Positionierantrieb | Für präzise Formatverstellung
Ob Positionierantrieb oder anders genannt Stellantrieb: Beide dürfen nicht fehlen in der modernen Antriebstechnik. Mit unserer Übersicht erfahren Sie mehr über neue Features und Innovationen. Verschiedene Hersteller berichten über die Feinheiten und Vorteile ihrer aktuellen Entwicklungen und wie diese den Stand der Technik beeinflussen. In diesem Artikel erfahren Sie mehr über die Zukunft der präzisen Bewegungssteuerung.
Positionierantrieb / Stellantrieb 2026 – Das Wichtigste in Kürze
Positionierantriebe – auch als Stellantriebe bezeichnet – sind ein Teil der zentralen Komponenten moderner Maschinen- und Anlagenautomatisierung. Während früher vor allem pneumatische und manuelle Lösungen verbreitet waren, setzen Hersteller zunehmend auf elektrische, kompakte und wartungsfreie Antriebe, die sich nahtlos in digitale Steuerungssysteme integrieren lassen.
Zu den aktuellen Trends zählen höhere Schutzarten (IP65/67) für den Einsatz in rauen Industrieumgebungen, steigende Drehmomentklassen bis über 10 Nm für flexible Anwendungen sowie die durchgängige Kommunikationsfähigkeit via IO-Link oder Industrial Ethernet (Ethercat, Profinet, Ethernet/IP). Auch batterielose Technologien und Funktionen zur vorausschauenden Wartung etablieren sich zunehmend, um Stillstandszeiten zu reduzieren und die Total Cost of Ownership zu senken.
Entwicklungsingenieure profitieren von skalierbaren Plattformlösungen, die sowohl in kompakten Verpackungsmaschinen als auch in komplexen Fertigungslinien eine präzise und schnelle Formatverstellung ermöglichen. Damit entwickeln sich Positionier- und Stellantriebe zu einem Schlüsselelement für Effizienzsteigerung, Energieeinsparung und Prozesssicherheit in der Industrie 4.0.
Neuheiten und Innovationen
Wir stellen Ihnen hier einige Produktinnovationen der Positionierantriebe bzw. Stellantriebe vor:
Stellantrieb mit IP65-Schutz und 10 Nm Drehmoment
29.08.2025 | Mit dem Segmo-Positioning GEL 6009 erweitert Lenord+Bauer das Einsatzfeld seiner kompakten Stellantriebe deutlich. Neben der Standardausführung in Schutzart IP54 ist nun optional auch eine Version mit IP65 erhältlich. Damit ist der Positionierantrieb auch in Umgebungen mit regelmäßigen Reinigungsprozessen oder erhöhter Feuchtigkeit sicher einsetzbar.
Darüber hinaus gibt es den Antrieb nun in einer Variante mit 10 Nm Drehmoment, womit sich auch anspruchsvollere Positionieraufgaben realisieren lassen. Die Integration in Automatisierungssysteme erfolgt wahlweise über IO-Link oder über gängige Industrial-Ethernet-Schnittstellen wie Ethercat, Ethernet/IP und Profinet.
Der batterielose Direktantrieb bietet einen wartungsfreien Betrieb und trägt so zu einer hohen Anlagenverfügbarkeit bei. Stillstandszeiten durch Batteriewechsel entfallen, was die Life Cycle Costs nachhaltig reduziert. Eine 14 mm Aufsteckhohlwelle, die über Reduzierhülsen flexibel an kleinere Wellen anpassbar ist, erhöht die Teilegleichheit und erleichtert die Ersatzteilhaltung beim Maschinenbauer.
Handlingsystem für 6 Bearbeitungsschritte auf engstem Raum
09.07.2020 | In der Sensoren Fertigung müssen die Einzelteile schnell zugeführt werden. Dann werden sie in sechs Arbeitsschritten wie Pressen, Schrauben oder Kleben montiert. IEF-Werner hat für diese Anwendung ein 18-Achs-Positioniersystem entwickelt. Das Handlingsystem führt die Bauteile dem Sensor zu. Im vorgegebenen Maschinenlayout stand nur wenig Bauraum zur Verfügung. Die Wahl fiel daher auf den Direktantrieb. Mit ihm lassen sich mehrere Schlitten platzsparend auf einer Achse verfahren.
„Das geforderte Handlingsystem sollte zum Beispiel in einer kundenseitig vorgegebenen Zelle untergebracht sein“, berichtet Andreas Hirt, Vertriebsmitarbeiter im Bereich Linearachsen bei IEF-Werner. Zuerst sahen die Entwickler für jede Station ein eigenständiges X-Y-Z Handling vor.
„Das ursprüngliche Handling Konzept sah sechs separate 3-Achssysteme auf Basis von Spindelantrieben vor“, erinnert sich Herr Hirt. Doch diese Lösung hätte speziell in der Materialflussrichtung der X-Achse zu groß gebaut. Den Entwicklungsingenieuren kam eine andere Idee: Mit einem Direktantrieb als X-Achse konnten die benötigten sechs Schlitten auf nur einem Achsgrundkörper untergebracht werden. Die Handhabungstechnik wurde so deutlich kompakter. Das Maschinenbau-System passte in die vorgegebene Zelle, ohne dass die Handhabung dabei unpräziser wird.
Die X-Achse vom Handlingsystem
Insgesamt erhielt das Positioniersystem 18 Achsen. In der X-Achse wurde eine Lineareinheit der Baureihe Euroline verbaut. Das einbaufertige System enthält einen eisenbehafteten Linearmotor und ein optisches Absolutwertmesssystem. Damit ist eine Referenzierung überflüssig. Die Wiederholgenauigkeit liegt bei ±5 µm, die Geschwindigkeit beträgt bis zu 5 m/s, der Hub der Lineareinheit umfasst 2457 mm.
Aufbau der Y- und Z-Achsen
Für die Y- und die Z-Achsen wurden Spindelachsen der Baureihe Profiline verbaut. „Die spindelgetriebenen Linearschienen mit Kugelumlaufeinheiten eignen sich sehr gut für Anwendungen zum präzisen Handhaben von Kleinteilen“, erläutert Andreas Hirt. Da der Kunde ein Siemens Steuerung einsetzt, hat IEF-Werner auch die Spindelantriebe mit Siemensmotoren ausgestattet.
Die Anbindung vom LinearmotorEuroline wurde an die vorgegebenen Komponenten der Steuerung über entsprechende Anschlussleitungen sichergestellt. IEF-Werner vertreibt nämlich nicht nur Lösungen mit eigenen Motoren, sondern setzt auch Fremdgeräte ein, wenn das gewünscht ist. „Um mit dem System das kundenseitig geforderte Sicherheitslevel zu erreichen, wurde der Linearmotor zudem mit einem speziellen Absolutwertgeber ausgestattet, welcher den Betrieb für sicher begrenzte Geschwindigkeit erlaubt“, sagt Andreas Hirt.
Für eine maximale Flexibilität des Achssystems und die Ausnutzung des vorhandenen Hubs setzten die Entwickler nicht auf Energieketten. „Wir hätten sie seitlich an den Stationen anbringen müssen. Das hätte die Bewegungsfreiheit eingeschränkt und unnötig Platz in Anspruch genommen“, kommentiert Andreas Hirt. Deswegen würden die Kabel zentralnach oben abgeführt.
Gleicher Aufbau der einzelnen Stationen
„Jede Station vom Handlingsystem ist gleich aufgebaut. Das wirkt sich positiv auf den Konstruktionsaufwand für die Handlingsysteme aus“, erläutert Herr Hirt. Je nach Bearbeitungsschritt werden die Bauteile einzeln den Stationen zugeführt und dort zu Baugruppen montiert. An der letzten Station wird ein Deckel aufgeklebt.
Der Verfahrbereich pro Station beträgt 150 x 510 x 80 mm. Die Verfahrzeiten für die verschiedenen Bearbeitungen liegen bei 4 bis 8 s. Die zu bewegende Masse an der Z-Achse beträgt 5 kg. Ein Kamerasystem kontrolliert die Qualität der einzelnen Bearbeitungsschritte. „Mit dem 18-Achs Handlingsystem haben wir sechs Handhabungs Prozesse auf engstem Raum realisiert, welche schnell und präzise ausgeführt werden können“ freut sich Andreas Hirt über das Ergebnis der Automation.
Kompakter Positionierantrieb für die flexible Formatverstellung
27.03.2020 | Automatische Positioniersysteme sparen Zeit bei der Navigation und Ausführung der Formatverstellung und steigern die Effizienz von Fertigungslinien. Der kompakte Positionierantrieb Segmo GEL 6129 von Lenord + Bauer reduziert den Umrüstaufwand deutlich. Dabei bietet der Stellantrieb dank verschiedener Anschlussmöglichkeiten in Form von geraden und gewinkelten Steckern sowie seiner geringen Abmessungen mehr Freiheit bei der Anlagenkonstruktion.
Identische Gehäusemaße der Positionierantriebe für die Varianten 2,5 Nm und 5 Nm erleichtern die Integration in die Anlage. Die wartungsfreien Segmo Kompaktantriebe mit batterielosem Multiturn-Absolutwertgeber, Getriebe und Motor sowie integrierter Leistungs- und Steuerungselektronik sind für den Standalone-Einsatz und für den Anschluss an die zentrale Steuereinheit Segmo-Box konzipiert.
Positionierantriebe im Segmo-System
Das komplette Positionierantrieb System Segmo besteht aus drei Einzelkomponenten, die miteinander kombinierbar sind. Mit der Plug-and-play-Lösung lässt sich jede Zustellachse automatisieren. Die einzelnen Komponenten sind der Stellantrieb, eine dezentrale Steuereinheit zur flexiblen Feldbusanbindung und Hybridkabel, die schleppkettentauglich sind.
Die Baustein-Bibliothek Segmo-Lib unterstützt den Bediener bei der effizienten Integration der Komponenten in die SPS im Sinne von Industrie 4.0 mit aktivem Condition-Monitoring. Die Segmo-Support Software dient zum einfachen vorkonfigurieren und Testen der Positionierantriebe. Mit einer Rezeptur-Software lassen sich Maschinen modernisieren und auf Basis gespeicherter Formate schnell und fehlerfrei umrüsten.
Positionierantrieb mit IO-Link zur Formatverstellung auf Knopfdruck
03.02.2020 | Bei Formatwechseln an Produktionsmaschinen wie bei Verpackungsmaschinen, Etikettierern, Textilmaschinen, Druckmaschinen oder Holzbearbeitungsmaschinen kommt es stets auf präzise und reproduzierbare Positionierungen an. Neben der Optimierung der Maschinenrüstzeiten, können durch vollautomatisierte Positionierantriebe auch Fehleinstellungen verhindert werden. Siko präsentiert jetzt neue Positionierantriebe der Baureihe AG03/1mit IO-Link Schnittstelle.
Positioniersystem mit leisem Noppenantrieb und Flankenspiel
19.12.2019 | Für präzise, geräuscharme Verfahrwege bietet Bahr Modultechnik seine Positioniersysteme der Baureihe ML jetzt in der neuen Variante MLN 60(S) mit Noppenriemenantrieb an. Der selbstführende 30 mm breite Antriebsriemen besteht aus abriebfestem Polyurethan, wurde mit verstärkenden Stahlcordzugsträngen gefertigt und gewährleistet einen verschleißarmen Betrieb bei konstanter Riemenspannung.
Die neue Antriebseinheit mit versetzten Noppen erübrigt den Einsatz von Bordscheiben und minimiert durch annähernd vibrationsfreie Übergänge die Laufgeräusche. Durch das harmonische Eingriffsverhalten, der das Flankenspiel kompensierenden Noppenanordnung wird eine hohe Spursicherheit erreicht. Dies ermöglicht besonders exakte Positionierungen des Führungsschlittens in beiden Laufrichtungen.
Positioniersystem mit nachstellbaren Laufrollen
Der Führungsschlitten wird mittels vier einfach nachstellbarer Laufrollen entlang der integrierten Führungswelle verfahren. Mit diesem Antriebs- und Führungskonzept erreichen die Positioniersysteme eine Wiederholgenauigkeit von ±0,1 mm beim Positionieren. Zur Montage in beliebigen Einbaulagen liefert Bahr die ML-Positioniereinheiten auch in der Modellvariante MLZ mit im Profil geführtem, stahlgewebeverstärktem HTD Zahnriemen.
An den Umlenkungen von Zahn- oder Noppenriemen sind beidseitig Kupplungsklauen zum Anschluss aller gängigen Motoren sowie die einfach zugängliche Nachspannvorrichtung angebracht. Die Profile lassen sich über T‑Nuten mit anderen Linearachsen unkompliziert zu komplexen Systemaufbauten zusammenfügen.
Quellenangabe: Dieser Beitrag basiert auf Informationen folgender Unternehmen: Bahr, Lenord+Bauer, IEF Werner, Siko.
