Präzisionspositionierantriebe, auch Kleingetriebemotoren genannt, sind Motoren, bei denen ein oder mehrere Zahnräder direkt an der Abtriebswelle angebracht sind. Sie können ein hohes Drehmoment und eine hohe Auflösung in einem kompakten, einfach zu bedienenden Paket bieten. Außerdem können sie im stromlosen Zustand selbsttätig bremsen, was ihnen bei vertikalen Förderanwendungen einen Vorteil gegenüber hydraulischen Systemen verschafft, wenn die Last nicht in der Nähe der Pumpe befestigt werden kann. Das verschafft ihnen einen deutlichen Vorteil bei der Entnahme von Teilen, zum Beispiel.
Ein Kleingetriebemotoren ist ein Getriebe, das aus einer Welle mit einem spiralförmigen Gewinde besteht, das in ein Zahnrad eingreift und dieses antreibt. Ein Schneckenrad kann rechts- oder linkshändig sein, je nach der Richtung der Spiralen. Das Grundprinzip ist ein Interferenzprinzip: Da die Schnecke ständig mit dem Zahnrad in Eingriff steht und im Allgemeinen nicht entlang ihrer Achse gleiten kann, kann zwischen Schnecke und Zahnrad keine Gleitbewegung stattfinden; daher muss jede Bewegung eine Drehbewegung sein.
Getriebe und Untersetzungsgetriebe erhöhen das Drehmoment, reduzieren die Geschwindigkeit, ändern die Drehrichtung und die Wellenausrichtung. Sie werden für Anwendungen eingesetzt, die eine präzise Positionierung, hohe Geschwindigkeiten, exakte Zeitsteuerung und Wiederholungen oder ein spielarmes Getriebe erfordern. Da Getriebe und Untersetzungsgetriebe eine höhere Belastbarkeit als andere Arten von Kraftübertragungskomponenten haben, werden sie häufig eingesetzt, wenn größere Kräfte oder Lasten im Spiel sind. Informationen über Größen und Montageoptionen können Ihnen bei der Auswahl der benötigten Komponenten helfen.
Der PGS20 ist ein schraubengetriebener Linearpositioniertisch mit einer maximalen Nutzlast von 20 kgf (44 lb). Er bietet Kleingetriebemotoren vom Typ A und A1 in einer einzigen Einheit mit einem integrierten digitalen Positionsregler für jede Achse. Durch die integrierte Bewegungssteuerung minimiert er die Auswirkungen von nicht idealisierten Bewegungsbahnen und Umgebungsstörungen auf die Produktleistung der Anwendung des Benutzers. Sie besteht aus einer präzisionsgeschliffenen Stahlplatte und einer Werkstückklemme, die während des Betriebs an jedem Punkt eingestellt werden kann, um die Konsistenz der Stufen in Produktionsprozessen zu gewährleisten. Der PGS20 verfügt über zwei Linearführungen – eine gleitende entlang der X-Achse und die andere auf der Y-Achse – sowie eine reibungsarme Kugelumlaufspindel in jeder Richtung. Der Tisch ist mit einem Servoverstärker SW32 F65096 mit einer Spitzenleistung von 2,5 kW ausgestattet, der hohe Beschleunigungen (2 m/s2) und schnelle Positioniergeschwindigkeiten von bis zu 0,4 m/sec (10 ips) ermöglicht. Dieser Antrieb verfügt außerdem über integrierte digitale Filter zur Eliminierung unerwünschter externer Störungen wie Vibrationen und Stöße von außen, wodurch eine gleichbleibende Positioniergenauigkeit unter allen Betriebsbedingungen gewährleistet wird.
1 Schneckengetriebe
Obwohl schneckenähnliche Formen seit mehr als zweitausend Jahren verwendet werden, werden Schneckengetriebe in der Regel zur Umwandlung von Drehbewegungen in lineare Bewegungen eingesetzt, wobei ihre häufigste Anwendung die Reduzierung der Drehgeschwindigkeit ist. Sie werden auch oft als Getriebe (auch bekannt als Getriebegehäuse) konstruiert, das an Kleingetriebemotoren befestigt werden kann und ein hohes Drehmoment bei niedrigen Drehzahlen liefert.
Schneckengetriebe werden verwendet, wenn große Untersetzungen erforderlich sind. Es ist üblich, dass Schneckengetriebe Untersetzungen von 30:1 und mehr haben. Eine Schnecke ist ein Beispiel für eine Schraube, eine der sechs einfachen Maschinen. Schnecke und SchneckenradDie Welle einer Schnecke kann man sich wie eine Schraube vorstellen, bei der die Zähne nicht in einer geraden Linie, sondern in einer Kurve geschnitten sind
2 Kegelräder
Kegelradgetriebe eignen sich gut für synchrone Anwendungen, da sie die Bewegung zwischen zwei Wellen im rechten Winkel von 90° übertragen. Es werden zwei verschiedene Typen unterschieden: Geradverzahnte Kegelräder, wie die von PI in Abbildung 4, sind für eine Vielzahl von Anwendungen geeignet. Auch in der Automobiltechnik werden Kegelräder in hinteren Differentialen verwendet, um die Antriebskraft auf senkrechte Achsen zu übertragen. Man beachte, dass Synchros mit hohen Übersetzungsverhältnissen oft aus mehreren Kegelstufen zusammengesetzt sind, um ein höheres Gesamtübersetzungsverhältnis zu erreichen.
3 Stirnräder
Schneckengetriebe haben ihre Ursprünge weit zurückliegender Zeiten. Im zweiten Jahrhundert vor Christus wurde schon erstmals ein Kleingetriebemotoren in der Antike beschrieben. Entwickelt, um Getreidemühlen und andere Geräte antreiben zu können, enthielt dieses Beispiel eine Kurbelwelle und ein Schneckengehäuse mit Schrauben an kopfhaltigen Schraubenbolzen. Die Schnecke als Element hat eine lange Geschichte hinter sich. In der mechanischen Technik entspringt sie dem römischen Wasserwerk, das im fünften Jahrhundert Bewegungsenergie aus Wasserkraft in Wasserschwingungsspannung umzusetzen vermochte. In dieser frühesten irdischen von Menschen errichteten Uhr wurden die
4 Planetengetriebe
Das Planetengetriebe gliedert sich in die Eingangsstufe und die Ausgangsstufe. Die Eingangsstufe besteht aus dem Planetenträger, der mindestens ein Sonnenrad und mindestens ein Hohlrad mit Zahnrädern aufnimmt. Beide Räder sind in ein Zahnradsystem eingebaut, wobei das Hohlrad über die Kammzähne mit dem Sonnenrad verbunden ist. Diese Verbindung ermöglicht große Untersetzungsverhältnisse und kompakte Baumaße für höhere Drehmomente. Die Abtriebsstufe besteht aus einem Zahnkranz, der das Hohlrad umschlingt und Schwanzzähne enthält, mit denen ein Satz von Planetenrädern befestigt werden kann. Diese Planetenräder befinden sich auf einem isolierten Träger, dessen Außenring über parallele Druckkontaktlager mit den benachbarten Bauteilen verbunden ist. Es können je nach Bedarf 4 oder mehr Planetenräder angeschlossen werden.
5 Riemenräder
Wenn es um Präzision geht, gibt es nichts Besseres als Zahnriemen. Ihre leisen und ruhigen Laufeigenschaften sorgen für Präzision und Genauigkeit in Anwendungen, die einfache, kompakte Konstruktionen erfordern. Sie sind einfach die perfekte Wahl für Anwendungen, bei denen es auf Zuverlässigkeit ankommt – sei es in der Lasertechnik oder bei Positioniertischen, die von Kleingetriebemotoren angetrieben werden.
Ein Riementrieb ersetzt den Direktantrieb einer Schraube durch einen Riementrieb. Da – abgesehen von drehzahlerhöhenden Riemenscheiben – keine Zwischenteile benötigt werden, ist eine besonders steife und verwindungssteife Konstruktion möglich. Der Einsatzbereich reicht von kleinen Laborfördergeräten bis hin zu automatischen Produktionsmaschinen mit Höchstgeschwindigkeiten von mehr als 40 m/s. Das hochtorsionssteife Antriebssystem erleichtert die Aufnahme schwerer Lasten und ermöglicht sehr kurze Linearhübe und kleine Teilkreisdurchmesser.