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Elektromobilität, autonomes Fahren und Vernetzung gehören aktuell zu den drei großen globalen Trends der Automobilindustrie. Diese Transformationsprozesse haben natürlich auch Einfluss auf die Produktion. Steigender Zeit- und Kostendruck, Neudefinition von Fertigungsstrukturen, maximale Prozesssicherheit und Risikominimierung, Energie- und Ressourceneffizienz, Flexibilisierung sowie höhere Qualitätsstandards sind nur einige der Herausforderungen, mit denen sich Autobauer konfrontiert sehen. Um auch in Zukunft wirtschaftlich zu bleiben, gilt es daher, traditionelle Abläufe und Technologien genau unter die Lupe zu nehmen, Innovationen zu wagen und die Fertigung effizienter zu gestalten. Eine Schlüsseltechnologie sind dabei Zykloidgetriebe.

Zykloidgetriebe für die Automobilindustrie

Ob Roboter, Cobots, Fahrerlose Transportsysteme (FTS), Montage- und Handlingsysteme, Zuführeinrichtungen, Pick-and-Place-Geräte, Positionierroboter oder SCARA-ähnliche Systeme: Für die vollautomatisierten Fertigungsstraßen der Automobilindustrie sind Zykloidgetriebe ein regelrechter Effizienzbeschleuniger, denn dank der hohen Präzision und Leistungsdichte der Getriebe lassen sich Bearbeitungszeiten verkürzen, die Produktqualität verbessern, die Produktivität erhöhen sowie Kosten senken. 

Weiteres Plus: Je besser Roboter und Peripherie aufeinander abgestimmt sind, umso besser sind Performance und Leistungsfähigkeit der gesamten Produktionslinie. Dies ist insbesondere vor dem Hintergrund des wachsenden Segments der robotergestützten Positionierung sowie der zunehmenden Verschmelzung von Roboter und Peripherie von zentraler Bedeutung.

Vorteile von Zykloidgetrieben:
•    Übertragung von sehr hohen Drehmomenten aufgrund hoher Beschleunigungen, die trägheitsbedingt auftreten
•    Hohe Positionier-, Wiederhol- und Drehzahlgenauigkeit
•    Hohe Verdrehsteifigkeit für genaues Positionieren bei dynamischen Zyklen
•    Schnelles und präzises Greifen sowie Ablegen von kleinen und großen Objekten
•    Exakt ausgeführte Bewegungen auch bei hohen Beschleunigungsmomenten und großen Lasten
•    Auch über einen langen Zeitraum ist die Spielzunahme extrem gering
•    Kompakte Konstruktion für einfache Integration auch bei begrenztem Bauraum
•    Minimaler Konstruktions- und Montageaufwand

Praxisbeispiel Batteriefertigung

Die Batterie ist das Herzstück eines jeden E-Fahrzeugs, gleichzeitig aber auch das teuerste Bauteil. Die große Herausforderung der Hersteller liegt daher neben der Erhöhung der Zelleffizienz vor allem in der Prozessoptimierung. Gefragt sind innovative Technologien und Antriebskonzepte, die die Produktion in puncto Wirtschaftlichkeit und Produktivität auf ein neues Level heben. Die folgenden Anwendungsszenarien zeigen die Vorteile der Zykloidgetriebetechnologie im konkreten Applikationsfall:
 

Elektrodenfertigung: Beschichten und Walzen

Anforderungen: Gleichmäßiges und zügiges Auftragen der Beschichtung, Vorschubgeschwindigkeit
Eingesetzte Getriebe: Vollwellen-Präzisionsgetriebe der Baugrößen 25-160
Vorteil: Im Vergleich zu den üblicherweise genutzten Planetengetrieben weisen Zykloidgetriebe einen sehr viel geringen Übertragungsfehler auf, wodurch beispielsweise beim Kalandern in der Elektrodenfertigung (Batterie) eine sehr genaue und konstante Umdrehungsfrequenz der Walze zur Verdichtung der Kupfer- bzw. Aluminiumfolie realisiert werden kann. Das garantiert eine hohe Prozesssicherheit.
 

Logistik: Fahrerloses Transportsystem

Anforderungen: Hohe Rotationsgeschwindigkeit, zuverlässige Positionierung, Transport schwerer Lasten, Kompaktheit 
Eingesetzte Getriebe: RVW10PG-20PG
Vorteil: Die verwendeten RVW Mecanum Radantriebe erlauben auch auf kleinstem Raum hohe Drehmomentleistungen und verfügen über eine integrierte Hauptlagerung, die die auftretenden Radial- und Axialkräfte optimal aufnehmen. Alle erforderlichen Komponenten sind in der Radeinheit untergebracht. Das bietet dem Anwender maximale Gestaltungsfreiheit bei der Konstruktion von FTS-Lösungen.
 

Montage: Kaschieranlage

Anforderungen: Genauigkeit auch bei hohen Rotationsgeschwindigkeiten
Eingesetzte Getriebe: Vollwellen-Präzisionsgetriebe der Baugrößen 25-160
Vorteil: Konstruktionsbedingt verteilt sich bei Zykloidgetrieben die Kraft im Inneren sehr gleichmäßig, was für minimalen Hystereseverlust und enorme Widerstandsfähigkeit gegen Schockbelastungen sorgt. Auch über einen langen Zeitraum ist die Spielzunahme extrem gering – ein dickes Plus gegenüber normalen Planetengetrieben, die im Laufe ihres Lebens häufig mit zunehmendem Spiel zu kämpfen haben. 
 

Transport zwischen Lade- und Entladelager: Regalbediengerät

Anforderungen: Hohe Geschwindigkeit und hohe Steifigkeit, keine Beschädigung durch Not-Aus
Eingesetztes Getriebe: z.B. GH40
Vorteil: Dank ihrer hohen Verdreh- und Biegesteifigkeit garantieren Zykloidgetriebe auch bei hohen Beschleunigungsmomenten und großen Lasten ein schnelles und präzises Positionieren ohne Nachschwingen. Von Vorteil ist zudem die hohe Widerstandsfähigkeit gegen Stoß- und Überbelastung. Zykloidgetriebe können hohe Lastspitzen von bis zu 500 % des Nenndrehmoments aufnehmen. Auch sind hohe Abtriebsdrehzahlen bis 270 min-1 möglich.
 

Qualitätssicherung: Prüftisch

Anforderungen: Hohe Genauigkeit
Eingesetzte Drehtische: RS-50A - RS-900A
Vorteil: Zykloidgetriebe sind deutlich präziser, dynamischer und steifer als die üblicherweise genutzten Drehtische und stellen damit eine effiziente Alternative für die rotatorische Positionierung dar. Durch die genaue und dynamische Positionierung können Prozessstationen sehr schnell und im Winkelsekundenbereich angefahren werden. Dabei kann jeder beliebige Punkt innerhalb von 360° bedient werden.
 

Palettieren: Roboter

Anforderungen: Präzises und zuverlässiges Palettieren, einfache Montage
Eingesetzte Getriebe: Vollwellen- und Hohlwellen-Präzisionsgetriebe der Baugrößen 25-200
Vorteil: Zykloidgetriebe sind die Robotergetriebe schlechthin. In sechs von zehn Industrierobotern stecken die leistungsstarken Getriebesysteme. Zykloidgetriebe gewährleisten ein Höchstmaß an Präzision, Dynamik, Zuverlässigkeit und Kompaktheit – und sind damit eine Idealbesetzung für hochdynamische Pick & Place-, Handling- und Positionieraufgaben.

Hightech-Getriebe für die automobile Zukunft

Als starker Partner der Automobilindustrie realisiert Nabtesco effiziente, anwenderfreundliche und zukunftsfähige Getriebelösungen für Roboter, Maschinen und Anlagen. Der Zykloidgetriebespezialist kann dabei auf ein breites Präzisionsportfolio, umfassendes Know-how, über 35 Jahre Erfahrung sowie eine hohen Engineering-Kompetenz zurückgreifen. Der Einsatz von Zykloidgetrieben garantiert höchste Präzision, optimale Produktqualität sowie stabile Prozesse und unterstützt die Automobilbranche auf ihrem Weg in ein neues Mobilitätszeitalter.

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