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Ein Ersatz für Planetengetriebe

Zykloid- und Wellgetriebe – nicht nur für Roboter

26. Februar 2021, 10:56 Uhr   |  Andreas Knoll

Zykloid- und Wellgetriebe – nicht nur für Roboter
© Nabtesco Precision Europe

Ob Delta-, Knickarm- oder SCARA-Roboter: Zwei Drittel aller Industrieroboter sind laut Nabtesco mit den »Gelenken« des Unternehmens ausgestattet.

Wie effizient und wirtschaftlich Maschinen und Anlagen arbeiten, hängt unter anderem von den verwendeten Getrieben ab. Daniel Obladen, Head of Sales General Industries des Zykloidgetriebe-Experten Nabtesco Precision Europe, spricht über deren Vorteile und Möglichkeiten in industriellen Anwendungen.

Markt&Technik: Nabtesco betrachtet sich als weltweit größter Hersteller von Zykloidgetrieben und Nummer Eins bei Robotergetrieben. Welche Vorteile haben Zykloidgetriebe für Anwendungen in der Industrie?

Daniel Obladen: Zykloidgetriebe sind genau, robust und zuverlässig – und das bei besonders kompakter Bauweise. Sie nutzen zur Kraftübertragung Kurvenscheiben und Rollen, was für einen hohen Wirkungsgrad, eine lange Lebensdauer und ein geringes Spiel von unter einer Winkelminute sorgt. Ihre besondere Konstruktion führt darüber hinaus zu einem vorteilhaften Verhalten hinsichtlich Dynamik, Belastbarkeit und Laufruhe. Auch bei großen Lasten oder schnellen und abrupten Bewegungen stellen die Getriebe exakte Bewegungen sicher und positionieren präzise. In Not-Halt-Situationen können sie gar das Fünffache des Nenndrehmoments aufnehmen, ohne einen Schaden davonzutragen. Das geringe Gewicht sorgt zudem für eine niedrigere Massenträgheit, verbesserte Lastbedingungen und Energieeinsparungen bei der Anwendung.

Welche Anwendungen profitieren von diesen Eigenschaften?

Unsere Getriebe kommen überall dort zum Einsatz, wo es auf exaktes Positionieren und hohe Zuverlässigkeit ankommt. Das Anwendungsspektrum reicht dabei von flexiblen Handling- und Bearbeitungsaufgaben über dynamische Pick-and-Place-Applikationen bis hin zur robotergestützten Positionierung und deckt letztlich fast alle Produktionsbereiche ab – sei es Fertigung, Bearbeitung, Montage oder Verpackung. Besonders Applikationen, bei denen schnelle und genaue Positionierbewegungen mit hohen Traglasten ohne Nachschwingen gefordert sind, profitieren von den spezifischen Eigenschaften der Zykloidgetriebe.

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© Nabtesco Precision Europe

Daniel Obladen, Nabtesco Precision Europe: »Aspekte wie Anwenderfreundlichkeit und Design rücken zunehmend in den Fokus.«

Trotzdem finden sich in vielen Anwendungen Planetengetriebe.

Bis dato sind wir vor allem als Ausstatter großer Roboterhersteller bekannt. Doch unsere Antriebe leisten nicht nur in Robotern gute Arbeit, sondern bringen auch die Peripherie und zahlreiche weitere High-Tech-Anwendungen auf Touren. Gerade für die Automatisierung in kleineren und mittleren Unternehmen ist unsere Zykloidgetriebetechnologie ein regelrechter Effizienzbeschleuniger, denn dank der hohen Präzision und Leistungsdichte der Getriebe lassen sich Bearbeitungszeiten verkürzen, die Produktqualität verbessern, die Produktivität erhöhen und Kosten senken.

Sind Planetengetriebe denn problemlos durch Zykloidgetriebe ersetzbar?

Auf jeden Fall, schließlich überschneiden sich die Einsatzgebiete beider Getriebearten. Hinsichtlich Performance, Langlebigkeit und Baugröße sind Zykloidgetriebe gegenüber herkömmlichen Planetensystemen in den meisten Fällen sogar im Vorteil. Vor allem wenn geringes Spiel und eine hohe Positioniergenauigkeit von hoher Bedeutung sind, bieten sie durchweg die besseren Leistungsdaten. So haben Zykloidgetriebe eine robustere Bauweise und erreichen daher eine längere Lebensdauer. Auch über einen großen Zeitraum ist die Spielzunahme sehr gering – ein Plus gegenüber Planetengetrieben, die im Laufe ihres Lebens häufig mit zunehmendem Spiel zu kämpfen haben.

Zykloidgetriebe erlauben zudem Untersetzungen von 30:1 bis über 300:1 – und zwar ohne zusätzliche Vorstufen, wie sie sonst bei Standard-Planetengetrieben nötig sind. Konstruktionsbedingt sind sie darüber hinaus deutlich steifer und dabei kompakter (etwa 50 Prozent kürzer) sowie leichter als mehrstufige Planetengetriebe. Darüber hinaus bieten sie eine um 500 Prozent höhere Überlastsicherheit.

Neben Zykloidgetrieben hat Nabtesco seit Neuestem auch Wellgetriebe im Portfolio.

Ja. Die Wellgetriebe der Marke Ovalo, wie die Nabtesco Precision Europe GmbH eine hundertprozentige Tochter der Nabtesco Corporation, ergänzen unser Robotik-Portfolio. Während Zykloidgetriebe wegen ihrer guten Steifigkeit vor allem bei höheren Drehmomenten zum Einsatz kommen, sind die Ovalo-Getriebe im unteren Drehmomentbereich zuhause und schließen damit die Lücke im unteren Line-up-Bereich. Wir sind jetzt in der Lage, sämtliche Roboterachsen und Anwendungen abzudecken – von klein und leicht über kraftvoll und schnell bis hin zu flexibel. So lassen sich Auslegungsprozesse optimieren und Entwicklungszyklen beschleunigen. Das Ergebnis sind eine durchgehende Getriebestrategie und optimal aufeinander abgestimmte Systeme.

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2. Maßgeschneiderte Wellgetriebe in Großserie

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