Miniaturisierte Linearmotor-Module und -Achsen

Quicklab besteht aus miniaturisierten Linearmotor-Modulen und -Achsen, mit denen sich einfach Ein- und Mehrachsensysteme für Bewegungsautomationen unter IP20-Umgebungsbedingungen realisieren lassen. Damit hat Jung Antriebstechnik und Automatisierung auf die aktuelle Krise reagiert, die den Druck zu weiteren Automatisierungen in Labor- und Medizintechnik, Pharmaindustrie, Optik und Analyse- und Prüftechnik erhöht hat. Das Unternehmen hat einen neuen Mechatronik-Baukasten für die Automation entwickelt, der beispielsweise exakt abgestimmt ist auf die Anforderungen der Laborautomation.

Bei der Entwicklung ihres neuen Mechatronik-Baukastens Quicklab ließen sich die Ingenieure von Jung Antriebstechnik u. Automation von aktuellen Anfragen aus der Pharma-, Analyse- und Medizinal- und Optikbranche leiten. So entstanden in nur wenigen Wochen die miniaturisierten Linearmotor-Module QM02 und die schlanken Linearmotor-Achsen QA01, mit denen sich dynamische und präzise, aber auch sehr „gefühlvoll“ agierende Kurzhub-Anwendungen in der Labor-, in der Analysetechnik und in Testsystemen gestalten lassen. Die neuen Linearmotor-Module und -Achsen arbeiten mit miniaturisierten tubularen linearen Servoantrieben der Faulhaber Produktreihe Quickshaft und haben eine Spitzenkraft von 28 N. Das Systemhaus Jung Antriebstechnik u. Automation kombiniert diese Linearmotorentechnik bereits seit fast zehn Jahren mit den Positioniercontrollern der Linmot-Baureihe C1100 und C1200 und verfügt somit über ein hochdynamisches und universell einsetzbares Antriebspaket. „Den Anlagenbauern für die Laborautomation bieten wir damit eine überaus flexibel einsetzbare Komplettlösung, mit der sich rasch und unkompliziert mehrachsige Pick & Place- und einachsige Förder- und Prüfsysteme für die Ver- und Bearbeitung und Prüfung von sensiblen Produkten verwirklichen lassen“, sagt Firmenchef Wilhelm Jung.

Abgesehen von ihrer schlanken Bauweise und ihrer verdrehsteifen Konstruktion zeichnen sich die neuen Quicklab-Module von Jung durch einige innovative Merkmale aus. Zu erwähnen ist hier besonders der neue direkte, aber auch steckbare Kabelabgang der Quickshaft-Motoren auf schlepptaugliche und bis zu 30 Meter lange Anschlusskabel. Er vereinfacht die Installation durch die Einkabeltechnologie und die beidseitige Vorkonfektionierung. Wie bei Jung üblich erreichen die Module und Achsen bemerkenswerte Dynamikdaten. Dies ist auf die Verwendung von Präzisionsführungen mit zwei Kugelumlaufwagen zurückzuführen. Es ergeben sich hierdurch trotz federleichter Konstruktion und geringer bewegter Massen eine hohe Steifigkeit und eine Positionierwiederholgenauigkeit von +/- 50 μm. Als kinematische Grenzdaten sind Verfahrgeschwindigkeiten von bis zu 3 m/s und Beschleunigungen von bis zu 100 m/s2 lastabhängig möglich. Während das Linearmotormodul QM02 eine Ideallösung für Anwendungen mit kurzen Hüben bis 120 mm darstellt, kann die Linearmotorachse QA01 Hübe bis 220 mm verfahren. Hinsichtlich ihres Konstruktionsprinzips stellt die QA01 eine optimale Grundachse für Pick & Place-Systeme dar. Jung Antriebstechnik u. Automation hat alle Komponenten seines Quicklab-Baukastens für den Einsatz unter den Bedingungen der Schutzart IP20 ausgelegt; dies ist typisch und ausreichend für trocken laufende Anwendungen in der Pharma- und Laborbranche.

Basierend auf seinem breit gefächerten Linearmotorsystem bietet das Unternehmen außerdem hochinteressante Zubehörelemente, die den Konstrukteuren viel Freiraum bei der Gestaltung intelligenter Automationslösungen lassen. Dazu gehört beispielsweise die magnetische Parkbremse Magstop zum stromlosen Feststellen der Module in einer Parkposition, die magnetische Konstantkraft-Feder Magspring, mit der sich Massen im Schwebezustand halten lassen und ein Adapterplatten-Set für die zweiachsige Kombination zu Pick & Place-Lösungen. Weiterhin wird zur Steigerung der Positioniergenauigkeit ein externer inkrementell arbeitender Positionssensor angeboten. „Bei der Konstruktion all unserer Produkte folgen wir konsequent unserem Leitmotiv „Die Masse macht den Takt“ und setzen auf kleinste bewegte Massen, größtmögliche Steifigkeit und Modularität – das gilt auch für die Quicklab-Optionen und deren Kombination“, betont Wilhelm Jung.

Unter dem Druck der Coronakrise entstehen in der Pharma- und Laborindustrie derzeit eine Vielzahl neuer Analyse- und Prüfeinrichtungen sowie Produktionslinien, Abfüll- und Verpackungsanlagen. Deren Leistungsfähigkeit und Kostenorientierung steht und fällt mit dem Grad der Automatisierung. Ein für die Laborautomation maßgeschneiderter Mechatronik-Baukasten wie der Quicklab kommt da wie gerufen. Wilhelm Jung kann das nur bestätigen: „Unsere neuen Linearmotor-Module und Linearmotor-Achsen sind bereits bei mehreren Herstellern und Zulieferer von Analysezubehör im Einsatz und die aktuelle Nachfrage ist enorm.“

Julius Moselweiß