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

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.

Muster

Beispiel:Planetengetriebe:Zweistufig i = 25:110 Zahnräder

Cyclo Getriebe

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

Beispiel:Einstufigi = -11:112 Rollen11 Kurvenbögen6 Bolzen

Muster

Harmonic Drive Getriebe

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.

Beispiel:Einstufig i = ca. 70:1 ca. 140 Zähnen Modul ~ 0,3mm

Muster

MK : Exzentergetriebe

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!•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.

(Wir haben das Know how)

Beispiel:Einstufigi = -89Zwei Außenzahnräder 89 ZähneEin Innenzahnrad -90 ZähneModul 1mm12 Bolzen mit Rollen

Muster

Normzahnräder für Exzentergetriebe

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!

D=180mm; m=2mm; i= 90:1

D=50mm; m=0,5mm; i=100:1

D=90mm; m=1mm; i=90:1

D=64mm; m=0,8mm; i=80:1

D=36mm; m=0,2mm; i=180:1

D=29mm; m=0,2mm; i=145:1

D=24mm; m=0,3mm; i=80:1

D=20,4mm; m=0,4mm; i=51:1 D=3,8mm;

m=0,2mm; i=19:1

D=2mm; m=0,2mm; i=10:1

D=63mm; m=0,7mm; i=90:1

Exzentergetriebemodul für Robotergelenke

Große komfortable Getriebemodule möglich und auch Filigrane einfach gestaltete!

Zweistufiges Exzentergetriebei = ca. 100 bis 10000:1

Bürstenloser Servomotor

Federspeicherbremse

Regler

Hohlwelle

Mini Scara Roboter

Vorschlag eines Roboters mit Exzentergetriebemodulen

(Auch noch kleiner baubar!)

„Menschliche Hand“Hand im Maßstab 1:1 mit meiner Hand möglich

Fingergelenk Daten:Exzentergetriebe2 Stufig i=400:1 20:1/StufeP=3,3WM=0,420 ZähneF= 24N an 2cm

Daumengelenk Daten:Exzentergetriebe2 Stufig i=400:1 20:1/StufeP=19WM=0,7mm20 ZähneF= 80N an 5cm

Handgelenk Daten:Exzentergetriebe2 Stufig i=225:1 15:1/StufeP=65WM=1.75mm15 ZähneF= 400N an 5cm

16 ModuleAbmessung: D=11mm;L=17mm

3 ModuleAbmessung: D=15mm;L=19mm

1 ModulAbmessung: D=30mm;L=65mm

Motore: Fa.: Wittenstein; Getriebe Fa.: Maul Konstruktionen

Wir sind an Konstruktionen und Entwicklungen von Modulen mit Exzentergetrieben interessiert!

Wir bitten um Ihre Aufträge!

Mit:•Fa.: MK-Exzentergetrieben, •bürstenlosen Servomotoren

und einem •Software Entwickler

ist ein großer Einstieg in die Robotertechnik möglich mit einem Kostenvorteil des preiswerten Exzentergetriebes!

Ende der Präsentation Wir danken für Ihre Aufmerksamkeit!

Zweistufiges Exzentergetriebei = ca. 100 bis 10000:1Bürstenloser Servomotor

FederspeicherbremseRegler

Hohlwelle

16 ModuleAbmessung: D=11mm;L=17mm

3 ModuleAbmessung: D=15mm;L=19mm

1 ModulAbmessung: D=30mm;L=65mm