Gelenkarm - mit Zahnrädern?

[Andree-HB]

Die AC-Servomotoren, die ich mir bisher angesehen habe, könnten nicht mal ihr eigenes Gewicht tragen. Wie machen die das?

...rein über Spezialgetriebe - z.B. ein einfaches Schneckengetriebe hält/sperrt ja auch schon bei Stillstand der Antriebswelle die angehängte Last :

Bild hier  

[Wecali]

das Drehmoment kanns nicht sein, da es für eine Motorleistung mit 90W (bei einem Ma von 150 Nm) viel zu viel ist

Das ist nicht gesagt. Leistung und Drehmoment sind erst einmal unabhängig voneinander. Wenn das Getrtiebe nur genügend hoch untersetzt, wäre das durchaus möglich - allerdings dreht's dann ziemlich langsam.

D.h. wenn ich zwei Stirnräder habe: Eins mit 10 Zähnen und eines mit 100 Zähnen, dann ist das Übersetzungsverhältnis 1:10. Für eine Umdrehung des großen braucht das kleine Zahnrad 10 Umdrehungen.

Wenn das kleine Zahnrad 1 Nm hat, dann hat bei einem Übersetzungsverhältnis von 1:10 das große Zahnrad 10 Nm, stimmt das überhaupt?

Gibts Seiten, die solche Formeln etc. parat haben? Ich lande immer auf irgendwelchen Tuningseiten...

Wenn obenstehendes stimmt, könnten Harmonic Drives ein fantastisches Drehmoment aus einem kleinen Servo herausholen.

[Wecali]

Eine letzte Frage hätte ich allerdings noch. Wie kriegen es die Roboterarme hin, saubere horizontale Linien zu zeichnen?

[Amiwerewolf]

die robotterarme bekommen das hin indem sie SIN, COS und TAN in ihren taschenrechner eintippen

jap da liegst du richtig! vorrausgesetzt die antriebswelle ist am kleinen zahnrad. dann braucht aber auch das kleine zahnrad 10 umdrehungen bis das große rad eine hat! (einfach mal sowas am Fahrrad testen )

das das 2. zahnrad mehr Drehmoment hat liegt aber nicht an den zähnen sondern genaugenommen am Durchmesser!
Man verwendet immer zahnräder des gleichen moduls (das modul gibt die zahngröße an)
die drehzahl macht der umfang!
dadurch das man immer das gleiche modul verwendet, kann man relativ leicht mit den zähnen rechen

Formeln gibts hier:
https://www.roboternetz.de/wissen/index.php/Zahnrad

[Wecali]

die robotterarme bekommen das hin indem sie SIN, COS und TAN in ihren taschenrechner eintippen

Aber mit einer Auflösung der erwähnten 1/100 mm? Die Zähne von Zahnrädern sind doch ein bischen größer...

Ich stell mir das vor, wenn so ein Arm versucht, einen waagrechten Strich zu fräsen. Das gäbe dann einen gezackten Strich. Das Zahnrad für die X - Achse dreht eins weiter, dann stellt sich die Y - Achse nach... usw.

Von oben nach unten zu fräsen, dürfte eigentlich kein Problem sein - da müsste sich nur das Zahnrad der Y - Achse richtig durchbewegen.

[flozball]

Das Thema Industrieroboter und speziell ihre Mechanik fasziniert und beschäftigt mich im Moment auch sehr. Es sind tatsächlich meisterwerke der Ingenieurskunst.

Also vor einiger Zeit hab ich mal eine Galileosendung zum Thema "Roboter im Legoland" aufgenommen und sie mir nochmal genauer angeschaut. Es ging um die Firma KUKA, die ca. 10 Roboter als sog. Robocoaster für das Legoland umbaute. Ich denke mal, dass es sich dabei um die Schwerlastvariante KR500 handelt, da tatsächlich zwei Personen in Sitzvorrichtung befördert werden. Die Anforderungen an die Sicherheit sind da natürlich enorm.

Nun zum eigentlichen: Am Anfang der Sendung wurde gezeigt, wie KUKA die normalen Roboter immer sechs Stunden vor Auslieferung testet. Zu sehen war dort ein Roboter (in Betrieb) dessen Handgelenk-Abdeckklappe offen stand. Dort sah man ganz eindeutig Zahnriemengeriebe, die die Drehbewegungen der Motoren auf die vordersten drei Gelenke übertrugen. Das verlangt zwar hochfeste Zahnriemen, bietet aber eine spielfreie Übertragung der Bewegungen.

[Klaus W. H.]

Wecali hat folgendes geschrieben

Aber mit einer Auflösung der erwähnten 1/100 mm? Die Zähne von Zahnrädern sind doch ein bischen größer...

Und? Die Zähne verhindern letzlich nur den Schlupf, also ein durchrutschen der Räder. Mit genügender Reibung oder bei geringen Kräften kannst Du auch auf Zähne verzichten. Siehe z.B. Plattenspieler mit Reibradantrieb. Wie weit ein Rad sich dreht ist vollkommen unabhängig von der Zahngröße. Hauptsache die Zähne der Räder passen genau ineinander und sind nicht zu groß. Eine ganzzahlige Abstufung hättest Du nur, wenn Du Schrittmotoren verwendest. Aber denen ist die Zahl oder Größe der Zähne auch wurscht.

[Amiwerewolf]

oft werden auch größere Schrittmotoren mit planetengetriebe verwendet

[RG]

das in Industrierobotern ( damit meine ich die 6-Achser und SCARA-Typen) Schrittmotoreein als Achsantrieb verwendet werden wäre mir neu . Meines Wissens werden da nur AC-Servo-Motore mit spielarmen ( praktisch fast spielfreien) harmonic drive-Getrieben und Absolutencodern zur Positionsregelung eingesetzt.
Und die angegebenen Genauigkeiten sind Wiederholgenauigkeiten unter gleichbleibenden Bedingungen ( gleiche Belastung, gleiche Geschwindigkeit, gleiche Bewegungsbahn, gleiche Umgebungsbedingungen...), bei einer Bahninterpolation werden günstigstenfalls Genauigkeiten im Zehntelmillimeterbereich erreicht.