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Best of Industry Award 2022 Cobot-Präzisionsgetriebe mit Gefühl

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Die Messung von äußeren Kräften und Momenten an Cobots zählt für die Robotik-Branche zu einer der aktuellen Herausforderungen – sowohl technisch als auch monetär. Eine zukunftsweisende Lösung stellen vollständig in die Wellgetriebe integrierte Drehmomentsensoren dar.

Innovativ, performant und kostengünstig: Präzisionswellgetriebe RT1-T mit integrierter Drehmomentsensorik.
Innovativ, performant und kostengünstig: Präzisionswellgetriebe RT1-T mit integrierter Drehmomentsensorik.
(Bild: Schaeffler)

Was ist das Besondere an der neuen Sensorik und welche Herausforderungen lassen sich damit lösen?

Die Drehmomentsensorik von Schaeffler ist integraler Bestandteil des Wellgetriebes der RT1-Baureihe. Das bedeutet zum Beispiel, dass die DMS-Struktur des Sensors direkt auf den Flexspline des Wellgetriebes in Dünnschicht-Technologie aufgebracht ist. Damit lassen sich gleich mehrere Nachteile lösen, die man bei anderen Sensorlösungen findet: Es wird keine zusätzliche Elastizität in den Gelenkarm eingebracht. Die Torsionssteifigkeit der Gelenkarme bleibt daher zu 100% erhalten. Durch die Dünnschicht-Technologie ist eine dauerhafte und sehr temperaturstabile Verbindung mit dem Flexspline garantiert. Es wird kein zusätzlicher Bauraum beansprucht. Das Gewicht der Sensoren ist praktisch zu vernachlässigen. Die Sensorik unterstützt die Sicherheitsfunktionen, die Positions- und Prozessregelung und kann auch für die Realisierung einer aktiven Schwingungskompensation dienen.

Bieten die RT1-Getriebe mit integrierter Sensorik auch Kostenvorteile?

Praktisch jede Rationalisierungsmaßnahme und jede Automationslösung wird an dem Return on Invest (ROI) gemessen. In die Berechnung des ROI fließen maßgeblich die Lebensdauer und die Kosten der Gesamtlösung ein. Hinsichtlich der Kosten spielt die Sensorlösung eine dominante Rolle – 6-Achs-Force-Torque-Sensoren und zwischen jedes Gelenk geschraubte Sensoren erweisen sich in vielen Applikationen als zu teuer. Die Drehmomentsensorik der RT1-Wellgetriebe hingegen ist besonders kostengünstig, da kein zusätzliches (elastisches) Geberelement erforderlich ist und der Sensor auch nicht aufwendig als eigenständige Komponente in den Gelenkarm montiert werden muss.

Welchen Nutzen bieten die sensorisierten Wellgetriebe RT1 in Kombination mit dem Hauptlager XZU und dem Motor UPRS den Cobot-Herstellern?

Mit diesen Komponenten lassen sich Cobots für ein sehr viel breiteres Aufgabenspektrum in der Automation einsetzen, da gleichzeitig die Dynamik, Steifigkeit und Traglast erhöht werden können und für sensitive Prozesse eine optionale und kostengünstige Sensorlösung zur Verfügung steht.

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