Robotergenauigkeit: der Getriebeeinfluß auf die Arbeits- und Positionsgenauigkeit
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Düsseldorf
VDI-Verl.
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Inhalt
1 Einleitung 1
1 1 Genauigkeit aus der Sicht des Anwenders 1
1 2 Genauigkeit aus Sicht des Konstrukteurs und Einfluß der Getriebe , 2
2 Stand des Wissens 6
2 1 Mechanischer Roboteraufbau 6
211 Kinematik und Konstruktion 6
212 Getriebe 8
2121 Beurteilungskriterien 8
2122 Bisherige Getriebeuntersuchungen 10
2 2 Elektrischer Roboteraufbau 12
231 Elektrische Antriebe 12
232 Meßsysteme 13
233 Regelungstechnik 14
234 Steuerungstechnik 16
3 Aufgabenstellung 18
4 Robotergetriebe 20
4 1 Auswahl und Erläuterungen zur Beschreibung 20
4 2 Beschreibung untersuchter Getriebetypen 22
421 Stirnradgetriebe, radial eingestellt 22
422 Duplex-Schneckengetriebe 24
423 Zahnriemengetriebe 26
424 Planetengetriebe, axial eingestellt 28
425 Cyclo-Getriebe 30
426 Akim-Getriebe 32
427 Dojen-Getriebe 34
428 Harmonic-Drive-Getriebe 36
4 3 Vergleichende Betrachtung 39
4 4 Theoretische Grundlagen zur Spielreduzierung 44
441 Konstruktive Prinzipien 44
442 Einfluß auf das statische Verhalten 46
443 Einfluß auf das dynamische Verhalten 53
4431 Einfluß nichtlinearer Nachgiebigkeitskennlinien 53
VIII Inhalt
4432 Simulation des Ausschwingverhaltens 56
5 Versuchsprogramm und Beschreibung des Prüfstandes 59
5 1 Versuchsprogramm 59
5 2 Beschreibung des Prüfstandes 62
521 Konstruktiver Aufbau 62
522 Meßeinrichtung 65
5221 Meßaufnehmer 65
5222 Meßsignalvorverarbeitung 68
523 Ansteuerelektronik für Antriebs- und Bremsmotor 69
6 Versuchsdurchführung und Ergebnisse 72
6 1 Getriebeverhalten unter statischer Last 72
611 Spiel, Steifigkeit und Hysterese 73
612 Vergleichende Betrachtung 87
6 2 Getriebeverhalten unter dynamischer Last 90
621 Theorie zur Kenndatenerfassung 90
622 Verhalten bei harmonischer Anregung 95
623 Messung des Ausschwingverhaltens 99
6 3 Gleichlaufverhalten der Getriebe 102
631 Meßverfahren und Beurteilungskriterien 102
632 Versuchsdurchführung und Ergebnisse 106
6 4 Winkelpositionsgenauigkeit 111
6 5 Bewertung der Ergebnisse 119
7 Folgerungen aus den Untersuchungsergebnissen für die Praxis 121
7 1 Roboterkonstruktion 121
7 2 Getriebekonstruktion 128
7 3 Genauigkeitsverbesserung durch Korrekturwertaufschaltung 131
8 Zusammenfassung und Ausblick * 137
9 Literaturverzeichnis 139
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