CPU-Getriebe mit verbesserter Genauigkeit und Führungsqualität des Abtriebslagers

Mehr fürs Geld

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Der regelmäßige Informationsaustausch mit wichtigen Kunden hat bestätigt, dass die Erwartungen bezüglich Genauigkeit deutlich steigen. Daraufhin hat der Getriebespezialist eine Getriebe-Baureihe eingeführt, die eine größere Leistungsfähigkeit bietet, ohne dabei höhere Kosten zu verursachen. Die CPU-Baureihe bietet höhere Getriebe- und Führungsgenauigkeit des Abtriebslagers, welches zudem mehr belastet werden kann.

Harmonic-Drive-Getriebe sind für den Einsatz in präzisen rotatorischen Achsen prädestiniert. Der kompakte Einbausatz und sein besonderes Funktionsprinzip mit dem elastisch verformbaren Flexspline wurden in der KEM schon mehrfach beschrieben. Vorteile wie Spielfreiheit, hohe Drehmomentkapazität, hohe Verdrehsteifigkeit und hoher Wirkungsgrad sind daher bei den Anwendern in Verbindung mit dem Harmonic-Drive-Getriebe bekannt und anerkannt.

Viele Anwendungen erfordern eine besonders präzise Abtriebslagerung. Die bisherige „Unit“- Bauform verfügt über ein kippsteifes Kreuzrollenlager, wobei diese Bauart jedoch eher für den Einsatz in den Gelenken von Industrierobotern oder in den Peripherieachsen von Werkzeugmaschinen konzipiert ist. Eine nicht ausreichende Führungsgenauigkeit, d. h. Rundlauf- und Planlaufgenauigkeit, kann die hohe Positioniergenauigkeit des Getriebes „zunichte machen“.
Zuvor zu teuer
In den Vorschubachsen von Werkzeugmaschinen oder in den Gelenken von Robotern für hochpräzise Bahnanwendungen werden sowohl Getriebe als auch Abtriebslagerung herausgefordert. Das Getriebe muss eine hohe Genauigkeit in Bezug auf Positionier- und Wiederholgenauigkeit aufweisen. Die Abtriebslagerung, mit der die Last abgestützt wird, muss eine sehr hohe Führungsgenauigkeit bieten.
Bis jetzt standen dem Anwender nur zwei Möglichkeiten zur Auswahl. Entweder musste das Abtriebslager der „Units“ nach der Zusammenmontage mit dem Getriebe überschliffen oder der Harmonic Drive Getriebeeinbausatz mit einem zugekauften Präzisionslager kombiniert werden. Beide Lösungen haben jedoch den Nachteil, dass sie relativ teuer sind.
Baukastensystem
Bei der CPU (Compact Precision Unit)-Baureihe kommen neue Lager, neue Verbindungstechniken und ein spezieller Montagevorgang zum Einsatz, um die Getriebegenauigkeit zu optimieren. Dabei bietet die modulare Bauweise verschiedene Varianten und minimiert gleichzeitig die Bauteilevielfalt. Erstmals wurde baureihenübergreifend ein Baukastensystem für die funktionsrelevanten Teile entwickelt, um die Teilevielfalt zu minimieren, die Qualitätssicherung zu optimieren und die Kosten zu reduzieren. Wichtiges Ziel bei der Entwicklung dieser Produktbaureihe war eine deutliche Leistungssteigerung ohne Preisanstieg. Die CP-Produktfamilie ist so konzipiert, dass komplett abgedichtete Getriebeboxen mit Hohlwelle und Eingangswelle (CPU-H und CPU-S) angeboten werden. Parallel dazu kann an die gleiche Basis-Unit jeder beliebige Servomotor mit einem Zwischenflansch angebaut werden (CPU-M). Zusätzlich zu diesen Typen wird die Basis-Unit ebenfalls für den Hohlwellenantrieb im CHA (Compact Hollow-shaft Actuator) verwendet. Zu bemerken ist auch, dass die drei Getriebe und der Hohlwellenantrieb eine identische Abtriebsflanschgeometrie und gleiche Abtriebslagerleistungs- und Genauigkeitsdaten aufweisen.
Derzeit werden die verschiedenen Varianten mit Hohlwelle, Vollwelle oder für den direkten Motoranbau für unterschiedliche Anwendungen in Werkzeugmaschinen, Robotern und Messmaschinen in Pilotprojekten bei Kunden getestet.
Halle 4, Stand 158
Weitere Informationen
Spielfreie Kompaktgetriebe
KEM 481
Harmonic Drive Getriebe
KEM 482
Robotergetriebe
KEM 483

Im Vergleich zu den bisherigen Baureihen bieten die CP-Produkte folgende Vorteile:
  • höhere Getriebegenauigkeit; Übertragungsgenauigkeit (Standard 30“, gegenüber 60“ bei bisherigen Kataloggetrieben)
  • höhere Führungsgenauigkeit; Rundlauf, Planlauf besser als 20 mm, sogar besser als 10 mm bei den meisten Baugrößen,
  • Höhere Kippsteifigkeit
  • dauerhaft Korrosionsschutz, hochwertige Viton Dichtungen
  • sowohl Durchgangsbohrungen, als auch Gewindebohrungen, um eine einfache sowie flexible Montage zu ermög- lichen.

  • Forschungsforum und Fachaufsätze
    Funktionsprinzip Harmonic Drive
    Mikro Harmonic Drive Getriebe
    Harmonic Drive im Deutschen Museum
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