Esploratore per lo sviluppo del logo
GETRIEBE

Ingranaggio planetario + precisione dell'ingranaggio dell'onda di deformazione di Schaeffler

Dettagli
Hits: 3147

Gli ingranaggi di precisione hanno un'influenza significativa sulla dinamica, sul posizionamento e sulla precisione di ripetizione o sulla durata di una costruzione. Schaeffler ha nella giovane compagnia Unità ultraprecise Sono state sviluppate due tipologie di trasmissione che superano l'attuale stato dell'arte: la Strain wave gear Serie RT e il ingranaggio planetario la serie PSC. Scopri come usare il tuo robotica-Porta l'applicazione a un nuovo livello.

Azionamento tavola rotante Schaeffler

 

contenuto

Riduttori per l'industria metalmeccanica

11.09.2023 settembre XNUMX | Schaeffler vorrebbe affrontare le sfide nel settore delle macchine utensili con maggiore dinamica, precisione, efficienza energetica e tempi di funzionamento della macchina più lunghi. L'azienda lo presenta al EMMO 2023 una nuova soluzione di azionamento.

Concetto di azionamento completamente nuovo per tavole rotanti

Cuscinetti per tavole rotanti Schaeffler“Nel settore delle macchine utensili, gli addetti ai lavori hanno compreso con notevole rapidità i fattori attuali come un’opportunità e hanno reagito ad essi. In questo contesto, i clienti menzionano particolarmente spesso la riduzione del consumo di elettricità, aria e lubrorefrigeranti e l'"approvvigionamento interno", ha commentato Ralf Moseberg, responsabile della divisione Automazione Industriale di Schaeffler.

"L'obiettivo degli investimenti è quello di ottimizzare i tempi di esercizio e di utilizzo e di poter utilizzare i sistemi di produzione in modo più flessibile con l'aiuto di nuove soluzioni di automazione. È qui che si concentra l'attenzione robot e cobot con particolare attenzione al ROI nonché allo sviluppo e all'applicazione di nuove tecnologie come Tecnologia a trasmissione diretta un ruolo centrale”.

Un punto culminante della fiera sarà a Tavola rotante oscillante con una tavola rotante azionata direttamente tramite i motori SRV e RKIB. La mostra presenta due soluzioni che possono essere chiaramente confrontate e discusse.

Per azionare la tavola rotante viene utilizzato un azionamento diretto Cuscinetti assiali-radiali Viene utilizzata la serie YRTCMA con un sistema di misurazione dell'angolo assoluto induttivo integrato. L'azionamento completamente nuovo per gli assi orientabili è invece dotato di un riduttore epicicloidale di precisione PSC implementato con servomotore. Il gioco torsionale costante di soli 0,1 arcmin per tutta la durata di utilizzo consente per la prima volta di rinunciare ad un secondo azionamento per tensionare ed eliminare il gioco torsionale.

Riduttori per lavorazioni leggere

31.08.2023 agosto 2023 | Alla EMO 1 Schaeffler presenta i suoi riduttori ad onde di precisione RTXNUMX, che possono anche essere opzionalmente integrati e neutri in termini di spazio sensori di coppia sono disponibili come RT1-T. In esposizione anche i riduttori epicicloidali di precisione PSC con compensazione automatica del gioco torsionale.

Con questi riduttori di precisione è possibile implementare numerose soluzioni di automazione in una gamma molto ampia di applicazioni, come ad esempio: Macchine Utensili, posizionatori di saldatura, tavole rotanti, macchine curvatubi, Cobots e molte altre applicazioni. Entrambi i tipi di riduttori saranno presentati alla fiera nelle teste di fresatura per lavorazioni leggere.

* Ingranaggio dell'albero di precisione Gli RT sono ora offerti anche come azionamenti di precisione configurabili individualmente con motore, sistema di feedback e controller integrato opzionalmente. Ciò significa che gli utenti possono concentrarsi sulle proprie competenze chiave durante lo sviluppo delle macchine senza dover rinunciare ad azionamenti di precisione su misura.

Gli Ultra Precision Drive decollano

21.03.2023 marzo XNUMX | Perché gli ingranaggi vengono utilizzati nella maggior parte degli azionamenti di precisione per settori quali: B. Robot, macchine utensili, automazione industriale o medico rappresentano una componente chiave, Schaeffler riunisce sotto lo stesso tetto le sue competenze di sviluppo, tecnologie di produzione, prodotti e servizi nel settore degli ingranaggi di precisione Unità ultraprecise riassunti.

I prodotti con questa etichetta non solo superano l'attuale stato dell'arte, ma a volte stabiliscono anche il punto di riferimento sul mercato - e questo dopo un tempo relativamente breve da quando Schaeffler ha aperto quest'area all'interno dell'azienda. Due tipi di ingranaggi e tre serie coprono coppie nominali di da 10 a oltre 5 Nm da.

Ciò significa che l'industria ha accesso a precisi riduttori epicicloidali per gli assi secondari e principali nelle macchine utensili, per il posizionamento di azionamenti nell'automazione o come riduttori robot per cobot di piccole e grandi dimensioni robot industriali tra cui scegliere.

Sviluppo dinamico del mercato - pochi produttori

Ralf Moseberg, Senior Vice President Industrial Automation di Schaeffler, ha commentato le tendenze nel mercato della robotica in una conferenza stampa che ha preceduto Automatica: Vede un alto grado di flessibilità e dinamica, che è accompagnato da una transizione graduale tra robot collaborativi o cobot e Robot industrialiN. I produttori si affidano a quelli semplici qui Programmazione , Apprendimento automatico.

Nicolai Hammerle, Vice President Business Field Robotics di Schaeffler, vede un grande movimento nella logistica. E anche la robotica automatizzata mobile è in aumento. Nella tecnologia medica si stanno aprendo possibilità per separare il medico operante dal paziente. La domanda è se tu stesso lo vorresti così, ma questa tendenza non può più essere fermata. A Kia Hyundai c'è già un'accettazione finale di uno Vetture, che solo i robot eseguono senza l'intervento umano, come mostra questo film:

 

Potenziale di gran lunga superiore agli attuali tassi di vendita

C'è un ampio consenso nel settore sui dati di vendita per i robot collaborativi molte volte superiore potrebbe essere se alcune sfide tecniche fossero risolte. Le aziende manifatturiere come le aziende di medie dimensioni vogliono velocità e accelerazioni più elevate per una maggiore produttività nell'uso autosufficiente dei cobot. Manca anche la necessaria sensibilità nella modalità collaborativa con costi allettanti.

Riduttori epicicloidali per numerose applicazioni

I cobot possono essere utilizzati in modo molto flessibile se combinano entrambe le proprietà. Lavorano in modo collaborativo durante il giorno e autonomamente durante la notte come il classico robot industriale. In questo modo, le aziende ottengono il ROI molto più velocemente con una produttività notevolmente aumentata. In questo scenario, la domanda aumenterebbe rapidamente e rapidamente. E così la stampa internazionale si sta già chiedendo se i pochi fornitori di medie dimensioni di componenti per cobot siano in grado di soddisfare la crescente domanda.*1 

Ingranaggi ad onda per robot

20.04.2023/XNUMX/XNUMX | In questo contesto, il fornitore automobilistico e industriale ha notevolmente ampliato il suo portafoglio di ingranaggi e le capacità di produzione per gli assi dei robot nella robotica leggera e ha sviluppato due serie di ingranaggi ad alta precisione: gli ingranaggi ad onda di deformazione di precisione senza gioco RT1 , RT2 così come gli ingranaggi planetari di precisione della serie PSC.

Gli ingranaggi strain wave RT coprono un campo di coppia da 10 a un massimo di 484 Nm, gli ingranaggi PSC nella taglia più piccola 030 partono da 327 Nm. I produttori di robot hanno quindi la possibilità di selezionare il design e le dimensioni del riduttore più adatti per gli assi del loro robot. Ma cos'è in realtà un impulso armonico e da dove viene?

Chi ha inventato gli ingranaggi a onde deformative?

Nel gruppo di IngranaggioGli ingranaggi wave si distinguono soprattutto per il loro elemento elastico, il cosiddetto flexspline. Ciò è stato garantito dall'installazione nelle ruote motrici all'inizio degli anni '1970 Veicoli itineranti lunari, utilizzati durante le missioni Apollo. Dopo il successo dell'uso di ingranaggi per robot, hanno trovato la loro strada in altre aree di applicazione come l'aviazione e la tecnologia medica o per il tracciamento di antenne paraboliche e pannelli solari.

I tre esemplari dei Lunar Roving Vehicles sono stati lasciati sulla luna. Gli ingranaggi a onde deformative inventati da Walton Musser negli anni '1950 furono installati nelle quattro ruote motrici elettriche*2. 

Nell'automazione industriale, i riduttori ad onda di deformazione sono stati utilizzati per decenni come servoriduttori di precisione. Come primo riduttore ad onde deformative nella produzione in serie, gli ingranaggi ad onde sollecitanti sono entrati nel mercato come riduttori Harmonic Drive con il marchio Harmonic Drive. Oggi gli ingranaggi a onda di deformazione sono il tipo preferito di ingranaggio per piccoli robot a braccio articolato con carichi utili fino a 20 kg.

Quali sono i vantaggi degli ingranaggi ad onda di deformazione?

  • Rapporto di trasmissione molto elevato in uno stadio
  • Libertà dal gioco generata dal pretensionamento della dentatura del Flexspline e del Circular-Spline
  • Elevata precisione di posizionamento e ripetizione
  • Possibilità di albero cavo per il Cavi di collegamentoesecuzione
  • Design molto compatto e massa ridotta

Brevetti dell'ingranaggio dell'onda di espansione dell'inventore Walton Musser dal 1955 sono scaduti da tempo. Pertanto, il numero gestibile di produttori nel presente è tanto più sorprendente. Ma ciò è probabilmente dovuto anche alle numerose applicazioni di nicchia e alla sofisticata tecnologia degli ingranaggi.

Azionamento armonico di precisione serie RT1 e RT2


Entrambe le serie RT1 e RT2 hanno dimensioni comparabili. Gli azionamenti armonici di precisione della serie High Torque RT1 superano la serie Standard Torque RT2 in media del 30% in termini di coppia e del 40% in termini di durata. Gli azionamenti armonici di precisione della serie Standard Torque RT2 sono caratterizzati da un'ampia gamma di dimensioni, varianti e rapporti di trasmissione. Gli azionamenti armonici di precisione della serie High Torque RT1 sono dotati di un integrato sensori di coppia disponibile come RT1-T, che, come caratteristica speciale, non introduce alcuna ulteriore elasticità nella trasmissione del robot.

Gli azionamenti ad albero di precisione RT per robot possono essere combinati opzionalmente con motori opportunamente abbinati e un sensore di coppia integrato opzionale (RT1-T) per formare unità di azionamento compatte Codificatore , freno essere completo. Un supporto particolarmente rigido in uscita si ottiene utilizzando i cuscinetti angolari a rullini della serie XZU.

Superare i confini con un nuovo design dei cuscinetti

14.04.2023/XNUMX/XNUMX | La tecnologia dei cuscinetti nei bracci articolati di leggerobal di fuori solitamente utilizza cuscinetti a rulli incrociati. Ma la progettazione di tali cuscinetti ha già raggiunto i suoi limiti in termini di rigidità al ribaltamento. Schaeffler ha considerato un'alternativa promettente il rullo ad aghi e quello a doppia fila Cuscinetto angolare a rullini XZU sviluppato.

Al post

Cuscinetto angolare ad aghi e riduttore di precisione per giunti cobot

14.04.2023/2020/XNUMX | I robot leggeri (LBR) e i robot collaborativi (cobot) devono lavorare in modo altamente dinamico e preciso nella produzione moderna. Con lo sviluppo del cuscinetto angolare ad aghi, anche il XNUMX è diventato il nuovo Riduttore di precisione RTWH sviluppato. Ciò ha aperto nuove opportunità nel segmento di mercato in rapida crescita. Il nuovo cuscinetto a rulli XZU viene utilizzato come cuscinetto principale per l'ingranaggio di precisione. La combinazione di Cambio e XZU offre la massima compattezza e rigidità nell'applicazione.

Grazie alle migliori prestazioni, l'utente può scegliere una dimensione del cuscinetto a rulli più piccola, risparmiando così spazio e peso per l'installazione. Questo è un aspetto essenziale per quanto riguarda il tema del ridimensionamento. Nel complesso, ci sono nuove possibilità nello sviluppo di questi robot. 

Pelliccia Giunti di cobot progettato, Schaeffler si riferisce anche alle serie RT1 e RT2 come riduttori pronti per l'installazione nel design Silk Hat come "riduttori di velocità". Il principio di funzionamento di spinta armonica consente un'elevata capacità di coppia, elevati rapporti di riduzione con un design relativamente leggero. L'ingranaggio di precisione è senza gioco, posizionamento preciso, compatto e ha una lunga durata.

Soprattutto quello alto tutta la vita il cambio è di grande importanza per i robot perché devono lavorare in modo affidabile e con il minor tempo di inattività possibile. A seconda delle dimensioni, il produttore offre riduzioni da 50 a 150. Le coppie risultanti vengono trasmesse in modo preciso e sicuro attraverso la combinazione del riduttore con il cuscinetto ad aghi obliquo rigido e il design robusto. In questo modo, il robot può essere spostato in modo dinamico, preciso e senza forti effetti di post-oscillazione fino alla posizione finale, dove può lavorare in modo molto efficiente. I lavori di smistamento, assemblaggio e movimentazione del robot possono essere eseguiti con precisione in breve tempo. L'ingranaggio di precisione ha un esente da manutenzione Design ed è disponibile in dimensioni standard. La flangia di trasmissione è progettata come albero cavo e può essere progettata individualmente.

Ingranaggi ad onda di deformazione sensorizzati ad alta precisione

11.05.2022/XNUMX/XNUMX | L'industria manifatturiera ha bisogno Robotica leggerache agiscono con elevata dinamica e precisione. Allo stesso tempo, le applicazioni nel industria alimentare e la tecnologia medica hanno un alto livello di sensibilità, mentre la flessibilità e la facilità d'uso sono fondamentali nelle aziende di medie dimensioni.

“Questi obiettivi impegnativi non possono essere raggiunti con una sola componente. Abbiamo fondamentalmente affrontato questa sfida e ne abbiamo di nuove per robot e cobot leggeri campo principale, motori, trasmissione e un sistema completamente integrato sensori sviluppato", dice Ralf Moseberg, Capo della business unit Automazione industriale di Schaeffler.

"Con il nostro pacchetto di soluzioni, i cobot possono, ad esempio, muoversi contemporaneamente 50 per cento più veloce essere in grado di trasportare carichi più pesanti del 30% e per la sensibilità offriamo un concetto innovativo con i nostri ingranaggi a onda sensorizzati. Questo aprirà ulteriori campi di applicazione”.

* Azionamento armonico di precisione RT sono stati progettati per applicazioni particolarmente dinamiche ed esigenti con un elevato livello di coppia. Come opzione sono disponibili riduttori Wave con sensori di coppia completamente integrati. Senza ulteriore spazio di installazione e perdita di rigidità dell'intera meccanica, ha il compito di fornire segnali di coppia estremamente precisi. Finora sul mercato mancava una soluzione di sensori di lunga durata adatta alla produzione in serie. Questo divario viene colmato con il wave gear sensorizzato RT.

Azionamenti robotizzati per il mercato in rapida crescita

A differenza di altri ingranaggi ondulati sul mercato, la struttura dell'estensimetro sul Flexspline negli ingranaggi ondulati di precisione sensorizzati era in tecnologia a film sottile applicato permanentemente. Il sensore di coppia supporta funzioni di sicurezza e controllo di processo e posizione sensibile e preciso. I segnali di coppia possono essere utilizzati anche per sviluppare una compensazione attiva delle vibrazioni. Ciò significa che è possibile ottenere tempi di assestamento e posizionamento più brevi con movimenti altamente dinamici.

Ingranaggi Wave per applicazioni con coppia elevata e standard

Le due serie di azionamenti armonici di precisione per robot leggeri e cobot includono il RT1 per l'area ad alta coppia e così via RT2 per l'applicazione di coppia standard. Gli ingranaggi RT2 coprono circa l'80% delle normali applicazioni cobot. La serie comprende cinque grandezze dal 14 al 32 e cinque rapporti dal 50 al 160. Esistono varianti con Albero cavo e per il fissaggio diretto all'albero motore del robot, come unità chiusa con guarnizioni e come set di componenti. I riduttori RT1 sono disponibili in quattro taglie dalla 14 alla 32 con rapporti 100 e 160 per coppie da 25 a quasi 900 Nm. Grazie all'elevata densità di coppia, i riduttori wave RT1 possono essere utilizzati per realizzare bracci articolati particolarmente compatti per carichi superiori alla media.

Sensori di coppia esterni contro interni

02.06.2023/XNUMX/XNUMX | Dovrebbe Cobots per lavorare in modo sensibile e controllato dalla forza e per insegnare senza intoppi, ne hai bisogno sensoriper ottenere dati di misurazione dalle forze esterne. Schaeffler ha per questo Sensori di coppia sviluppato per cobot integrati in ingranaggi ad onde di precisione. 

Al post

Riduttori epicicloidali di precisione della serie PSC

29.04.2023 | PSC è il nome del riduttore epicicloidale a tre stadi con stadio di trasmissione elicoidale e cuscinetto di banco integrato. Rispetto ad altre tecnologie sono gli ingranaggi

  • P = più preciso
  • S = il più silenzioso e il tutto a
  • C = durata costante

Con i riduttori epicicloidali di precisione della serie PSC per robot industriali, i progettisti hanno un to Fattore dieci in meno di gioco torsionale e una vita utile estesa di un fattore tre.

La compensazione dell'usura mantiene costante il gioco torsionale estremamente ridotto dell'ingranaggio. Tali grandi balzi nello sviluppo sono molto rari e un'opportunità per la robotica industriale di superare i limiti precedenti.

I riduttori di precisione PSC sono adatti per una gamma particolarmente ampia di applicazioni industriali. Ciò è garantito, tra l'altro, da un'ampia varietà di varianti. Ciò risulta da otto grandezze con albero pieno e albero cavo, kit di installazione e riduttori completi, nonché diverse varianti di montaggio del motore. Il collegamento tra lo stadio a ingranaggi cilindrici e lo stadio planetario ha la funzione di consentire un'ampia regolazione al range di velocità e coppia desiderato.

Quali vantaggi offrono gli ingranaggi planetari?

  • gioco torsionale minimo (0,1 arcmin)
  • massima rigidità torsionale e al ribaltamento
  • durata particolarmente lunga di 20.000 ore di esercizio

Queste caratteristiche rendono i precisi riduttori epicicloidali ideali per tutti gli azionamenti di precisione industriali. Grazie alla tecnologia brevettata degli ingranaggi planetari e stadio ad ingranaggi elicoidali all'ingresso c'è un basso livello di rumorosità di soli 65 dB(A). Il riduttore del robot offre rendimenti elevati superiori al 90% a pieno carico. Ciò si traduce in un comportamento stabile della temperatura e un basso consumo energetico.

Tecnologia di trasmissione brevettata

La caratteristica principale del riduttore epicicloidale PSC è la tecnologia di trasmissione brevettata. Riduce il gioco torsionale dell'epicicloidale 0,1 min e mantiene la durata costante a 20.000 ore di funzionamento grazie a un meccanismo di regolazione.

La serie PSC comprende nove grandezze di riduttori epicicloidali da 030 a 500 con rapporti di stadio planetario compresi tra 9 e 20, rapporti di stadio in ingresso da 3,4 a 15,7 e diametri esterni da 155 a 405 mm. La rigidità torsionale è particolarmente elevata e viene raggiunta, tra l'altro, dai quattro o cinque ingranaggi planetari montati su entrambi i lati.

I riduttori epicicloidali PSC sono disponibili come kit di installazione e come unità chiuse con e senza preamplificatore angolare. Questi vari riduttori rotanti possono essere facilmente integrati nel progetto del cliente. Vengono già utilizzati con grande successo nei robot industriali con capacità di carico fino a circa 100 kg.

Schaeffler espone al Automatica 2023

Fonti:

1. https://asianroboticsreview.com/home214-html
2. Amministrazione nazionale dell'aeronautica e dello spazio

Informazioni sull'autore
Angela Struck

Angela Struck è caporedattrice di Development Scout e giornalista freelance nonché direttrice generale del Presse Service Büro GbR a Ried.