Optimierter Schreibfluss mit schmierfreier Lineartechnik

Herzstück des Handschriftroboters sind drei Linearachsen, die die Bewegung eines Kugelschreibers ermöglichen. Die Positionierung soll so präzise sein, dass der Roboter sogar Nuancen von vorgegebenen Handschriften imitieren kann.

Zwei der Linearachsen verlaufen parallel in einem Abstand von rund 50 cm. Auf ihren Schienen bewegen sich Linearschlitten, die eine dritte Linearführung halten und vertikal positionieren. Der Stift ist auf einem weiteren Schlitten montiert, der sich horizontal auf der dritten Linearführung bewegt. So erreicht er durch das synchrone Zusammenspiel der Achsen jeden beliebigen Punkt auf dem Schreibfeld. Beginnt der Stift zu schreiben, ist höchste mechanische Präzision gefragt – und hier war man auf der Suche nach den richtigen Komponenten.

Frühere Modelle funktionierten zwar, aber nur langsam und waren anfällig für Verschleiß. Das führte zu hohen Wartungskosten. Auch die Schreibergebnisse waren unbefriedigend. Die Roboter kommen bei einem Kunden in einer Lagerhalle zum Einsatz. Weil es mehrere Roboter sind und weil die Umgebung recht staubig ist, waren ein möglichst leiser Lauf und der Verzicht auf externe Schmiermittel weitere wichtige Anforderungen an die Bauteile.

Allen Anforderungen gerecht wurde schließlich unsere dry-tech Lineartechnik. Die Lösung ist eine Kombination aus drylin T-Miniaturlinearführungen mit vorgespannten Linearschlitten, dryspin Gewindespindeln mit zylindrischer Gewindemutter und elektrischen Schrittmotoren.

Die Schrittmotoren realisieren über die Spindelantriebe im Millisekunden-Takt präzise Bewegungen der Schlitten im Millimeterbereich. Diese hohe Genauigkeit wird durch eine neuartige Geometrie der dryspin Spindelgewinde ermöglicht. So sind die Flankenwinkel von Gewindemutter und Spindel abgeflacht, sodass sich ein überdurchschnittlich hoher Wirkungsgrad von 82 Prozent ergibt, was die Verstellgenauigkeit unterstützt. Auf diese Weise wird eine sehr hohe Präzision beim Schreiben erreicht.

Die Lineartechnik macht den Handschriftroboter nicht nur präziser, sondern auch wartungsärmer, denn sie benötigt keinerlei externe Schmierung. Im Kunststoff der Gewindemuttern und der Gleitelemente in den Linearschlitten sind Festschmierstoffe integriert, die sich im Betrieb allmählich freisetzen und einen reibungsarmen Trockenlauf ermöglichen. Dank dieses Selbstschmiereffekts können die Roboter in den staubigen Lagerhallen des Endkunden ausfallsicher arbeiten. Anders als bei geschmierten Kugelumlaufsystemen besteht hier keine Gefahr, dass sich der Umgebungsstaub am Schmierfett festsetzt und zu Einbußen in den Verstellbewegungen führt. Und es kommt noch ein weiterer Vorteil hinzu: Die kugelfreien Gleitsysteme sind besonders geräuscharm.

So können die Roboter leise, ermüdungsfrei und ohne störende Wartungseinsätze tausende Firmengrüße schreiben.