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DER KONSTRUKTEUR 10/2019

DER KONSTRUKTEUR 10/2019

ANTRIEBSTECHNIK GELENKIG

ANTRIEBSTECHNIK GELENKIG UND BELASTBAR ZUGLEICH Industrieroboter müssen präzise arbeiten, dynamisch und belastbar sein. Ihren Gelenkarmlagerungen wird dabei neben großer Beweglichkeit auch hohe Steifigkeit abverlangt. Ein Hersteller bietet für jede der sechs Achsen die passende Lagerbauart. PRODUKTE UND ANWENDUNGEN Bei Knickarm-Robotern nimmt die untere Drehlagerung der Achsen 1 und 2 das gesamte Gewicht und die größten Kippmomente auf. Erschwerend kommt hinzu, dass sich die Verkippungen in der Lagerung bis zum Toolcenterpoint vervielfachen. Schaeffler bietet hierfür die aus dem Werkzeugmaschinenbereich bekannten und sehr kippsteifen zweireihigen INA-Axialschrägkugellager ZKLDF an. Deren massive Lagerringe werden mit der Umgebungskonstruktion verschraubt. Die Achsen 3 und 4 tragen immer noch einen beträchtlichen Anteil des Roboterarms, allerdings ist der Bauraum in dem Gelenk bereits stark eingeengt. Hohe Tragfähigkeit und Steifigkeit bei einem MIT HOHER TRAGFÄHIGKEIT UND STEIFIGKEIT BEI KLEINEM LAGERQUERSCHNITT SIND KREUZROLLENLAGER BESTENS FÜR ENGE BAURÄUME GEEIGNET kleinen Lagerquerschnitt sind daher gefragt. Speziell für die hier steigenden Kundenanforderungen optimierten die Schaeffler-Ingenieure INA-Kreuzrollenlager der Baureihe XSU. Ein besonders hoher Füllgrad mit Zylinderrollen sorgt für höhere Steifigkeit. Zweireihige Lagerungen insbesondere in O-Anordnung bieten durch den großen Stützabstand bei geringem axialen Bauraum ein großes Potenzial für sehr kippsteife Lagerungen. INA-Schrägrollenlager der SGL-Baureihe verfügen zusätzlich noch über den sehr steifen Rollenkontakt. Die Kombination aus beidem empfiehlt Schaeffler besonders für die Achsen 5 und 6 mit den kleinen Gelenkarmdurchmessern. SGL-Lager lassen sich aufgrund des kleinen Querschnittes und der engen Durchmesserstufung sehr flexibel in den vorhandenen Bauraum zwischen Robotergetriebe und Gehäuse integrieren. PROFILSCHIENENFÜHRUNG Um den Arbeitsbereich der Industrieroboter zu erweitern oder auch um sie über größere Wege verfahren zu können, wird oftmals eine sogenannte 7. Achse verwendet: Auf einem Schlitten der Linearachse wird der Roboter zwischen den einzelnen Werkzeugmaschinen bzw. Stationen und den Magazinen und Palettensystemen hin und her bewegt. Als Führungssystem ist hier besonders die sechsreihige INA-Profilschienenführung Kuse X-life geeignet. Sie bietet eine besonders hohe nominelle Lebensdauer, einen verringerten Schmierstoffbedarf und eine außergewöhnlich geringe Hubpulsation. In Druckrichtung ist diese sechsreihige Profilschienenführung besonders tragfähig und daher in Kombination mit Direktantrieben prädestiniert. Um die Verfügbarkeit der ganzen Produktionszelle mit mehreren Werkzeugmaschinen zu maximieren, bietet Schaeffler für seine Profilschienenführungen optional die mecha tronische Linearführung Durasense an. Mit ihrer integrierten Sensorik lässt sich eine automatisierte Schmierung oder eine Überwachung des Schmierzustandes der Laufwagen realisieren. Die Gefahr an ungeplanten Ausfällen aufgrund von Verschleiß und Schmierungsversagen wird wesentlich reduziert. KARTESISCHE ACHSSYSTEME Nicht immer muss ein teurer Roboter für das Handling von Werkstücken und Werkzeugen eingesetzt werden. Diese Aufgabe übernehmen nach wie vor sehr oft kartesische Achssysteme, die aus kombinierbaren Linearmodulen aufgebaut sind. Schaeffler bietet auf diesem Gebiet ein umfangreiches Programm an INA-Linearmodulen und angetriebenen Lineareinheiten an. Linearmodule mit Sonderfunktionen erweitern das Anwendungsspektrum. So ermöglichen Teleskopmodule (MTKUSE) die Übergabe in Bereiche hinter Schutzwänden oder in getrennte Arbeitsräume. Bilder: Schaeffler www.schaeffler.com Linearmodule und angetriebene Lineareinheiten können zu kartesischen Systemen kombiniert und z. B. für Transport- und Handlingsaufgaben in Werkzeugmagazinen eingesetzt werden 42 DER KONSTRUKTEUR 10/2019

KLEINE MOTOREN FÜR RAUE UMGEBUNGEN Druckfest gekapselte IEC-Niederspannungsmotoren in kleineren Baugrößen bietet ABB an. Die Motoren in Baugrößen von 80 bis 132 weisen die gleichen Sicherheits- und Effizienzeigenschaften auf wie die größeren Produkte des Herstellers. Sie eignen sich für raue und explosionsgefährdete Umgebungen, z. B. in der Chemieindustrie, im Bergbau und im Öl- und Gassektor. Trotz ihrer geringeren Baugröße sind die Motoren ausreichend flexibel, um Funktionen wie Lagerschwingungs- und Temperaturwächter hinzuzufügen, mit denen eine Überwachung der Motoren während des Betriebs erreicht werden kann. Das ermöglicht eine zeitgerechte Wartung und verhindert ungeplante Stillstände. Mit ihrer Oberflächenbehandlung halten sie härtesten Bedingungen stand, z. B. auf Offshore- Bohrinseln. Die Motoren sind in den Effizienzklassen IE2 und IE3 erhältlich. Sie werden mit Atex- und weltweiter IECEx-Zertifizierung geliefert und sind für Anwendungen mit Frequenzumrichter zertifiziert. www.abb.com GETRIEBE ZUR PUNKTGENAUEN POSITIONIERUNG Für das präzise synchrone Positionieren eignen sich die lifgo- und leanSL-Zahnstangengetriebe von Leantechnik. Da sie modular aufgebaut sind, können mit ihnen auch komplexe Anlagen konstruiert werden. Die Serie lifgo ist für Einsatzgebiete entwickelt, in denen schwere Lasten positioniert werden müssen. Ihre vierfache Rollenführung gewährleistet eine hohe Positioniergenauigkeit. Zudem gibt es Ausführungen für Anwendungen mit langen Verfahrwegen, mit Greif- und Zentrierbewegungen und mit beidem. Einfache synchrone Positionieraufgaben ohne Querkraftaufnahme lassen sich mit den leanSL-Modellen realisieren. Sie eignen sich für Anwendungen, bei denen eine Führung bereits vorhanden ist. Diese Zahnstangengetriebe können Hubkräfte von 800 bis 8 000 N aufnehmen. Neben dem Standardmodell ist auch eine Variante für Greif- und Zentrierbewegungen erhältlich. Zudem gibt es mit leantranspo komplette Positioniersysteme, die in bestehende Anwendungen integrierbar sind. www.leantechnik.com

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