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DER KONSTRUKTEUR 4/2017

DER KONSTRUKTEUR 4/2017

SPECIAL ROBOTIK

SPECIAL ROBOTIK SPECIAL

ROBOTIK Roboter sind besonders aus der heutigen Automobilindustrie, aber auch aus der Lebensmittelproduktion, der Verpackungstechnik oder der Elektronikfertigung nicht mehr wegzudenken. Ein Großteil der Industrieroboter findet im Bereich des Punktschweißens, bei Lackieranwendungen sowie Pick-and-Place- und Handling-Applikationen Verwendung. Diese Einsatzbereiche erfordern ein hohes Maß an Geschwindigkeit, Beschleunigung, Präzision und Beständigkeit über einen langen Zeitraum, um teure Stillstandszeiten zu vermeiden. Anforderungen, die genauso für die „Gelenke“ der Roboter gelten: Die Getriebe in der Robotik sind besonders hohen Belastungen ausgesetzt und müssen dabei reibungslos und zuverlässig ihr Werk verrichten. Hier haben sich die Zykloidgetriebe von Nabtesco mit einem Marktanteil von rund 60 % etabliert. Die Getriebe dieses Typs, wie beispielsweise die Serien RV-N, RV-C, RF-P oder RH-N, arbeiten im Gegensatz zu Planetengetrieben mit zweistufigen Antriebskomponenten, die hauptsächlich aus vier verschiedene Bauelementen bestehen: einer Antriebswelle, zwei oder drei Exzenterwellen, zwei Kurvenscheiben sowie einer der Untersetzung entsprechend langsam laufenden Abtriebswelle. IN DER ROBOTIK DIE ERSTE WAHL Roboter müssen zuverlässig ihre Arbeit verrichten! Einen erheblichen Beitrag dazu leisten die verbauten Getriebe. Gerade für die Anforderungsprofile der Robotik in den unterschiedlichsten Anwendungen bewähren sich immer wieder Zykloidgetriebe. Autor: Daniel Obladen, Nabtesco Precision Europe GmbH, Düsseldorf ZYKLOIDE BAUWEISE BIETET VORTEILE Da die beiden Kurvenscheiben auf den Exzentern um 180° zueinander verschoben sind, ist auf dem gesamten Umfang des Kurvenprofils ein sogenannter Zahneingriff gewährleistet. Dies erlaubt es, sehr hohe Drehmomente mit extremer Präzision und Laufruhe zu übertragen und – dank der beiden Untersetzungsstufen – ohne zusätzliche Vorstufen Untersetzungsverhältnisse von 30:1 bis über 300:1 zu erzielen. Die Kraftübertragung über Bolzen und Rollen sorgt für einen hohen Wirkungsgrad, eine lange Lebensdauer und ein extrem geringes Spiel des Getriebes“, fasst Marcus Löw, Vertriebsdirektor von Nabtesco Precision Europe, die wichtigsten Vorteile der Zykloidgetriebe zusammen. Die rollende Reibung aller an der Kraftübertragung beteiligten Elemente ermögliche zudem ein sehr geringes Losbrechmoment. Das zweistufige Untersetzungsprinzip, das bei den RV-Einbausätzen, der Basis des Produktprogramms von Nabtesco, Verwendung findet, reduziert die Vibrationen sowie die Massenträgheit und lässt größere Untersetzungen zu. Der fast vollständige Kontakt innerhalb der Zykloiden-Bolzen-Konstruktion und die gleichmäßige Kraftverteilung innerhalb des Getriebes erlauben außerdem eine hohe Belastung bei geringem Spiel. „Durch diesen besonderen Aufbau erreichen die RV-Getriebe von Nabtesco eine hohe Wiederhol- und Bahngenauigkeit sowie ein konstantes Betriebsverhalten über die komplette Lebensdauer“, erklärt Löw. Ein weiterer Vorteil beträfe den Safety-Aspekt: „Da die Getriebe hohe Lastspitzen bis zum Fünffachen des Nenndrehmoments verkraften, stellen Not-Aus-Situationen beispielsweise kein Problem dar.“ PASSENDE EINBAUSÄTZE FÜR DEN ROBOTER Eine besonders kompakte und leichte Ausführung der RV-Einbausätze ist die RV-N-Serie. Diese entwickelte Nabtesco speziell für Robotik-Anwendungen, die zwar hohe Drehmomentleistungen erfordern, bei denen der verfügbare Bauraum jedoch stark begrenzt ist. Dies ist z. B. bei kleinen Pick-and-Place-Robotern häufig der Fall. Diese Getriebe-Serie bieten dank einer verstärkten Exzenterwellenlagerung eine hohe Leistungsdichte und Schockbelastbarkeit. Außerdem arbeiten die RV-N-Getriebe extrem genau und verschleißarm, was hohe Standzeiten der Roboter sicherstellt. Eine weitere RV-Variante ist die Serie RV-C. Sie ist äußerst leistungsstark und ebenfalls relativ kompakt konstruiert. Ihre DER KONSTRUKTEUR 4/2017 97

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