Transcript Präsentation „Exzentergetriebe für Roboter- und Handhabungsaufgaben“ Hans-Erich Maul, Maul Konstruktionen (MK) Ausblick hochuntersetzende Getriebe •Wolfrom (unbedeutend zu aufwendig) •Acbar (unbedeutend zu aufwendig) •Planetengetriebe •Cyclogetriebe •Harmonic Drive Getriebe •MK Exzentergetriebe Planetengetriebe Muster Beispiel: Planetengetriebe: Zweistufig i =

Präsentation
„Exzentergetriebe für Roboter- und
Handhabungsaufgaben“
Hans-Erich Maul, Maul Konstruktionen (MK)
Ausblick hochuntersetzende
Getriebe
•Wolfrom (unbedeutend zu aufwendig)
•Acbar (unbedeutend zu aufwendig)
•Planetengetriebe
•Cyclogetriebe
•Harmonic Drive Getriebe
•MK Exzentergetriebe
Planetengetriebe
Muster
Beispiel:
Planetengetriebe:
Zweistufig i = 25:1
10 Zahnräder
Vorteil:
•für sehr große Kräfte mit einem günstigem Krafteck in der Abtriebsstufe
Nachteil:
•sehr aufwendig; viele Zahnräder (4/Stufe); keine Miniaturisierung möglich.
•Hohe Untersetzungen erfordern viele Stufen (je Stufe ca. 5:1)
•Nur Spielarm baubar.
Cyclo Getriebe
Muster
Beispiel:
Einstufig
i = -11:1
12 Rollen
11 Kurvenbögen
6 Bolzen
Vorteile:
•wegen Rollreibung bester Wirkungsgrad aller Getriebe
•Zähnezahldifferenz von eins möglich
Nachteile:
• wegen großer Gleitgeschwindigkeit nur mit Rollen baubar
•>keine kleinbauenden Getriebe möglich
•nur relativ geringe Untersetzungen je Stufe
•Nur Spielarm baubar
Harmonic Drive Getriebe
Muster
Beispiel:
Einstufig
i = ca. 70:1
ca. 140 Zähnen
Modul ~ 0,3mm
Vorteile:
•Verhältnismäßig hohe Untersetzungen möglich bis ca. 160:1
Nachteile:
•Kleinste Zähnezahldifferenz immer zwei Zähne; daher nicht so hoch Untersetzt wie Exzentergetriebe
•Für nur geringe Belastungen geeignet
•Axial relativ lang bauend Aufgrund des elastischen „Wavers“.
•Nur Spielarm baubar.
MK : Exzentergetriebe
Muster
Beispiel:
Einstufig
i = -89
Zwei Außenzahnräder 89 Zähne
Ein Innenzahnrad -90 Zähne
Modul 1mm
12 Bolzen mit Rollen
Vorteile:
•Höchste Untersetzungen in einer Stufe möglich bis 500 oder 1000:1; Zweistufig bis ca. 10000:1
•Zähnezahldifferenz eins machbar.
•Große und auch sehr kleine Getriebe baubar.
•Sehr Kompakt geringster Bauraum
•Hoch belastbar, es tragen sehr viele Zähne Flächenförmig.
•Mit elastischer Verzahnung absolut Spielfrei
•Verzahnung einfach herzustellen aber sehr schwierig zu konstruieren! (Wir haben das Know
•Sehr preiswert herzustellen, ca. 50% der Kosten der anderen Getriebe durch Normteile!
Nachteil:
•Wirkungsgrad ca. 0,9 einstufig; ca. 0,7-0,8 zweistufig je nach Untersetzung.
•Erfordert 10-15% größere Motore.
how)
Normzahnräder für Exzentergetriebe
D=180mm; m=2mm; i= 90:1
D=90mm; m=1mm; i=90:1
D=63mm;
m=0,7mm; i=90:1
D=36mm;
m=0,2mm;
i=180:1
D=50mm;
m=0,5mm;
i=100:1
D=64mm;
m=0,8mm;
i=80:1
D=24mm;
m=0,3mm;
i=80:1
D=29mm;
m=0,2mm;
i=145:1
D=20,4mm;
m=0,4mm;
i=51:1
D=2mm;
m=0,2mm;
i=10:1
D=3,8mm;
m=0,2mm;
i=19:1
Es sind sehr große und sehr starke Getriebe für z.B. Robotergelenke und auch
kleinste filigrane Getriebe wie z.B. bei der „menschlichen Hand“ möglich!
Exzentergetriebemodul für Robotergelenke
Zweistufiges Exzentergetriebe
i = ca. 100 bis 10000:1
Bürstenloser Servomotor
Hohlwelle
Federspeicherbremse
Regler
Große komfortable
Getriebemodule möglich und auch
Filigrane einfach gestaltete!
Mini Scara Roboter
Vorschlag eines Roboters mit
Exzentergetriebemodulen
(Auch noch kleiner baubar!)
„Menschliche Hand“
Hand im Maßstab 1:1 mit meiner Hand möglich
Motore: Fa.: Wittenstein; Getriebe Fa.: Maul Konstruktionen
Fingergelenk Daten:
Exzentergetriebe
2 Stufig i=400:1
20:1/Stufe
P=3,3W
M=0,4
20 Zähne
F= 24N an 2cm
Daumengelenk Daten:
Exzentergetriebe
2 Stufig i=400:1
20:1/Stufe
P=19W
M=0,7mm
20 Zähne
F= 80N an 5cm
Handgelenk Daten:
Exzentergetriebe
2 Stufig i=225:1
15:1/Stufe
P=65W
M=1.75mm
15 Zähne
F= 400N an 5cm
16 Module
Abmessung:
D=11mm;
L=17mm
3 Module
Abmessung:
D=15mm;
L=19mm
1 Modul
Abmessung:
D=30mm;
L=65mm
Wir sind an Konstruktionen und Entwicklungen
von Modulen mit Exzentergetrieben interessiert!
Mit:
•Fa.: MK-Exzentergetrieben,
•bürstenlosen Servomotoren
und einem
•Software Entwickler
ist ein großer Einstieg in die Robotertechnik möglich mit
einem Kostenvorteil des preiswerten Exzentergetriebes!
Wir bitten um Ihre Aufträge!
Ende der Präsentation
Wir danken für Ihre
Aufmerksamkeit!
16 Module
Abmessung:
D=11mm;
L=17mm
Zweistufiges
Exzentergetriebe
i = ca. 100 bis
10000:1
Bürstenloser
Servomotor
Hohl
welle
Federspeicherbr
emse
Regler
3 Module
Abmessung:
D=15mm;
L=19mm
1 Modul
Abmessung:
D=30mm;
L=65mm