Planetengetriebe in der Robotik

Hauptseite > Aktuelles > Planetengetriebe in der Robotik

Planetengetriebe in der Robotik

Mit dem technologischen Fortschritt wächst auch der Umfang dessen, was als Robotik bezeichnet wird. Im Jahr 2005 waren 90 % aller Roboter bei der Montage von Autos in Automobilfabriken zu finden. Diese Roboter bestehen hauptsächlich aus mechanischen Armen, die bestimmte Teile eines Autos schweißen oder anschrauben sollen. Heute gibt es eine weiterentwickelte und erweiterte Definition der Robotik, die die Entwicklung, den Bau und den Einsatz von Robotern umfasst, die die härtesten Bedingungen auf der Erde erforschen, Roboter, die die Strafverfolgung unterstützen, und sogar Roboter, die in fast allen Bereichen des Gesundheitswesens helfen.   

 

Auch wenn sich die Welt der Robotik insgesamt immer weiter ausdehnt, weist ein Roboter doch einige einheitliche Merkmale auf:

 

Alle Roboter bestehen aus einer Art mechanischer Konstruktion. Der mechanische Aspekt eines Roboters hilft ihm, die Aufgaben in der Umgebung zu erfüllen, für die er entwickelt wurde. Die Räder des Mars 2020 Rover beispielsweise sind einzeln motorisiert und bestehen aus Titanrohren, die ihm helfen, auf dem rauen Terrain des roten Planeten fest zu greifen.

 

Roboter benötigen elektrische Komponenten, die die Maschinen steuern und antreiben. Die meisten Roboter benötigen elektrischen Strom (z. B. eine Batterie), um mit Energie versorgt zu werden.

 

Roboter enthalten zumindest ein gewisses Maß an Computerprogrammierung. Ohne einen Code, der ihm sagt, was er zu tun hat, wäre ein Roboter nur ein weiteres Stück einfacher Maschine. Durch das Einfügen eines Programms in einen Roboter kann dieser wissen, wann und wie er eine Aufgabe auszuführen hat.

 

Obwohl die Robotik Branche noch relativ jung ist, birgt sie ein bewundernswertes Fortschrittsversprechen, von dem die Science-Fiction einst nur träumen konnte. Von den tiefsten Tiefen unserer Ozeane bis hin zu Tausenden von Kilometern im Weltraum werden Roboter Aufgaben übernehmen, die der Mensch allein nicht einmal im Traum bewältigen könnte.

 

Damit ein Roboter auch reibungslos funktioniert, müssen die einzelnen Komponenten auch dementsprechend aus hochwertigen sowie langlebigen Teilen gefertigt werden.

 

Anforderungen an Getriebe in Roboterachsen

 

Der Bau eines ultrapräzisen Getriebes erfordert Maßnahmen zur Vermeidung von Verarbeitungsfehlern und zur Sicherstellung einer toleranzgenauen Ausrichtung der Komponenten in einem Mechanismus. Zu den möglichen Maßnahmen gehören maßgeschneiderte Bearbeitungstechniken und eine verbesserte Maßkontrolle vor und während der Montage. Die Hersteller führen auch sichere Handhabungs- und Verpackungspraktiken ein, um Schäden nach der Produktion, wie Späne oder Verunreinigungen, auszuschließen. Darüber hinaus werden hochpräzise Untersetzungsgetriebe in der Regel in Kleinserien produziert, was eine gründliche Qualitätsprüfung ermöglicht.

 

Diese Bemühungen zahlen sich natürlich aus, denn sie ermöglichen es, das Spiel auf 2 Grad oder sogar weniger zu reduzieren – eine Genauigkeit, die für Messgeräte, Roboter oder Werkzeugmaschinen erforderlich ist.

 

Ein Zahnrad in einem Getriebe ist ein Rad mit gleichmäßig großen und beabstandeten Zähnen, die um seinen Umfang herum bearbeitet oder geformt sind. Zahnräder werden in rotierenden Maschinen nicht nur zur Übertragung von Bewegungen von einem Punkt zum anderen verwendet, sondern auch wegen des mechanischen Vorteils, den sie bieten. Zwei oder mehr Zahnräder, die eine Bewegung von einer Welle auf eine andere übertragen, werden als Getriebe bezeichnet, und ein Getriebe ist ein System von Rädern oder Zylindern mit ineinandergreifenden Zähnen. Getriebe werden vor allem zur Übertragung von Drehbewegungen eingesetzt, können aber auch zur Umwandlung von Hin- und Her Bewegungen in Drehbewegungen und umgekehrt verwendet werden.

 

Zahnräder sind vielseitige mechanische Komponenten, die viele verschiedene Arten der Kraftübertragung oder Bewegungssteuerung ermöglichen.

Beispiele hierfür sind:

 

– Änderung der Rotationsgeschwindigkeit

– Ändern der Drehrichtung

– Änderung der Winkelausrichtung der Rotationsbewegung

– Multiplikation oder Division des Drehmoments oder der Größe der Drehbewegung

– Umwandlung einer Drehbewegung in eine lineare Bewegung und deren Umkehrung

– Verschieben oder Ändern des Ortes der Drehbewegung

 

Bei Robotern kommen zudem noch verschiedene Getriebearten zum Einsatz:

 

Planetengetriebe

 

Planetengetriebe oder auch Umlaufrädergetriebe sind besondere Bauteile, die aus geradverzahnten zylindrischen Zahnrädern für die Übertragung von Bewegung und Leistung bestehen.

 

Sie bestehen aus einem Ritzel (Sonnenrad), das sich im Inneren des Getriebes befindet und mit einer Reihe von Zahnrädern verbunden ist, die in einen äußeren Zahnkranz eingesetzt sind (Planetenräder). Das Sonnenrad wird von einem Motor angetrieben und überträgt seine Bewegung auf die umliegenden Planetenräder, wodurch die höchste Präzision dieses Getriebetyps gewährleistet wird.

 

Die Vorteile des Planetengetriebes als Robotergetriebe sind:

 

  • hohe Untersetzungsverhältnisse
  • hohe zu übertragende Drehmomente
  • hohe Lasten, die auf die Abtriebs Welle wirken.

Da es sich um sehr robuste Vorrichtungen handelt, die hohen Drehmomenten und Überlastungen standhalten können, werden Planetengetriebe traditionell sowohl für selbstfahrende Maschinen als auch für industrielle Automatisierungssysteme verwendet.

 

Spielfreie Planetengetriebe für Industrieroboter

 

In einem Antriebssystem ist ein Getriebe oder ein Untersetzungsgetriebe eine Komponente von entscheidender Bedeutung, um das gewünschte Drehmoment zu liefern. Seine Hauptfunktion besteht darin, das Kraftmoment zu vervielfachen, indem es einen mechanischen Vorteil schafft. Es erfüllt diese Aufgabe gut, aber das Spiel verursacht Bewegungsverluste, die die Positioniergenauigkeit beeinträchtigen und die Gesamtleistung des Systems verschlechtern. Eine Möglichkeit, diese unerwünschten Effekte zu vermeiden, ist die Anschaffung eines spielfreien Getriebes.

 

Kompaktes Planetengetriebe für hohe Radiallasten

 

Die Verwendung mehrerer Getriebestufen nutzt zwar die hohen Zahneingriffswirkungsgrade optimal aus und führt zu hocheffizienten Getrieben, führt aber in der Regel zu schweren und sperrigen Lösungen. Kompakte PGT-Konfigurationen hingegen können hohe 

Übersetzungsverhältnisse in sehr kompakten Formen erreichen, leiden aber unter überraschend hohen Verlusten, die von hohen virtuellen Kräften herrühren.

 

Getriebe in der Robotik und Automation

 

Automatisierung und Robotik sind aktuelle Themen in der Wirtschaftstechnologie. Obwohl diese Begriffe ähnlich sind, ist es nicht immer korrekt, sie synonym zu verwenden. Bevor Sie eine dieser beiden Technologien für die Umgestaltung Ihres Unternehmens in Betracht ziehen, müssen Sie nicht nur den Unterschied zwischen ihnen kennen, sondern auch wissen, welche Technologie Ihrem Unternehmen am meisten nützen würde.

 

Was ist der Unterschied zwischen Automatisierung und Robotik?

 

Unter Automatisierung versteht man den Einsatz von selbständig arbeitenden Maschinen, Computersoftware und anderen Technologien zur Ausführung von Aufgaben, die normalerweise von Menschen erledigt werden. Dieser Prozess ist so konzipiert, dass er automatisch einer vorgegebenen Abfolge von Vorgängen folgt oder auf kodierte Anweisungen reagiert.

 

Robotik ist der Entwurf, die Entwicklung und der Einsatz von Robotern zur Ausführung von Aufgaben. Dabei handelt es sich um physische Roboter, die menschliche Handlungen ersetzen (oder nachahmen).

 

Auch hier gibt es zwar einige Überschneidungen zwischen diesen beiden Begriffen, aber sie sind nicht dasselbe. Physische Roboter können in der Automatisierung eingesetzt werden, aber die meisten Roboter werden nicht zu diesem Zweck entwickelt. Hier sind einige Beispiele, die den Unterschied zwischen Automatisierung und Robotik verdeutlichen:

 

  • Wenn ein Kunde an das Support-Team einer Bank schreibt, antwortet ein Chat Bot, bittet um zusätzliche Informationen und bittet den Kunden, am Ende der 

 

Umwandlung ein Feedback zu hinterlassen. Das ist Automatisierung ohne Robotik.

  • Wenn ein Roboter in einer Fabrik ein Auto zusammenbaut, ist das Automatisierung mit Robotik.

 

  • Wenn ein Unternehmen einsamen Senioren Roboter-Haustiere zur Verfügung stellt, ist das Robotik ohne Automatisierung.

 

Wie Sie sehen ist die Robotik ein komplexeres Thema, jedoch kein unlösbares. Bei Fragen wenden Sie sich gerne an unsere Experten, die Ihnen mit Rat und Tat zu Seite stehen.

SIEHE AUCH

Schwungradgehäuse für Motoren von Baumaschinen

Woran erkenne ich qualitativ hochwertige und seriöse CNC-Fräshersteller?

Hydraulische Spannvorrichtungen