Automatisierung? Aber sicher!

Safety gehört zu den grundlegendsten Anforderungen in der Industrie. Wer das Thema jedoch ausschließlich durch die Software-Brille betrachtet und die Hardware außer Acht lässt, begeht einen großen Fehler. Nabtesco realisiert Antriebslösungen mit einem hohen Maß an Qualität, Verfügbarkeit und Verlässlichkeit. Einzigartig ist dabei der Simplicity-Ansatz. Er sorgt für eine Reduzierung der Komplexität im Gesamtsystem und senkt die Fehleranfälligkeit.

Die Getriebe sind entscheidend für die Leistungsfähigkeit von Maschinen, Robotern und Anlagen. Welches die passende Lösung für die individuelle Anwendung ist, hängt dabei von einer Vielzahl an Faktoren ab. Technische Spezifikationen wie Präzision, Dynamik, Bauraum und Taktzeit sind natürlich von zentraler Bedeutung, das Maß aller Dinge jedoch ist die Sicherheit: „Performen die eingesetzten Getriebe nicht sicher und zuverlässig, kann das unter Umständen schwerwiegende Folgen haben – angefangen von ungeplanten Stillstandszeiten bis hin zu Schäden an Mensch und Technik“, macht Daniel Obladen, Head of Sales General Industries bei Nabtesco, deutlich.

Ohne sichere Hardware keine sicheren Prozesse

Das Thema Safety ist für die Industrie selbstverständlich nicht neu, gleichwohl nimmt es angesichts des steigenden Automatisierungsgrads, der engeren Verknüpfung von Mensch und Maschine sowie der wachsenden Anforderungen an die Dynamik stetig an Relevanz zu. „Die meisten verbinden Safety mit Software, Sensorik und Steuerungselektronik. Die Hardware gerät oft in den Hintergrund“, erzählt Obladen. „Doch was nützt die beste Sensorik, wenn das Getriebe bzw. die mechanische Antriebstechnik den hohen Anforderungen der Anwendung nicht gewachsen ist? Software ist daher lediglich eine Seite der Medaille. Nur in Kombination mit hochwertiger Hardware lassen sich die Performance- und Effizienzpotenziale der Software voll ausschöpfen.“

Sicherheit hat viele Facetten

Die Getriebesysteme von Nabtesco zeichnen sich durch eine hohe Dynamik und Präzision (Hystereseverlust 0,5 bis max. 1arcmin), einen geringen Verschleiß über die gesamte Lebensdauer, eine hohe Schockbelastbarkeit (bis zu 500 Prozent des Nenndrehmoments, optional bis zu 800 Prozent) sowie eine hohe Überlastfähigkeit (zwei- bis dreimal höher als bei Planetengetrieben) aus und bilden damit die Basis für performancestarke, prozesssichere und reibungslose Prozesse in der Fertigungsindustrie.

Doch was macht die Zykloidgetriebe eigentlich so sicher? „Sicherheit hat viele Facetten. Ohne Frage sind die technischen Features elementar, aber das ergibt noch lange nicht das gesamte Bild. Auch Qualität, Expertise, Erfahrung, Engineering, Auslegung, Verfügbarkeit und Innovationskraft bedeuten Sicherheit“, betont Obladen und ergänzt: „Sicher wird ein System außerdem, wenn es einfach ist – im Aufbau, in der Handhabung und in der Beschaffung.“

Konstruktionsbedingte Sicherheit

Zykloidgetriebe sind konstruktionsbedingt sehr sicher. Den Praxisbeweis dafür liefert die Medizintechnik. Präzisionsgetriebe in zykloider Bauart erfüllen die branchentypisch hohen Sicherheitsanforderungen und sind eine gefragte Lösung für Positionierung, Handling oder Justage. Als Erfinder gilt Lorenz Braren, der die Technologie für den Einsatz in Kameras nutzte. Nabtesco entwickelte das Prinzip weiter und brachte das zweistufige Zykloidgetriebes mit außenliegenden Exzentern auf den Markt – erst in Baumaschinen, später in Robotern, Peripheriegeräten und weiteren Systemen. Bei Zykloidgetrieben erfolgt die Kraftübertragung über Kurvenscheiben und Rollen. Die Kurvenscheiben sind zueinander versetzt und über die Rollen komplett im Eingriff. Durch diesen fast vollständigen Kontakt wird die Kraft innerhalb des Getriebes gleichmäßig verteilt und gleichzeitig der Kraftfluss nach außen ins Gehäusematerial geleitet. Das Ergebnis ist eine außergewöhnlich hohe Steifigkeit und Überlastsicherheit. So lassen sich sehr hohe Drehmomente mit hoher Präzision und Laufruhe übertragen. Auch über einen langen Zeitraum ist die Spielzunahme verschwindend gering. Der verschleißarme Betrieb sorgt zudem für eine lange Lebensdauer. Hinzu kommen die doppelt gelagerten Exzenterwellen sowie die gelagerte Antriebswelle. Zur hohen Kippsteifigkeit und Widerstandsfähigkeit gegen Stoß- und Überbelastung tragen außerdem die integrierten Schrägkugellager bei, die axiale sowie radiale Lasten und Biegemomente aufnehmen.

Einfaches Design

Zykloidgetriebe sind eine sehr leistungsfähige, aber auch eine äußerst komplexe Lösung. „Uns ist bewusst, dass es nicht jedem möglich ist, sich intensiv mit den technischen Feinheiten auseinanderzusetzen. Daher arbeiten wir kontinuierlich daran, das System in allen Bereichen simpler und damit auch sicherer zu gestalten – vom Produkt über die Handhabung bis zur Supply Chain und Verfügbarkeit“, so Obladen. Ein Beispiel ist die Neco-Serie. Die Ready-to-use-Lösungen verbinden Robotik-Knowhow mit Usability und ermöglichen es so auch kleineren und mittelständischen Unternehmen, mit wenig Aufwand und ohne spezielles Expertenwissen ihre eigenen robotikähnlichen Systeme aufzubauen und ihre Automatisierung voranzutreiben.

Die Servogetriebe der Neco-Serie werden einbaufertig ausgeliefert, lassen sich schnell in den Antriebsstrang integrieren und zeichnen sich durch intuitive Handhabung aus. Durch das Prinzip mit Radialklemmring und gelagertem Eingangsritzel entfällt das Ausrichten des Antriebsritzels. Dadurch verringert sich der Montageaufwand für den Motor um ein Vielfaches. Der Kunde muss lediglich Getriebe und Motor zusammenbringen, den Radialklemmring anziehen und schon kann es losgehen. Die Anzahl der Schnittstellen wurde reduziert. Statt jeden Motortyp über ein eigenes Interface anzubinden, sorgt ein flexibles System mit modularen Hülsen und Flanschen für die unkomplizierte Adaption aller gängigen Servomotoren. „Bei der Entwicklung der Neco-Getriebe haben wir eine sehr wirtschaftliche Lösung geschaffen, ohne Kompromisse bei den technischen Spezifikationen eingehen zu müssen. Der Simplicity-Ansatz sorgt für eine Reduzierung der Komplexität im Gesamtsystem und senkt die Fehleranfälligkeit. Das serienfertigungskompatible Produktdesign gewährleistet eine hohe Verfügbarkeit“, erklärt Obladen. Über einen QR-Code auf den Getrieben erhält der Anwender direkten Zugang zu Manual-Videos, Betriebsanleitungen und Live-Support.