Antriebstechnik Neugart: Zuverlässige Getriebe für Roboter

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Manipulatoren in der Robotik müssen extreme Anforderungen erfüllen – und mit ihnen die Getriebe in den Antrieben. Eine Antwort können anwendungsspezifische Getriebe wie das NDF von Neugart sein. 

Für die Positioniergenauigkeit eines Roboters spielt auch die Präzision der eingesetzten Getriebe eine wichtige Rolle. Wesentliche Faktoren sind dabei ein geringes Verdrehspiel und eine hohe Verdrehsteifigkeit (Torsionssteifigkeit): Je geringer das Verdrehspiel eines Getriebes ist, desto genauer lässt sich ein Gegenstand positionieren. Aber auch Aspekte wie eine reduzierte Massenträgheit, niedriges Losbrechmoment oder ein anwendungsspezifisch angepasstes Dichtungskonzept entscheiden mit darüber, wie präzise ein Getriebe selbst bei hoher Dynamik arbeitet.

Besonderheiten des Flanschgetriebes NDF

Wie eine solche leistungsfähige Lösung aussehen kann, zeigt Neugart mit dem Flanschgetriebe NDF. Dieses verfügt zum Beispiel über einen besonders verdrehsteif ausgeführten Planetenträger-Käfig sowie über speziell ausgelegte Planetenräder. Das Verdrehspiel der Getriebeverzahnung ist standardmäßig auf weniger als 1 arcmin begrenzt. Dementsprechend hoch ist die Positioniergenauigkeit. Hierdurch reduziert sich die Nachregulierung des Systems auf ein Minimum und verkürzt die Taktzeit des Roboters. Darüber hinaus zeichnet sich das NDF im Detail noch durch eine ganze Reihe von weiteren Besonderheiten an der Eingangs- wie an der Abtriebsseite aus.

Konstruktionsmerkmale an Eingang und Abtrieb

So verringert in der Eingangsstufe ein Klemmring aus Aluminium die Massenträgheit am Spannsystem. Ein reibungsarmer Radialwellendichtring reduziert zudem das Losbrechmoment. Dieses „Dynamic Antriebssystem“ ermöglicht extrem schnelle Richtungswechsel und entlastet zugleich den Motor. Es ist also weniger Kraft notwendig, um das Getriebe anzutreiben. Damit kann ein kleinerer und leichterer Motor eingesetzt werden.

Als weitere Maßnahme sind in der Eingangsstufe des NDF drei Planetenräder verbaut, was sowohl die Massenträgheit gering hält, als auch die Reibung an der schnelldrehenden Eingangsstufe mindert. Das Getriebe wird thermisch entlastet. Es entsteht weniger Wärme, speziell am sich schnell drehenden Getriebeantrieb. Außerdem werden Planschverluste im Ölbad gesenkt.

Prädestiniert für den Einsatz in Delta-Robotern

Mit diesen Eigenschaften ist das NDF insbesondere ideal geeignet für den Einsatz in Delta-Robotern. Davon ist auch Marco Ebner von der Syntegon Packaging Systems AG im schweizerischen Beringen überzeugt: „Die Zuverlässigkeit der Getriebe ist für uns ein absolutes Muss, um die Erwartungen unserer Kunden auch zu deren vollsten Zufriedenheit erfüllen zu können. Das NDF-Getriebe von Neugart bietet dabei aus unserer Sicht das beste Gesamtpaket aus Performance, Qualität und Kosteneffizienz. Während der Entwicklung unserer neuen RPP-Maschinenplattform haben wir sehr eng und intensiv mit der Firma Neugart zusammengearbeitet und so die für uns ideale Getriebe-Lösung gefunden.“ 

Getriebe für außergewöhnliche Anforderungen

Für viele getriebetechnische Anforderungen bieten anwendungsspezifische Standardmodelle wie das NDF die richtige Lösung. Wenn es aber zum Beispiel um besonders anspruchsvolle Antriebsaufgaben geht, spezielle Einbausituationen vorliegen oder der Einsatzort besondere Anforderungen verlangt, sind anwendungsspezifische Sondergetriebe gefragt. Ihre Entwicklung setzt nicht nur technisches Know-how voraus, sondern auch einen engen Dialog zwischen Hersteller und Kunde.

Spezielle Anforderungen, die ein Sondergetriebe erforderlich machen können, gibt es viele: Beispiele aus dem Neugart-Kundenkreis finden sich nicht nur in Lackierrobotern, sondern auch in vielen anderen Hightech-Anwendungen wie Kernspintomographen oder Automatisierungssystemen für die Agrarindustrie.

Verzahnung als Qualitätsfaktor 

Gebündeltes Know-how für das Getriebe-Herzstück

Unkomplizierte Lösungen mit modifizierten Standardgetrieben

Oft muss es aber gar kein komplett neues Sondergetriebe sein. Denn viele Aufgaben lassen sich auch durch Modifikationen an Standardgetrieben schnell und unkompliziert lösen. So kommen beispielsweise in Verpackungsmaschinen, die für komplexe Anwendungen oft spezifische Antriebslösungen benötigen, häufig modifizierte Standardgetriebe zum Einsatz.Die Basis dafür bildet ein geeignetes Standardgetriebe aus dem breit gefächerten Neugart-Portfolio. Während Gehäuse, Lagerung und Verzahnungsteile dabei unverändert bleiben, können Abtriebswelle, Spannsystem oder Motoradapter auf vielfältige Art und Weise anwendungsspezifisch angepasst werden. Ebenso sind Sonderlackierungen oder spezielle Beschichtungen wie eine Vernickelung möglich.

Der Vorteil: Der Entwicklungsaufwand ist bei modifizierten Standardgetrieben naturgemäß geringer als bei kompletten Sonderlösungen, da nur wenige Bauteile geändert werden müssen. Häufig werden bestehende Komponenten nur neu kombiniert, um die passende Lösung für den Kunden zu finden. Deshalb ist eine schnelle Verfügbarkeit der Bauteile garantiert. Mustergetriebe wie auch Serienlieferungen können in entsprechend kurzer Zeit realisiert werden.

Wirtschaftliche Vorteile von Sondergetrieben

Nicht zuletzt macht sich der Einsatz von kundenspezifischen Sondergetrieben in wirtschaftlicher Hinsicht bezahlt. Denn der einmalige Engineering-Aufwand amortisiert sich über den Mehrwert – zum Beispiel, weil die entsprechende antriebstechnische Aufgabe anders gar nicht zu lösen gewesen wäre, oder weil sich der zur Verfügung stehende Platz durch Sonderbauformen effizienter ausnutzen lässt. Außerdem können Sondergetriebe unter Umständen anwendungsspezifisch einfacher und damit günstiger ausgelegt werden als vergleichbare Standardprodukte. Diese Einsparungen addieren sich mit zunehmender Stückzahl.