Motor-Getriebe-Systeme

Getriebeauslegung für Delta-Roboter

Aus antriebstechnischer Sicht gibt es kaum eine Standard-anwendung bei Delta-Robotern. Dementsprechend wird eine Auswahl von Getriebe- und Aktuatorlösungen per Katalog fast immer zu suboptimalen Lösungen hinsichtlich der Flexibilität, der Standfestigkeit und der Verfügbarkeit von Delta-Robotern führen. Im Gegensatz bietet der Kontakt mit Wittenstein, laut Aussage des Unternehmens, die nachweisbare Garantie, die Leistungsgrenzen dieser Roboter zu erreichen – und damit eine höchstmögliche Effizienz.

Bei der Auslegung von Antriebslösungen für Delta-Roboter ist die Analyse der Aufgabenstellung und der Randbedingungen der erste Schritt. Auf dieser Basis erfolgen zunächst theoretische Berechnungen, um die mehrdimensionalen Bewegungen im Raum rechnerisch abzubilden und auch Interaktionen mit anderen beweglichen Komponenten des Delta-Roboters zu erfassen. Im Rahmen einer sogenannten Mehrkörpersimulation werden reale Momente, Belastungsdaten und mögliche dynamische Effekte, z. B. ein Aufschwingen des Antriebssystems, im Detail berechnet und optimiert. Zudem gilt es zu diesem Zeitpunkt, sogenannte Überlastfaktoren zu erkennen und für erweiterte Auslegungs- und Anwendungsräume, für mehr Energieeffizienz und für das Downsizing der gesamten Antriebstechnik im Delta-Roboter zu nutzen. Dies geht zum Teil weit über die produktbezogenen Katalogdaten hinaus.

Im weiteren Verlauf der Antriebsprojektierung für Delta-Roboter leistet zunächst die Auslegungssoftware Cymex 3 Alpha gute Dienste, in dem sie Applikation, Motor und Getriebe entsprechend der Daten aus der Mehrkörpersimulation dimensioniert und ihre Effektivität im Zusammenspiel simuliert und beurteilt. Das Ergebnis ist eine Empfehlung aus dem Wittenstein-Portfolio – entweder eine reine Getriebelösung der Baureihe TP+ oder ein Motor-Getriebe-System der Produktfamilie TPM+. In beiden Fällen stehen sowohl Standard- als auch High Torque-Versionen zur Verfügung.
Ein weiteres Entwicklungstool auf dem Weg zur optimalen Antriebslösung ist das modulare Sensorsystem Torqxis. Eingesetzt wird es für die Antriebsüberwachung während der Realtests der Delta-Roboter beim Maschinenbauer, um u. a. Drehmomente, Querkräfte und Temperaturen an den eingebauten Antrieben zu erfassen. st

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