Mit einem Querschnitt von nur 30 x 15 mm bietet die KR15 Steifigkeit und höchste Präzision auf engstem Raum. Die Ausführung in korrosionsbeständigem Stahl ermöglicht den Einsatz auch bei ungünstigen Umgebungsbedingungen. Von dieser kleinsten Baugröße 15 bis zur größten Ausführung KR65 stehen insgesamt neun Baugrößen zur Verfügung. Ein umfangreiches Zubehörprogramm ist optional erhältlich. So sind Faltenbalg oder Blechabdeckung zum Schutz der Achse vor Verunreinigungen verfügbar, Kupplungen und Flansche erleichtern den Anschluss eines Motors, und Sensoren mit passenden Schaltwinkeln nebst Befestigungsschiene dienen als Endschalter.

Neuestes Mitglied in der Produktfamilie der kompakten Linearachsen ist die Baureihe SKR mit integrierter Kugelkette. Hierbei werden die Wälzkörper durch Kunststoffketten voneinander getrennt und kontrolliert durch den Umlauf geführt. Die Kugelkettentechnologie verleiht der Kompaktlinearachse überragende Laufeigenschaften und ermöglicht höhere Verfahrgeschwindigkeiten. Da neben der Führungseinheit auch der Kugelgewindetrieb mit der Caged Ball Technologie ausgerüstet ist, wird zudem eine geringe Schwankung des Drehmomentes erzielt. Aufgrund der Kugelkette sind die Wälzkörper stets von einem Schmierfilm umgeben. Daher ist ein wartungsfreier Betrieb möglich, insbesondere in Kombination mit dem Langzeitschmiermodul QZ zur permanenten Minimalmengenschmierung. Zusätzlich reduziert die integrierte Kugelkette die Belastung der Umwelt durch Geräusch- und Partikelemissionen.

Die in den letzten Jahren steigende Miniaturisierung von mechanischen, elektronischen, optischen und anderen Komponenten führt zu einem wachsenden Bedarf an hochgenauen Montagesystemen. Die SPI GmbH mit Sitz in Oppenheim entwickelt und baut Highend-Präzisionsroboter für Montageaufgaben im Mikrometer-Bereich und setzt seit Jahren für die Aktorik Linearachsen von THK ein. Die Achsen können entweder mit Schrittmotoren oder mit Servoantrieben bestückt werden und sind für hochgenaue Operationen ideal geeignet. Die hohe Steifigkeit ermöglicht einen Aufbau von komplexen motorisierten Greiferkomponenten oder Dispensereinheiten in Kombination mit Sensoren oder Videomikroskopen. Die Antriebe sind mit geringem Aufwand mit Glasmaßstäben der Firma Heidenhain oder anderer Hersteller zu verbinden, so dass geregelte Positionieraufgaben im Mikrometerbereich realisiert werden können. Bei Schrittmotorantrieben wird eine Inkrementierung bis zu 20 nm erreicht. Die Verfahrgeschwindigkeiten liegen hier bei maximal 250 mm/s bei Schrittmotoren und 500 mm/s bei Servoantrieben. Die Aktorik dieser hochpräzisen Roboter wird in der Regel als Portalsystem aufgebaut, welches relativ einfach zu montieren ist. Die Grundachsen werden durch zwei synchron operierende Antriebe realisiert, die auf einer extrem planen Granitbasis aufliegen. Das Anwendungsbeispiel in Bild 4 kann Flüssigkeitsmengen im Picoliterbereich dispensieren.

Bild 4: Dispensierroboter von SPI mit KR-Einheiten von THK

Montagegenauigkeiten im Mikrometerbereich sind ohne Unterstützung von Bildverarbeitung nicht zu realisieren. Die Systeme von SPI sind deshalb grundsätzlich mit Videomikroskopen ausgerüstet, die eine sehr flexible Steuerung der Montageleistung durch Bildverarbeitung ermöglichen. Das heißt, alle selbst entwickelten Greifersysteme sind so konstruiert, dass ein oder mehrere Videomikroskope in den Greifer integriert sind, die das Werkstück kontinuierlich ganz oder teilweise während des Prozessablaufes visualisieren und damit für die Bildverarbeitung bereitstellen. Gleichzeitig müssen auch die Strukturen am Montageort mikroskopisch aufgelöst, und bildverarbeitungstechnisch mit den Strukturen auf dem Werkstück in Übereinstimmung gebracht werden. Für diese Aufgaben hat SPI ein spezielles Videomikroskop (TIMM „Technisch Industrielles Miniatur Mikroskop") entwickelt, das durch seine kleine Bauform, durch sein geringes Gewicht und durch seine hohe optische Leistung für den Einsatz in der Robotik sehr gut geeignet ist. Es kann sehr leicht in Greifer integriert und zur Prozessvisualisierung und damit zur bildverarbeitungstechnischen Erfassung mikroskopischer Strukturen eingesetzt werden und ist das entscheidende Instrument für einen bildverarbeitungsgeführten Montageablauf. Solche hochpräzisen Montageanlagen sind beispielsweise bei renommierten Industrieunternehmen wie Agilent, Olympus und Siemens im Einsatz.