Das ultimative Positioniersystem
Aus der Forschung in die Industrie: Das ultrakompakte 6-Achs-Positioniersystem EASy A3 setzt Maßstäbe in puncto Tragfähigkeit, Präzision, Modularität und Wirtschaftlichkeit. Gemeinsam möchten das Forschungszentrum Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY und der Positionierspezialist Steinmeyer Mechatronik den Prototypen in die Serienfertigung für industrielle Anwendungen überführen. Und davon gibt es viele: „Überall, wo sehr schwere Komponenten oder Bauteile hochgenau zueinander ausgerichtet werden, ist der EASy A3 eine ideale Wahl“, sagt Elger Matthes, zuständig für Entwicklung und Produktmanagement bei Steinmeyer Mechatronik.
Easy Alignment System
Seit mehr als zehn Jahren arbeiten DESY und Steinmeyer Mechatronik nun schon zusammen und haben die EASy-Familie (Easy Alignment System) entwickelt – eine patentierte Baureihe von Positionierungssystemen, die ihr Ziel über bis zu sechs weitgehend voneinander entkoppelten Achsen ansteuern können. Das System ist modular aufgebaut, um in kürzester Zeit und mit wenig Aufwand individuelle Lösungen zu finden. So lässt sich etwa das manuell verstellbare Basismodell mit wenigen Handgriffen auf motorisches Positionieren umrüsten.
Der neuste Spross der Familie ist nun der EASy A3, der dank seiner Kompaktheit besonders interessant für industrielle Anwendungen ist. Bei einer Größe von nur 350 x 500 mm positioniert das System bis zu zwei Tonnen schwere Lasten mit einer Genauigkeit im Bereich von Mikrometern. Zu verdanken sind diese Tragfähigkeit und Präzision einer einzigartigen, kosteneffizienten Bauweise: „Insbesondere die minimalistische Herangehensweise, der Verzicht auf rollende Elemente sowie die intelligente Kombination aus orthogonalem Aufbau für die Translationen und einem Tripod für die Rotationen machen den Unterschied“, erklärt Roland Platzer aus dem Bereich „Zentrale Konstruktion“ bei DESY. Hinzu kommt die Stapel-Architektur aus wenigen einfachen, dafür aber sehr steifen Stell-, Lager- und Strukturelementen.
Zurück geht das innovative Konzept ursprünglich auf Systeme, die in den großen Beschleunigeranlagen des DESY eingesetzt werden: So positioniert etwa der EASy P1 in einem neuartigen Plasmabeschleuniger hochauflösende Cavity Strahllage-Monitore (Nachweisgeräte zur Strahllage-Beobachtung). Und auch der EASy A3 wird bei DESY zum Einsatz kommen, um tonnenschwere Monochromatoren, Magnetstrukturen, Teleskopspiegel oder Messsensoren auszurichten.
Kompakt, flexibel, EASy
Immer häufiger betreiben Unternehmen eigene Ringbeschleuniger – zum Beispiel Halbleiterhersteller zur Qualitäts- und Materialprüfung –, in denen der EASy A3 Anwendung finden könnte. Und es gibt viele andere Einsatzgebiete: vom wissenschaftlichen Gerätebau über die Medizintechnik bis hin zu Maschinenbau oder Luft- und Raumfahrttechnik. Insbesondere dort und in der Automobilindustrie, wo vollautomatisierte Prozesse und höchste Genauigkeitsanforderungen die Produktion bestimmen, kann der EASy A3 die Effizienz in Fertigung und Montage enorm steigern. Egal ob schwere Bauteile geschweißt, große Fahrzeugkomponenten verbunden oder Maschinen auf einer Fertigungsstraße untereinander ausgerichtet werden – der EASy A3 positioniert jede Last hochpräzise und kommt dabei mit wenig Bauraum aus.
So auch bei der Protonentherapie, einer Technik zur Behandlung von Krebspatienten, bei der diese mit speziellen Großgeräten bestrahlt werden. „Dabei kann man zwar die Eindringtiefe der Protonen ins Gewebe sehr gut einstellen, doch ihre Richtung lässt sich nur schwer steuern“, erklärt Elger Matthes. „Daher müssen die Fokussiereinheiten und Strahlerzeuger, teilweise auch der Patient, ständig neu ausgerichtet und positioniert werden.“ Weil die Geräte zur Erzeugung der Protonen – oft sind das sogenannte Synchrotrone –, so schwer sind, ist das kein leichtes Unterfangen. Für den EASy A3 ist es jedoch kein Problem – inklusive der nötigen, hohen Präzision. Das System kann den Vorgang sogar automatisch erledigen.
Gegenüber klassischen Technologien für hochpräzise Schwerlastpositionierung wie Lenkergestell, gestapelten Linearachsen und Hexapoden ist das sechsachsige System von EASy A3 leistungsfähiger und wirtschaftlicher. Außerdem profitieren Anwender vom modularen Konzept der Baureihe. „Bis dato sind kommerzielle universelle Positioniersysteme kaum verfügbar“, sagt Roland Platzer. „Mit der EASy-Familie steht nun ein Baukastensystem für nahezu alle Anforderungen und Anwendungen zur Verfügung. Singuläre Lösungen, die in der Regel einen hohen technischen, zeitlichen und finanziellen Aufwand bedeuten, könnten damit der Vergangenheit angehören.“
