Zykloidgetriebe sind robust gegenüber ­stoßartigen Belastungen und aufgrund ihres geringen Spiels und ihrer hohen Torsionssteifigkeit hinsichtlich Positioniergenauigkeit nahezu unschlagbar. Geradezu prädestiniert für den Maschinenbau und die Robotik. Zwei neue Getriebebaureihen eines Düsseldorfer Getriebespezialisten zeigen, was Hoch­präzisionsgetriebe heute leisten können.

Nabtesco hat Gespür für die Technologiebedürfnisse seiner Kunden und versorgt die Robotik und den Maschinenbau kontinuierlich mit Getrieben für eine zukunftsfähige, automatisierte Produktion. Aktuelle Neuzugänge: anwenderfreundliche High-Torque-Getriebe für den Schwerlasteinsatz und speziell für die Robotik entwickelte modulare Hochpräzisionsgetriebe.

Mit seinem Portfolio an hochperformaten Präzisionsgetrieben deckt Nabtesco zahlreiche Anforderungen der Industrie ab. Das Verständnis für die Bedürfnisse des Kunden spiegelt sich auch in den beiden aktuellen Entwicklungen wider: den modularen High-Torque-Getrieben Neco HT und den speziell für die Robotik entwickelten Hochpräzisionsgetrieben der Zeta-Serie.

2020 hat Nabtesco die Neco-Serie gelauncht und damit Robotertechnologie für den klassischen Maschinen- und Anlagenbau zugänglich gemacht. Die einbaufertigen Servogetriebe punkten hinsichtlich Präzision, Wiederhol- und Gleichlaufgenauigkeit, Design, Korro­sionsschutz, Motoranbindung sowie Modularität und ermöglichen Performancesprünge. Jetzt erweitert der Zykloidgetriebespezialist die Getriebeserie um Baugrößen für Heavy-Duty-Anwendungen. „Auf die Neco-Serie haben wir unglaublich viel positives Feedback bekommen. Immer wieder erreichten uns dabei Anfragen, das anwenderfreundliche und modulare Design auch für höhere Drehmomente nutzen zu wollen“, so Daniel Obladen, Head of Sales General Industries bei Nabtesco Precision Europe. „Mit den High-Torque-Getrieben Neco HT bauen wir die Neco-Produktfamilie für den Schwerlasteinsatz aus und schaffen für das absolut genaue Bewegen hoher Traglasten eine effi­ziente Alternative mit hervorragender Handhabbarkeit und Verfügbarkeit.“

Plug&Play-Getriebe für hohe Drehmomente

In der Regel werden schwere Lasten mittels Hydraulik oder großen Planetengetrieben bewegt. Dabei sind Zykloidgetriebe in den meisten Fällen klar im Vorteil. Aufgrund ihres besonderen Konstruktionsprinzips realisieren sie sehr hohe Untersetzungen mit nur zwei bis drei Getriebestufen und stellen so eine präzise Positionierung bei sehr kompakter Bauweise sicher. Bei Zykloidgetrieben erfolgt die Kraftübertragung über Kurvenscheiben und Rollen. Das sorgt für eine absolut genaue Positionierung, kein Nachschwingen bei hoher Dynamik sowie eine enorme Widerstandsfähigkeit gegen Schockbelastungen (bis zu 500 Prozent des Nenndrehmoments) über die gesamte Lebensdauer.

Die High-Torque-Getriebe der Neco-HT-Serie verfügen über ein cleanes, geschlossenes Design, erreichen eine hohe Präzision mit einem Hystereseverlust von 0,5 arc.min und sind aufgrund doppelt gelagerter Exzenterwellen sowie der gelagerten Antriebswelle robust. Der ganzheitliche Korrosionsschutz – auch die Abtriebswelle sowie die Laufflächen für die Wellendichtringe sind gegen Korrosion resistent – minimiert beziehungsweise eliminiert das Risiko korrosionsbedingter Ausfälle. Ein ­redundantes Dichtungssystem auf der Antriebsseite sorgt dabei für zusätzlichen Schutz.

Wirtschaftliche Serienfertigung großer Präzisionsgetriebe

Besonders im Bereich großer Präzisionsgetriebe ist das hohe Maß an Modularität und Standardisierung. „Große Getriebe sind oft Einzelanfertigungen“, so Daniel Obladen. „Mit Neco HT gehen wir einen anderen Weg. Durch Kombinationen standardisierter Elemente entsteht ohne viel Aufwand eine Vielzahl an definierten Interfaces, die ein breites Spektrum an Antrieben abdecken. Das gewährleistet nicht nur eine schnellere Montage und maximale Flexibilität bei der Motoranbindung, sondern auch eine wirtschaftliche Serienfertigung und hohe Verfügbarkeit mit kürzeren Lieferzeiten.“

Die High-Torque-Getriebe Neco HT befinden sich noch im Prototypenstatus. Geplant sind derzeit drei Baugrößen: Neco HT-380 (3.800 Nm), Neco HT-500 (5.000 Nm) und Neco HT-700 (7.000 Nm). Zu den Zielanwendungen gehören unter anderem Handling- und Posi­tionierapplikationen, Schwenksysteme, Palettie­rer sowie Verpackungs- und Biegemaschinen in Branchen wie dem Maschinen- und Anlagenbau, der Blech- und Stahlbearbeitung und dem Flugzeugbau.

Die Zeta-Serie: „eine bislang unerreichte Steifigkeit garantiert ein Maximum an Präzision“

Auch die neue Zeta-Serie für die Robotik ist das Ergebnis enger Kundenzusammenarbeit. Die Einbausätze wurden speziell nach den Wünschen der Roboterhersteller designt und sind dadurch auf die Anforderungen der Robotik zugeschnitten. Eine bislang unerreichte Steifigkeit garantiert ein Maximum an Präzision und ein neues Maß an Modularität sorgt für eine hohe Verfügbarkeit. „Bei neuen Robotergenerationen steigen die Anforderungen an Präzision kontinuierlich. Die hochsteifen Getriebe der Zeta-Serie erfüllen diese zu 100 Prozent und sind damit ein entscheidender Baustein zur Erhöhung von Produktivität und Produktqualität“, macht Daniel Obladen deutlich. In die Zeta-Getriebe sind die Erkenntnisse und Erfahrungen aus 35 Jahren Robotik geflossen. Als Marktführer im Bereich Robotergetriebe arbeitet Nabtesco mit allen namhaften Roboterherstellern zusammen und kennt die Anforderungen der Branche genau. Bereits in der Planungsphase wird der Getriebespezialist von den Entwicklungsabteilungen der Roboterhersteller eingebunden.

Die Zeta-Baureihe vereint Voll- und Hohlwellengetriebe in einer Serie und leistet Drehmomente von 265 bis 12.000 Nm. Haupt­charakteristikum ist die extrem hohe Steifigkeit. Im Vergleich zu jetzigen Robotergetrieben sind die Biege- und die Torsionssteifigkeit um jeweils bis zu 20 Prozent höher. Erreicht wurde dies durch das Zykloidgetriebeprinzip, ein durchdachtes Lagerkonzept sowie eine optimierte Konstruktion durch den Einsatz neuer Simulationsmethoden. Die hohe Präzision hat zudem den Nebeneffekt, dass der Übertragungsfehler im Getriebe gering ist. Dadurch bleibt die Abtriebsdrehzahl sehr konstant.

Für Anwender resultieren daraus zwei Vorteile. „Die Steifigkeit ist bei gleicher Baugröße deutlich höher als bei den RV-N- und RV-C-Getrieben. Das bedeutet: präzisere, leistungsstärkere Roboter“, hebt Daniel Obladen hervor und ergänzt: „Aufgrund der höheren Steifigkeit kann zudem eine kleinere Getriebebaugröße gewählt werden, um die gleiche Präzision zu erzielen. Das macht den Bau kleinerer, leichterer und kompakterer Roboter möglich.“ Die Zeta-Serie wurde speziell für den Einsatz in Robotergroßserien konzipiert. Die ersten Baugrößen sind bereits verfügbar, das Portfolio wird sukzessive auf 27 Baugrößen erweitert.

Autorin
Jennifer Hagmeyer, Expert Marketing

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