Anwendungsfreundliche und wirtschaftliche Antriebstechnik

Getriebeneuheiten im Doppelpack

Den Anwendern aus Maschinenbau und Robotik präsentiert Nabtesco auf der Automatica seine Lösungen für eine zukunftsfähige, automatisierte Produktion. Aktuellste Neuzugänge: anwenderfreundliche High-Torque-Getriebe für den Schwerlasteinsatz und speziell für die Robotik entwickelte modulare Hochpräzisionsgetriebe.

Als Anbieter im Bereich Robotergetriebe liefert Nabtesco hochpräzise und effiziente Hightech-Getriebe für die automatisierte Produktion. (Bild: ©Nataliya Hora/stock.adobe.com)

Am Puls des Marktes und technologisch einen Schritt voraus: Nabtesco treibt seit drei Jahrzehnten die Automatisierung der Industrie voran und ermöglicht seinem Angebot eine effiziente, nachhaltige und wettbewerbsfähige Fertigung. Ob Robotik oder Maschinenbau, ob Handling oder Positionierung, ob hohe oder geringe Drehmomente: Mit dem Portfolio an performaten Präzisionsgetrieben deckt Nabtesco eine Vielzahl von Anforderungen Anwendungsfällen ab. Übergreifend dabei ist die ausgeprägte Kundenorientierung. Die Ingenieure des Anbieters verfügen über eine hohe Engineering-Kompetenz sowie langjährige Anwendungserfahrung und realisieren in enger Zusammenarbeit mit dem Kunden passgenaue Antriebslösungen. Das Verständnis für die Bedürfnisse des Kunden spiegelt sich auch in den beiden jüngsten Neuheiten wider: Die modularen High-Torque-Getriebe NecoHT und den speziell für die Robotik entwickelten Hochpräzisionsgetriebe der Zeta-Serie sollen die Automatisierung auf die nächste Stufe heben.

Die Getriebeserie NecoHT leistet Drehmomente von 3.800 bis 7.000Nm und garantiert eine präzise Positionierung bei großen Massen und Kräften. (Bild: Nabtesco Precision Europe GmbH)

Standard im Heavy-Duty-Bereich

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

NecoHT: Robotertechnik für den klassischen Maschinen- und Anlagenbau (Bild: Nabtesco Precision Europe GmbH)

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 ermöglichen so eine präzise Positionierung bei kompakter Bauweise. Bei Zykloidgetrieben erfolgt die Kraftübertragung über Kurvenscheiben und Rollen. Das sorgt für eine absolut genaue Positionierung, kein Nachschwingen bei hoher Dynamik sowie eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen Schockbelastungen (bis zu 500 Prozent des Nenndrehmoments) über die gesamte Lebensdauer.

Die NecoHT-Getriebe verfügen über ein cleanes, geschlossenes Design, erreichen eine hohe Präzision mit einem Hystereseverlust von lediglich 0,5arc.min und sind durch doppelt gelagerte Exzenterwellen sowie die gelagerte Antriebswelle extrem robust. Der ganzheitliche Korrosionsschutz – auch die Abtriebswelle sowie die Laufflächen für die Wellendichtringe sind gegen Korrosion resistent – reduziert bzw. eliminiert das Risiko korrosionsbedingter Ausfälle. Ein redundantes Dichtungssystem auf der Antriebsseite sorgt dabei für zusätzlichen Schutz.

Die neue Zeta-Serie ist modular aufgebaut und realisiert alle Motoradaptionen und Montageoptionen innerhalb einer Getriebereihe. (Bild: Nabtesco Precision Europe GmbH)

Wirtschaftliche Serienfertigung

Einzigartig im Bereich großer Präzisionsgetriebe ist das hohe Maß an Modularität und Standardisierung. „Große Getriebe sind oft Einzelanfertigungen“, so Obladen. „Mit NecoHT 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 große Flexibilität bei der Motoranbindung, sondern auch eine wirtschaftliche Serienfertigung und hohe Verfügbarkeit mit kürzeren Lieferzeiten.“ Die High-Torque-Getriebe befinden sich noch im Prototypenstatus. Geplant sind derzeit drei Baugrößen mit 3.800, 5.000 und 7.000Nm. 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.

Aufgrund ihrer besonderen Bauweise sind Zykloidgetriebe außerordentlich leistungsfähig, sehr genau und robust. (Bild: Nabtesco Precision Europe GmbH)

Maßgeschneidert für die Robotik

Die Einbausätze der neuen Zeta-Getriebe wurden speziell nach den Wünschen der Roboterhersteller designt und sind auf die Anforderungen der Robotik zugeschnitten. Eine besondere Steifigkeit garantiert Präzision und der Fokus auf Modularität sorgt für eine hohe Verfügbarkeit. „Bei neuen Robotergenerationen steigen die Anforderungen an Präzision kontinuierlich. Die hochsteifen Getriebe der neuen Zeta-Serie erfüllen diese und sind damit ein wichtiger Baustein zur Erhöhung von Produktivität und Produktqualität“, macht Obladen deutlich. In die Zeta-Getriebe sind die Erkenntnisse und Erfahrungen aus 35 Jahren Robotik geflossen. Als Anbieter von Robotergetrieben 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.

Präzision in neuer Dimension

Die Zeta-Baureihe vereint Voll- und Hohlwellengetriebe in einer Serie und leistet Drehmomente von 265 bis 12.000Nm. 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 neues Lagerkonzept sowie eine verbesserte Konstruktion durch den Einsatz neuester Simulationsmethoden. Die hohe Präzision hat außerdem den Nebeneffekt, dass der Übertragungsfehler im Getriebe äußerst gering ist. Dadurch bleibt die Abtriebsdrehzahl sehr konstant. „Die Steifigkeit ist bei gleicher Baugröße deutlich höher als bei den RV-N- und RV-C-Getrieben. Das bedeutet: präzisere, leistungsstärkere Roboter“, hebt Obladen hervor und ergänzt: „Aufgrund der höheren Steifigkeit kann außerdem eine kleinere Getriebebaugröße gewählt werden, um die gleiche Präzision zu erzielen. Das macht den Bau kleinerer, leichterer und kompakterer Roboter möglich.“

Modulares Getriebekonzept

Aufgrund der hohen Modularität lassen sich alle Motoradaptionen und Montageoptionen innerhalb einer Getriebereihe realisieren. Seriensprünge gehören damit der Vergangenheit an. Ob open shaft type (Verteilerräder auf der Abtriebsseite, Vorteil: besonders kompakter Aufbau) oder flat shaft type (Verteilerräder auf der Antriebsseite, Vorteil: komplett abgedichtete Konstruktion), ob klassische Hohlwelle mit großem Sonnenrad (Durchmesser bis zu 138mm) oder die wirtschaftlichere CT-Variante ohne hohlgebohrtes Sonnenrad – der modulare Baukasten deckt zahlreiche Varianten ab. Auch der ISO-Flansch für das Greifer-Interface wird innerhalb des Setups abgebildet. 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.

Mehr als zehn Millionen Nabtesco-Antriebe sind inzwischen weltweit im Einsatz. Mit den High-Torque-Getrieben NecoHT für den Maschinenbau und der speziell für die Robotik entwickelten Zeta-Serie baut der Anbieter das Leistungs- und Anwendungsspektrum weiter aus und bietet überzeugende Lösungen für die anstehenden Herausforderungen der Industrie. Die modularen Hightech-Getriebe kombinieren eine herausragende Effizienz mit moderner Anwenderfreundlichkeit und werden so den steigenden Prozessanforderungen, der zunehmenden Fertigungsflexibilisierung und den wachsenden Kundenansprüchen an Komfort und Bedienung gerecht. Reduzierung der Lead Time, Verbesserung der Produktqualität, Reduzierung des Konstruktions- und Montageaufwands und Kostensenkungen sind hier wichtige Stichworte.