Gelenke kollaborativer Roboter müssen mehrere konkurrierende Anforderungen miteinander in Einklang bringen: hohes Drehmoment, kompakte Bauweise, geringes Gewicht, präzise Positionierung, schnelle Reaktion und eine reaktionsschnelle Kraftinteraktion. Dadurch wird die Wahl der Getriebearchitektur besonders wichtig, insbesondere da Cobots für dynamischere Bewegungen und zunehmend anspruchsvollere Mensch-Roboter-Interaktionen entwickelt werden. Für diese Art von Anwendung werden häufig zwei Ansätze in Betracht gezogen: der DD-Motor (Direktantriebsmotor) und ein Harmonic-Getriebe in Kombination mit einem Servomotor. Ein DD-Motor macht die mechanische Untersetzungsstufe überflüssig und ermöglicht eine direkte Verbindung zwischen Motor und Gelenkausgang, während ein Harmonic-Getriebe eine Präzisionsübertragung mit hoher Übersetzung nutzt, um aus einem kompakten Motor ein hohes Ausgangsdrehmoment zu erzielen.

Mit dem Trend zu höherer Integration, engeren Ausrichtungstoleranzen und kürzeren Produktionszyklen in der Halbleiterverpackung ist die Drehachse zu einem immer wichtigeren Bestandteil der gesamten Bewegungsarchitektur der Anlage geworden. Bei Anwendungen wie Die-Bonden, Waferausrichtung, Präzisionsindexierung und rotierender Inspektion ist die Wahl zwischen einem harmonischen Drehantrieb, einem harmonischen Getriebe und einem Direktantriebs-Drehmomentmotor nicht einfach eine Frage des Vergleichs von Genauigkeits- oder Drehmomentspezifikationen. Lastträgheit, Beschleunigung, Einschwingzeit, Torsionssteifigkeit, thermische Stabilität, Integrationsanforderungen und die Leistung im kontinuierlichen Zyklusbetrieb beeinflussen allesamt das Ergebnis auf Maschinenebene. Dieser Artikel vergleicht die drei Architekturen für Drehbewegungen aus der Perspektive der Entwicklung von Halbleiteranlagen und erläutert, wie anhand des tatsächlichen Bewegungsprofils und der Systemanforderungen die geeignete Lösung ausgewählt wird.

Rotationsbewegungen sind ein wesentlicher Bestandteil vieler hochpräziser industrieller Automatisierungssysteme, darunter die Montage von 3C-Elektronik, Halbleiteranlagen, CNC-Maschinen, die Produktion von Lithiumbatterien und Präzisionsprüfungen. Da diese Maschinen eine höhere Positioniergenauigkeit, kürzere Zykluszeiten, eine höhere Tragfähigkeit und kompaktere mechanische Konstruktionen erfordern, wird die Auswahl der richtigen Lösung für Rotationsbewegungen immer wichtiger. Sowohl ein Hohl-Rundtisch als auch ein harmonischer Rundaktuator können eine präzise Drehpositionierung ermöglichen, sind jedoch für unterschiedliche Anwendungsanforderungen ausgelegt. Das Verständnis der Unterschiede bei Tragfähigkeit, Rotationsinertie, Positioniergenauigkeit, Verdrehspiel, Hohlwellendurchmesser, Steifigkeit und Systemintegration hilft Ingenieuren, die passende Lösung für ihre jeweilige industrielle Anwendung auszuwählen.

Erfahren Sie, wie ein Robotergelenkmodul mithilfe von Encodern, Präzisionsuntersetzungsgetrieben, Servomotoren und Drehmomentsensoren die Position und das Drehmoment steuert, um eine präzise Regelung der Roboterbewegung im geschlossenen Regelkreis zu gewährleisten.