Hannover Messe 2020: igus Tribo-Polymere machen Wellgetriebe kostengünstig und leicht

Auf dem Messestand in Halle 6 zeigt igus Besuchern die nächste Generation der robolink Antriebselemente

Um Bewegungen zum Beispiel an der 5. Roboterachse kostengünstig zu realisieren, hat der motion plastics Spezialist igus neuartige Wellgetriebe auf Basis seiner Tribo-Polymer-Technologie entwickelt. Durch den Einsatz der schmierfreien Hochleistungskunststoffe sind sie nicht nur besonders kompakt und leicht, sondern auch besonders wartungsarm und langlebig. Die neueste Generation ergänzt die Getriebe-Serien von igus und ist Teil des stetig wachsenden Angebots für die Low-Cost-Automatisierung.

Tribo-Polymere kommen überall dort zum Einsatz, wo in bewegten Anwendungen die Technik verbessert und Kosten reduziert werden sollen. Gerade bei Getrieben zeigen sich die Vorteile der Tribo-Polymere deutlich: Durch den Einsatz von iglidur Hochleistungskunststoffen müssen Wellgetriebe von igus nicht wie metallische Varianten zusätzlich geschmiert werden. Reibung und Verschleiß werden durch die trockenlaufenden Tribo-Polymere optimiert. Gleichzeitig ermöglicht der Einsatz von Kunststoffen eine äußerst kompakte Bauweise und eine kostengünstige Herstellung. Durch eine aktive Forschung und Weiterentwicklung der Wellgetriebe wurde vor allem in der neuesten Generation die Laufruhe, das Umkehrspiel und die Lebensdauer durch konstruktive Optimierungen und die Werkstoffauswahl weiter verbessert.

Wellgetriebe aus schmierfreien Tribo-Polymeren

Die Hauptbestandteile der Getriebe umfassen einen Wellgenerator und Flexring mit Außenverzahnung sowie einen gehäusefesten Außenring und ein drehbares Abtriebselement mit Innenverzahnung. Hierbei wird durch die Verwendung von schmierfreien igus Hochleistungskunststoffen die notwendige Flexibilität bei sehr hoher Verschleißfestigkeit erreicht. Der Wellgenerator weist eine elliptische Form auf, die auf den umliegenden Flexring übertragen wird. Dabei greift die Verzahnung des Flexrings an zwei Stellen in die Innenverzahnung von Außenring und Abtriebselement. Da der Außenring zwei Zähne mehr besitzt als die anderen Bauteile, wird der Flexring bei der Rotation des Wellgenerators pro Umdrehung nur um zwei Zähne weiterbewegt. Das Wellgetriebe kann in der letzten Achse von Gelenkarm-, Portal- und Delta-Robotern vor verschiedenen Greifersystemen eingesetzt werden. An dieser Stelle übernimmt es die Aufgabe, nicht-rotationssymmetrische Objekte zu greifen und genau zu positionieren. Die aktuelle Entwicklung beruht auf der Baugröße Nema 17 für die direkte Anbindung an einen Schrittmotor und ist problemlos auf andere Motortypen adaptierbar. Durch Untersuchungen im Testlabor wurde die Belastbarkeit der Wellgetriebe in Versuchen ermittelt. So zeigt das Getriebe mit einer Übersetzung von 28:1 eine Lebensdauer von 1 Million Zyklen bei einer Belastung von 1,5 Nm und einer Drehzahl von 6 rpm. Im nächsten Schritt ist die Übertragung der Entwicklungsschritte auf die Baugröße Nema 23 geplant.

Günstige Automatisierungslösungen schon heute realisierbar

Die Wellgetriebe sind wie auch die igus Schnecken- und Planetengetriebe Bestandteil des Low-Cost Automation Angebots von igus. Damit lassen sich kostengünstige und langlebige Automatisierungslösungen für den Mittelstand entwickeln – etwa Roboter, die im Einzelhandel Kaffee ausschenken, Pick-and-Place Aufgaben in der Elektronikindustrie erledigen oder zukünftig zuhause die Spülmaschine ausräumen können. Und das zu einem besonders günstigen Preis: So kostet eine Fünf-Achs-Roboterkinematik der igus Serie robolink DP durch den überwiegenden Einsatz von Kunststoffen rund 3.500 Euro, der Invest amortisiert sich oftmals in nur wenigen Monaten. Für eine einfache Zusammenstellung von weiteren Komponenten wie Greifer, Steuerung oder Pneumatik zu einer Robotiklösung hat igus bereits im letzten Jahr gemeinsam mit Partnern die Plattform RBTX.com gestartet. Die Plattform bringt Anwender und Anbieter von Low-Cost-Robotik-Komponenten einfach und schnell zusammen. Interessenten können sich dadurch eine Low-Cost-Robotik-Lösung zusammenstellen, die ihren Anforderungen und ihrem Budget entspricht.

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