Wellgetriebe Baureihen für Industrieroboter, Cobots und Handling
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Wellgetriebe eignen sich für Anwendungen, die präzise in der Positionierung sind und eine hohe Wiederholgenauigkeit aufweisen. Die Schaeffler Gruppe stellt auf der Hannover Messe gleich drei neue Präzisionswellgetriebe vor: für Cobots, Industrieroboter und Torque-Applikationen. Der Baukasten für voll integrierte Tribo Wellgetriebe von Igus hat alles, was ein Cobot zur Beschleunigung der Low-Cost Automation braucht. Diese und weitere Neuheiten zu Wellgetrieben stellen wir Ihnen hier vor:
Inhalt
- Sensorisierte Wellgetriebe mit hoher Präzision für die Robotik
- Funktionsprinzip und Aufbau eines Datorker Wellgetriebes
- Plug-and-play Getriebe für Roboter
- Exakte Spannungswellengetriebe für Roboter
- Schrägnadellager und Getriebeeinheit für Roboter und Cobot
- Einbausätze mit höchster Drehmomentdichte für Handlingsysteme
- Funktionsprinzip und Aufbau eines Galaxie Wellgetriebes
- Was ist ein Wellgetriebe?
Sensorisierte Wellgetriebe mit hoher Präzision für die Robotik
11.05.2022 | Die produzierende Industrie benötigt Leichtbauroboter, die mit hoher Dynamik und Präzision agieren. Gleichzeitig erfordern Anwendungen in der Lebensmittelindustrie und Medizintechnik eine hohe Sensitivität, während im Mittelstand Flexibilität und Bedienerfreundlichkeit im Vordergrund stehen.
„Mit einer Komponente allein sind diese anspruchsvollen Ziele nicht zu realisieren. Wir sind diese Herausforderung grundsätzlich angegangen und haben für Leichtbauroboter und Cobots neue Hauptlager, Motoren, Getriebe sowie eine vollintegrierte Sensorik entwickelt", sagt Ralf Moseberg, Leiter Geschäftsbereich Industrial Automation bei Schaeffler.
"Mit unserem Lösungspaket können Cobots zum Beispiel gleichzeitig um etwa 50 Prozent schneller sein, um 30 Prozent schwerere Lasten transportieren und für die Sensitivität bieten wir mit unseren sensorisierten Wellgetriebe ein innovatives Konzept. Weitere Anwendungsfelder werden sich so erschließen lassen.“
Die RT-Präzisionswellgetriebe wurden für besonders dynamische und anspruchsvolle Anwendungen mit einem hohen Drehmomentniveau konzipiert. Als Option gibt es die Wellgetriebe mit einer vollintegrierten Drehmomentsensorik. Ohne zusätzlichen Bauraum und Steifigkeitsverlust der gesamten Mechanik liefert diese hochgenaue Drehmomentsignale. Bisher fehlte dem Markt eine serientaugliche und langlebige Sensorlösung. Mit dem sensorisierten Wellgetriebe RT wird diese Lücke geschlossen.
Roboter Antrieb Neuheiten für den stark wachsenden Markt
Im Gegensatz zu anderen Wellgetrieben am Markt wurde bei den sensorisierten Präzisionswellgetrieben die DMS-Struktur auf der Flexspline in Dünnschicht-Technologie dauerhaft aufgebracht. Der Drehmomentsensor unterstützt Sicherheitsfunktionen und eine feinfühlige, präzise Positions- und Prozessregelung. Die Drehmomentsignale kann man zudem für die Entwicklung einer aktiven Schwingungskompensation nutzen. Damit lassen sich kürzere Einschwing- und Positionierzeiten bei hochdynamischen Bewegungungen realisieren.
Schaeffler stellt aus auf der AMB 2022.
Wellgetriebe für High und Standard Torque Applikation
Zu den zwei Präzisionswellgetriebe Baureihen für Leichtbauroboter und Cobots zählen das RT1 für den High-Torque-Bereich und das RT2 für die Standard Torque Anwendung. RT2 Getriebe decken rund 80 % der üblichen Cobot Anwendungen ab. Die Baureihe umfasst fünf Baugrößen von 14 bis 32 sowie fünf Übersetzungen von 50 bis 160.
Planetengetriebe Neuentwicklungen für zahlreiche Einsatzfälle
Es gibt Varianten mit Hohlwelle und zum direkten Anbau an die Motorwelle, als geschlossene Einheit mit Dichtungen sowie als Komponentenset. Die RT1 Getriebe stehen in vier Baugrößen von 14 bis 32 mit Übersetzungen 100 und 160 für Drehmomente von 25 bis knapp 900 Nm zur Verfügung. Dank der hohen Drehmomentdichte lassen sich mit den RT1 Wellgetrieben besonders kompakte Gelenkarme für überdurchschnittlich hohe Lasten realisieren.
Weil die neuen Präzisionswellgetriebe so leicht und kompakt sind, eignen sie sich bestens für den Einsatz in Cobots. Ihre verschleißfeste und spielfreie Verzahnung garantiert hohe Positioniergenauigkeiten während der gesamten Lebensdauer. Zweireihige Schrägnadellager XZU von Schaeffler ermöglichen mit ihrer hohen Kippsteifigkeit eine deutlich steifere Cobot Struktur.
Präzisions Planetengetriebe für Industrieroboter
Mit dem Präzisionsplanetengetriebe der PSC-Baureihe für Industrieroboter haben Konstruktuere im Vergleich zum Marktstandard durch ein um Faktor zehn geringeres Verdrehspiel und eine um Faktor drei verlängerte Gebrauchsdauer. Eine Verschleißkompensation hält das extrem kleine Verdrehspiel konstant. Derartig große Entwicklungssprünge sind sehr selten und eine Chance für die Industrierobotik, bisherige Grenzen zu überwinden.
Schaeffler bietet damit in diesem Jahr Präzisionswellgetriebe und Präzisions-Planetengetriebe für Knickarmroboter für alle Achsen und Traglasten von wenigen Kilogramm bis über 100 kg anbieten.
Schaeffler stellt aus auf der Hannover Messe 2022 und auf der Automatica 2022.
Funktionsprinzip und Aufbau eines Wellgetriebes
15.03.2021 | Das Video zeigt wie ein Datorker Wellgetriebe von Hiwin aufgebaut ist und wie es funktioniert:
Plug-and-play Getriebebaukasten für Roboter
18.02.2021 | Eine besonders wichtige Rolle spielen die Getriebe als Herzstück von modernen Robotern. Igus hat dafür im letzten Jahr eine neue Generation an Tribo Wellgetrieben für die Bewegung an der 5. Roboter Achse vorgestellt. Reibung und Verschleiß werden durch schmierfreie Tribo Polymere optimiert. Der Einsatz von Kunststoffen gestattet die äußerst kompakte Bauweise und kostengünstige Herstellung der kollaborierenden Roboter.
Exakte Spannungswellengetriebe für Roboter
03.07.2020 | Roboter müssen exakt, effizient und torsionssteif sein. Auch in Werkzeugmaschinen, Automation und Halbleiterfertigung wird zunehmend Präzision gefordert. Nidec Graessner bietet für diese Anwendungen das Spannungswellengetrieben Flexwave an. Das leichte Getriebe bietet zudem ein niedriges Anlaufmoment, hohe Übersetzungen und Spielfreiheit.
Scara Roboter für Einsteiger in die digitale Transformation
Die Spannungswellengetriebe von Nidec gibt es in den Baugrößen 35 bis 80. Sie ermöglichen Übersetzungen bis i = 120:1. Mit 100 g bis 3,4 kg eignen sich die Flexwave Getriebe für den Leichtbau. Sie liefern bis zu 346 Nm abtriebsseitig ein sehr hohes Maximaldrehmoment. Mit verschiedenen Einbausätzen lassen sie sich schnell und sicher montieren.
Ist der Exzenter im Einsatz, nehmen Flexwave und elastisches Lager eine elliptische Form an. Flexwave und Hohlrad greifen an beiden Enden der langen Achse der Ellipse stabil ineinander. Sind das Hohlrad fixiert und der Exzenter an der Antriebsseite im Uhrzeigersinn gedreht, dreht sich das Nidec Spannungswellengetriebe abtriebsseitig entgegen dem Uhrzeigersinn. Durch die unterschiedliche Anzahl der Zähne zwischen beiden Rädern wird schließlich die jeweilige Drehzahl bestimmt.
Die Features im Einzelnen
- Übersetzungen bis i = 120:1
- unterschiedliche Baugrößen
- präzise
- torsionssteif
- wiederholgenau
- spielfrei
- niedriges Anlaufdrehmoment
- leicht
Nidec ist Aussteller der Motek virtuell und der FMB 2020.
Schrägnadellager und Getriebeeinheit für Roboter und Cobot
07.04.2020 | Schaeffler Technologies präsentiert gleich zwei neue Komponenten für den Einsatz in Leichtbauroboter und Cobot präsentieren. Das neues Schrägnadellager XZU für Roboter- und Cobot-Gelenke bietet eine um 20 % reduzierte Reibung und eine 30 % höhere Steifigkeit. Zudem wurde das neue Präzisionsgetriebe RTWH für den kompakten Bauraum entwickelt. Die Getriebeeinheit ist einbaufertig und ausschließlich mit dem Schrägnadellager XZU als Hauptlager erhältlich.
Einbausätze mit höchster Drehmomentdichte für Handlingsysteme
31.01.2018 | Der Einbausatz der Baureihe CSG-2A von Harmonic Drive eignet sich für hochdynamischen Anwendungen. Als Wellgetriebe mit lebenslanger Präzision bietet er Spielfreiheit sowie höchste Übertragungs- und Positioniergenauigkeit, die aufgrund der prinzipbedingten Vorspannung des Getriebes über die komplette Lebensdauer aufrechterhalten wird.
Im Vergleich zu Standardwellgetrieben weist diese Baureihe bei unveränderten Abmessungen um 30 % höhere Drehmomente in Spitzen-, Nenn-, Durchschnitts- und Kollisionsdrehmoment auf. Somit sind in der Anwendung höhere Beschleunigungen und Verzögerungen möglich und die Zykluszeiten können reduziert werden. Alternativ kann bei gleicher Belastung auch eine kleinere Getriebebaugröße ausgewählt werden. Dadurch ist eine kompaktere Konstruktion des Antriebssystems als mit Standardwellgetrieben möglich.
Datenaustausch im Getriebebau als Basis für Digital Twins
Durch das um 30 % gesteigerte Kollisionsdrehmoment weist die CSG-Baureihe von Harmoni Drive eine im Vergleich zu Standardwellgetrieben deutlich gesteigerte Robustheit gegenüber Schocklasten auf. Die höhere Belastbarkeit des Getriebes geht allerdings nicht zulasten der Lebensdauer. Im Gegenteil - die Lebensdauer konnte gegenüber dem Standardgetriebe um 40 % gesteigert werden.
Die Einbausätze der Baureihe CSG-2A gibt es in zehn Baugrößen mit den Untersetzungen 50, 80, 100, 120 und 160 bei einem wiederholbaren Spitzendrehmoment zwischen 23 und 3419 Nm und einer Drehmomentdichte von 260 bis 545 Nm/kg. Die feine Staffelung der Baugrößen ermöglicht es, die optimal geeignete Getriebegröße für die Anwendung zu wählen.
Der Einbausatz, bestehend aus den Bauteilen „Circular Spline“, „Flexspline“ und „Wave Generator“, bietet konstruktive Freiheit bei der Integration in die Anwendung. Durch Nutzung der vorhandenen Gehäusestruktur kann beispielsweise ein separates Getriebegehäuse vermieden werden. Weiterhin kann häufig das ohnehin vorhandene Lagersystem der Anwendung als Abtriebslager des Einbausatzes eingesetzt werden und die Konstruktion ist auf Leichtbau optimierbar. Die hohe Drehmomentdichte der Einbausätze der Harmonic Drive Baureihe CSG-2A benötigt wenig Platz.
Funktionsprinzip und Aufbau eines Galaxie Wellgetriebes
13.04.2015 | Das Video zeigt wie ein Galaxie Wellgetriebe von Wittenstein aufgebaut ist und wie es funktioniert:
Technisches Allgemeinwissen
Ein Wellgetriebe ist ein einfaches aber wirkungsvolles Getriebe, was in allen Bereichen der Antribstechnik und besonders häufig in der Robotertechnik eingesetzt wird. Das Wellgetriebe bietet u. a. hohe Wirkungsgrade und Drehmomentkapazität. Dabei setzt es sich aus nur drei Komponenten zusammen: dem Wave (Wellen) Generator, einer verformbaren zylindrischen Stahlbüche, genannt Flexspline und einem Hohlrad. Durch das Einfügen vom Wellen Generator nimmt der Flexspline dessen elliptische Form an. Durch den durchgehend umlaufenden mehrfachen Zähne Eingriff von Flexspline und Hohlrad läuft das Getriebe spielfrei, torsionssteif und wiederholgenau.
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