden f\u00fcr Linearf\u00fchrungen verwendet?<\/p>\n \ud83d\udcccIMTEK FAQ<\/a> f\u00fcr dich!<\/p>\n
\nDie Durchg\u00e4ngigkeit der Nut ist nicht gew\u00e4hrleistet.
\nDer Monteur muss Messuhren und Unterlegscheiben verwenden, um die Ausrichtung zu gew\u00e4hrleisten.
\nDie Genauigkeit ist geringer, aber f\u00fcr Systeme mittlerer Pr\u00e4zision akzeptabel.
\nNicht \u00fcbereinstimmende Schienen sollten nur f\u00fcr allgemeine Automatisierungsanwendungen verwendet werden, bei denen die Toleranzen weniger streng sind.<\/p>\n
\n3. <\/b><\/strong>Wichtige Toleranzen, die Sie an der Verbindung unbedingt einhalten m\u00fcssen<\/strong><\/h3>\n
\n\n
\n Parameter<\/b><\/strong><\/td>\n Empfohlene Toleranz<\/b><\/strong><\/td>\n Warum das wichtig ist<\/b><\/strong><\/td>\n<\/tr>\n \n H\u00f6henunterschied (\u2206H)<\/strong><\/td>\n \u2264 5 \u00b5m<\/strong><\/td>\n Verhindert das Kippen des Schlittens beim \u00dcberqueren der Fuge<\/td>\n<\/tr>\n \n Laterale Differenz (\u2206Y)<\/strong><\/td>\n \u2264 5\u201310 \u00b5m<\/strong><\/td>\n Verhindert Seitenaufprall und ungleichm\u00e4\u00dfige Belastung der Kabelkan\u00e4le<\/td>\n<\/tr>\n \n Geradlinigkeit (Neigung\/Gierwinkel)<\/strong><\/td>\n \u2264 10 \u00b5m auf 100 mm<\/strong><\/td>\n Gew\u00e4hrleistet einen reibungslosen Durchgang \u00fcber die Verbindung<\/td>\n<\/tr>\n \n Spalt zwischen den Schienenenden<\/strong><\/td>\n 0\u20130,02 mm<\/strong>\u00a0(nur ber\u00fchrend)<\/td>\n Verhindert St\u00f6\u00dfe und verhindert Blockierungen durch W\u00e4rmeausdehnung<\/td>\n<\/tr>\n \n Ausrichtung der Schraubenl\u00f6cher<\/strong><\/td>\n Perfekte Ausrichtung durch D\u00fcbelstifte<\/td>\n Verhindert schleichende Fehlausrichtung nach der Installation<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n
\n4. <\/b><\/strong>Schritt-f\u00fcr-Schritt-Anleitung: So verbinden Sie zwei Schienen richtig (Stumpfsto\u00dfmethode)<\/b><\/strong><\/h3>\n
Schritt 1 \u2013 Vorbereitung der Basisfl\u00e4che<\/b><\/strong><\/h5>\n
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Schritt 2 \u2013 Ermitteln Sie die erste Schiene mithilfe der Referenzseite<\/b><\/strong><\/h5>\n
\n
Schritt 3 \u2013 Positionieren Sie die zweite Schiene und richten Sie die Endfl\u00e4chen aus<\/b><\/strong><\/h5>\n
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Schritt 4 \u2014 H\u00f6henunterschied (\u2206H) \u00fcberpr\u00fcfen<\/b><\/strong><\/h5>\n
\nZielwert: \u2206H \u2264 5 \u00b5m
\nAu\u00dferhalb der Toleranzgrenzen:<\/p>\n\n
Schritt 5 \u2014 Laterale Differenz (\u2206Y) \u00fcberpr\u00fcfen<\/b><\/strong><\/h5>\n
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Schritt 6 \u2013 Schrauben mit der \u201cDurchsteckmethode\u201d festziehen<\/b><\/strong><\/h5>\n
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\n
Schritt 7 \u2013 D\u00fcbelstifte einsetzen<\/b><\/strong><\/h5>\n
\n
Schritt 8 \u2013 Hochgeschwindigkeitspr\u00fcfung<\/b><\/strong><\/h5>\n
\n
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\n5. <\/b><\/strong>Wie die Vorspannung die Empfindlichkeit von Stumpfsto\u00dfverbindungen beeinflusst<\/b><\/strong><\/h3>\n
\n\n
\n Vorladen<\/td>\n Typische Verwendung<\/td>\n Empfindlichkeit am Gelenk<\/td>\n<\/tr>\n \n Z0 (Null)<\/td>\n Roboter mit geringer Reibung<\/td>\n Niedrig<\/td>\n<\/tr>\n \n ZA (Licht)<\/td>\n Allgemeine Automatisierung<\/td>\n Medium<\/td>\n<\/tr>\n \n ZB (mittel)<\/td>\n CNC, Pr\u00e4zision, Werkzeugmaschinen, Schleifen<\/td>\n Hoch, sehr hoch<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n
\n6. <\/b>Pr\u00fcfmethoden nach der Installation<\/b><\/strong><\/h3>\n
Messuhr-Schleifenfunktion (obligatorisch)<\/strong><\/h5>\n
Motorlast\u00fcberwachung<\/strong><\/h5>\n
Ger\u00e4usch-\/Vibrationspr\u00fcfung<\/strong><\/h5>\n
Laserausrichtung (optional)<\/strong><\/h5>\n
Verdrehung oder Schr\u00e4glage korrigieren<\/b><\/strong><\/h5>\n
Korrektur der Bindung nach der Installation<\/b><\/strong><\/h5>\n
\n\n
\n Problem<\/b><\/strong><\/td>\n Zeichen<\/b><\/strong><\/td>\n Meine L\u00f6sung<\/b><\/strong><\/td>\n<\/tr>\n \n Gr\u00f6\u00dfenunterschied<\/td>\n Kutschspr\u00fcnge<\/td>\n H\u00f6he in der N\u00e4he der Naht neu ausrichten.<\/td>\n<\/tr>\n \n Rauhe Naht<\/td>\n Schall oder Vibration<\/td>\n Rechtwinkligkeit der Enden pr\u00fcfen<\/td>\n<\/tr>\n \n Schiefe<\/td>\n Kutsche driftet seitw\u00e4rts<\/td>\n Schiene zum Referenzpunkt schieben<\/td>\n<\/tr>\n \n Twist<\/td>\n Engstellen auf l\u00e4ngerer Strecke<\/td>\n Nacheinander erneut anziehen<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n
\n7.<\/b><\/strong>Stumpfsto\u00df-Schienen vs. lange Einzelschienen<\/b><\/strong><\/h3>\n
\n\n
\n Option<\/td>\n Vorteile<\/td>\n Nachteile<\/td>\n<\/tr>\n \n Stumpfsto\u00df-Schienen<\/td>\n Kosteng\u00fcnstiger, modular, einfacher Austausch, einfacherer Versand<\/td>\n Erfordert hohe Installationskenntnisse.,
\nGelenkempfindlichkeit<\/td>\n<\/tr>\n\n Einzelne lange Schiene<\/td>\n H\u00f6chste Genauigkeit, ger\u00e4uschlose Bewegung<\/td>\n Hohe Versandkosten, schwierige Abwicklung,
\nbegrenzte Verf\u00fcgbarkeit<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n
\nAbschluss<\/strong><\/h3>\n