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Kraftübertragung auf Basis von Viergelenkketten

Neuerartiger kinematischer Ansatz

Bei einer neuen Leichtbaukinematik werden die Hauptachsen zwei und drei über sogenannte Viergelenkketten angetrieben. Die Bewegungs- und Kraftübertragung erfolgt also nicht direkt an den Roboterachsen, sondern indirekt. Die Antriebswellen und die eigentliche Roboterachse liegen nicht an der gleichen Position, was verschiedene Vorteile bietet.

Bild: Fruitcore GmbHBild: Fruitcore GmbH
Das Programm wird entweder live oder mittels Simulation erstellt, die visuelle Abbildung der Bewegungen verhindert Fehler und Kollisionen.

Der Sechsachser mit dem eingängigen Namen 'Horst' (Highly Optimized Robotic Systems Technology) verfolgt einen neuartigen kinematischen Ansatz auf Basis von Viergelenkketten. Deren Wirkungsweise wird durch den Vergleich mit Zahnradgetrieben ersichtlich. In einer Viergelenkkette entspricht die Kurbel dem kleinen und die Schwinge dem großen Zahnrad. Die Koppel verbindet Kurbel und Schwinge. Rotiert die Kurbel gleichförmig, entsteht an der Schwinge eine nicht lineare Drehbewegung. Damit bewegt sich an manchen Stellen die Schwinge schneller als an anderen. Die Kräfteübertragung verhält sich dazu analog. Bewegt sich die Schwinge langsam (große Übersetzung), wird mehr Kraft übertragen - weniger Kraft, wenn sich die Schwinge schneller bewegt (kleine Übersetzung). Durch dieses Wirkprinzip ist das Übersetzungsverhältnis im Gegensatz zu Zahnradgetrieben nicht-linear. Darüber hinaus leiten die Stäbe der Viergelenkketten Teile der Kräfte auf die Struktur ab, was eine hohe Systemsteifigkeit bei gleichzeitig geringer Masse bedeutet. Weil damit diese Masse nicht mitbewegt werden muss, lässt sich die Leistung der Antriebe sehr effizient nutzen. In Summe lassen sich mit Horst gleiche Leistungsdaten in Bezug auf Traglast, Reichweite und Dynamik mit vergleichsweise kleinen Antrieben erreichen.

fruitcore GmbH

Dieser Artikel erschien in ROBOTIK UND PRODUKTION 3 2019 - 21.08.19.
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