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A B C

Cyclo-Drive Getriebe

Bestehen aus einem Bolzenring und einer Kurvenscheibe. Die Kurvenscheibe überträgt das Drehmoment, daher kommt das Getriebe
ohne Zahnräder aus. Die Kurvenscheibe wälzt sich über einen Bolzenring ab. Durch gleichmäßige Lastverteilung ist ein verschleißarmer
Betrieb gewährleistet. Das Getriebe hat eine höhere Lebensdauer als Schneckenradgetriebe und ein geringes Zahnspiel und hohe Steifigkeit.
Es ist nicht selbsthemmend, daher ist auch ein umgekehrter Antrieb möglich. Es ermöglicht hohe Übersetzungsverhältnisse.




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D E F

Drehgeber (Winkelcodierer)

Ein Drehgeber ist ein Wegmesssystem  für Drehwinkel, das meist digitale Ausgangssignale liefert, die am Ende einer Sensorleitung im Auswertgerät
decodiert werden. Hierbei wird zwischen inkrementalen und absoluten Wegmesssystemen unterschieden. (s.u.)


Drei-Finger-Regel

Die Drei-Finger-Regel (rechte Hand) ist eine Regel (Merkregel) zur anschaulichen Bestimmung der Orientierung dreier mathematisch
oder physikalisch zusammenhängender Vektoren eines dreidimensionalen Koordinatensystem. Die 3-Fingerregel wird mit
Daumen (X-Achse), Zeigefinger (Y-Achse) und Mittelfinger (Z-Achse) dargestellt.


Freiheitsgradegrade

Die Kinematik eines Roboters ist ein Maß für seine Beweglichkeit. Die Zahl der Freiheitsgrade entspricht der Zahl der Achsen,
wenn diese jeweils unterschiedliche Ausrichtungen besitze.Es ist zu unterscheiden: der Freiheitsgrad eines Körpers (Werkzeug bzw. Werkstück)
im Raum gegenüber der Beweglichkeit eines Roboters. Ein Körper besitzt maximal 6 Freiheitsgrade: 3 Raumkoordinaten (Schiebung) und 3
Drehwinkel Der Knickarm-Roboter hat 6 Freiheitsgrade, der Roboter kann das Werkzeug beliebig im Raum positionieren und hat
3 Hauptachsen und 3 Handgelenkachsen.




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G H I

Gelenkinterpolation

Jedes Gelenk wird so interpoliert, dass alle Gelenke gleichzeitig an ihrer Zielstellung ankommen. Man hat keine Sorgen mit Singularitäten
und Kinematischen zuständen. (Singularität = eine Definitionslücke einer mathematischen Funktion d.h. der Roboter kann seine Verfahrwege
nicht eindeutig berechnen.) Problem bei Gelenkinterpolationen: Bewegung des TCP intuitiv schwer vorstellbar => Kollisionsgefahr!!!


Harmonic-Drive Getriebe

Das Harmonicdrive-Getriebe wird häufig in der Robotertechnik und allgemein in der CNC-Technik verwendet.Das Harmonicdrive-Getriebe
wird durch einen Wave-Generator angetrieben und die Bewegung wird über einen Flexspline übertragen. Die angetriebene elliptische Scheibe
verformt die dünnwandige Stahlbüchse über den Außenring des Kugellagers. Dadurch greift die Außenverzahnung der Stahlbüchse im Bereich der
großen Ellipsenachse in die Innenverzahnung des Außenrings. Bei einer halben Umdrehung der Antriebsseite dreht sich der Außenring um einen Zahn weiter.
Die Kraft wird über den Abtriebsflansch abgegeben. (Vorteile: Spielfreiheit, Hervorragende Positionier- und Wiederholgenauigkeit, kleine Abmessungen und
geringes Gewicht, hohe Drehmomentkapazität, hohe Untersetzungen in einer Stufe, hohe Wirkungsgrade, hohe Torsionssteifigkeit, hohe Zuverlässigkeit
und lange Lebensdauer)



Industrieroboter

Industrieroboter ist eine universelle, programmierbare Maschine zur Handhabung, Montage oder Bearbeitung von Werkstücken. Diese Roboter
sind für den Einsatz im industriellen Umfeld konzipiert. Die Maschine besteht im Allgemeinen aus dem Manipulator, der Steuerung und einem komplexen
Bewegungssystem. Oft werden Roboter auch mit verschiedenen Sensoren ausgerüstet. Einmal programmiert, ist die Maschine in der Lage, einen
Arbeitsablauf autonom durchzuführen, oder die Ausführung der Aufgabe abhängig von Sensorinformationen in Grenzen zu variieren.





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J K L

Kinematik eines Roboters

Die Kinematik ist die Lehre der Beschreibung von Bewegungen von Punkten im Raum. Dabei werden die Größen Weg, Geschwindigkeit und
Beschleunigung betrachtet. Verschiedene Kinematiken von Industrierobotern werden nach der Kombination von T- und R-Achsen bei den
Hauptachsen unterschieden (T = translatorisch = linear;  R = rotatorisch = drehend). Zum Beispiel hat ein Universalknickarmroboter eine
RRR-Kinematik, d.h. seine drei Hauptachsen sind Drehachsen.  Ein Portalroboter hat eine TTT-Kinematik, d.h. seine drei Hauptachsen sind
Linearachsen. Die Kinematik der Hauptachsen bestimmt den Arbeitsraum des Roboters.



Koordinatensystem BASE

Das Base-Koordinatensystem befindet sich in der Basis des Roboters. Seine Lage wird durch die Aufstellfläche des Roboters definiert.
Seine Orientierung wird durch die Aufstellfläche und dem Mittelpunkt der zweiten Hauptachse (Y) definiert. Die Z-Achse zeigt von der
Aufstellfläche nach oben. (siehe 3-Finger Regel)



Koordinatensystem TOOL

Das Werkzeugkoordinatensystem befindet sich am Werkzeug des Roboters. Seine Lage wird durch den TCP (Tool Center Point) definiert,
welcher sich am Montagepunkt des Greifers befindet. Seine Orientierung wird durch die sogenannte Stoßrichtung des Werkzeugs +Z
(senkrecht weg vom TCP) sowie eine zweite frei zu wählende Werkzeugachse festgelegt. (siehe 3-Finger Regel) Die Lage und Orientierung des
Werkzeugkoordinatensystems werden als translatorische und
rotatorische Verschiebung zum Mittelpunkt der Flanschplatte definiert.



Linearinterpolation

Bei der Bahnsteuerung mit Linearinterpolation werden die Achsen des Roboters so gesteuert, dass die Werkzeugspitze auf einer Geraden im
Raum vom Bahnanfangspunk zum Bahnendpunkt auf gleicher Orientierung erfolgt. Es wird sichergestellt, dass sich die Orientierung des
Werkzeugs nicht ändert. Die Bewegung erfolgt auf einer geraden Linie



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M N O

Nennlast

Die Nennlast ist die größtmögliche Last, die der Roboter ohne Einschränkungen im gesamten Arbeitsraum genau handhaben kann.
Wenn sie überschritten wird müssen Einschränkungen hinsichtlich der Genauigkeit gemacht werden. Eine zu große Überschreitung der Nennlast
führt zum Abschalten des Roboters.



Offline Programmierung

Offline-Programmierung Die Offline-Programmierung wird nicht zur direkten Programmierung des Roboters verwendet. Die Programmierung
eines Programmes erfolgt Offline vom Roboter auf einem unabhängigen Computer. Während der Programmierung kann der Roboter weiter
betrieben werden d.h. es gibt keine Stillstandzeit. Das Programm wird, wenn gewünscht auf den Roboter geladen und abgespielt. Es wird eine
Programmiersoftware benötigt und eine simulierte Roboterumgebung.




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P Q R

Positioniergenauigkeit

Die Positioniergenauigkeit sagt aus, mit welcher Genauigkeit ein Roboter einen Zielpunkt von verschiedenen Startpositionen und unterschiedlichen
Geschwindigkeit aus erreicht. Um sie zu ermitteln, wird eine nummerisch programmierte Sollposition mehrfach angefahren. Die dabei auftretenden
Abweichungen von der Sollposition werden erfasst und die größte Abweichung als Positioniergenauigkeit angegeben.


Rotatorische Achsen

Als R-Achse wird eine Achse bezeichnet, die nur reine Dreh- oder Schwenkbewegungen ausführen kann. Der Buchstabe R kommt von dem
Begriff Rotation. Rotatorische Achsen sind mechanisch nachgiebiger als Translatorische Achsen. Drehgelenke können sich schneller bewegen.
Ihre Fertigung ist aufwendiger als die einer Linearachse.
(Rotatorische und Translatorische Achsen benötigen verschiedene Wegmesssysteme.)



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S T U

Servomotoren

Als Servomotoren werden elektrische Motoren bezeichnet, die mit einem Servoregler (Servoverstärker und Regelkreisübertragungsgliedern)
einen Servoantrieb bilden. Die Servomotoren werden in einem geschlossenen Regelkreis betrieben. Im Betrieb können Drehmomente,
Geschwindigkeiten oder Positionen genau geregelt werden. Hierzu benötigen Servomotoren auch Wegmesssysteme (Drehgeber).



Teach-In Programmierung

Verfahren einer Programmierung eines Roboters. Der Programmierer fährt den Roboter mit einer Steuerkonsole in eine gewünschte Position.
Die gewünschten Koordinaten werden zusätzlich mit anderen Befehlen in der Steuerung gespeichert. Das so erzeugte Roboterprogramm kann
dann im „Automatikbetrieb“ beliebig oft wiederholt werden.



Tool-Center-Point (TCP)

Die Werkzeugposition eines Industrieroboters wird über seinen so genannten TCP (Tool Center Point) beschrieben. Dies ist ein gedachter
Referenzpunkt, der sich an geeigneter Stelle am Werkzeug befindet. Um zu beschreiben, welche Lage das Roboterwerkzeug einnehmen soll,
genügt es, die Position und Orientierung des TCP im Raum zu definieren.



Translatorische Achsen

Als T-Achse wird eine Achse bezeichnet, die nur reine Längs- oder Linearbewegungen ausführen kann. Der Buchstabe T kommt von dem
Begriff Translation.Die Bewegungsgeschwindigkeit lässt sich pauschal nicht vergleichen, da sie im Wesen ja anders ist. Die Fertigung einer
Drehachse ist heute auch kein Problem mehr, weshalb das keine Nennenswerte Unterscheidung ist.
(Rotatorische und Translatorische Achsen benötigen verschiedene Wegmesssysteme.)



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V W X Y Z

Verfahrgeschwindigkeit

Die Verfahrgeschwindigkeit ist die Geschwindigkeit, in der der Roboter seine Bewegung oder seinen Verfahrweg erreichen kann und er
seine Geschwindigkeit und Genauigkeit beibehalten kann.



Verschleifen

Beim Verschleifen werden einzelne Positionen nur näherungsweise angefahren und der Roboter wird an diesen Positionen nicht
abgebremst. Die Positionen dienen oft nur als Stützpunkte für die Bewegungsplanung oder zum Umfahren von Hindernissen. Mittels
Verschleiffaktoren kann der Programmierer wählen, wie exakt der Roboter die Position annähern soll. Da der Roboter die Raumposition
möglichst ohne Veränderung der Geschwindigkeit durchfährt, reduzieren sich der Maschinenverschleiß, der Energieverbrauch und die
Ausführungszeit des Bewegungsprogramms erheblich.

Wegmesssysteme

Inkrementale Wegmesssysteme: Wandeln die Bewegung des Achsschlittens oder der Drehachse in Zählimpulse um. Die Werte lassen sich mit
einem elektronischen Signal auswerten (ablesen/verarbeiten). Nach einem Einschalten der Maschine muss ein Referenzpunkt angefahren werden.
Absolut Wegmesssysteme: Übergeben der Steuerung die Position des Maschinenschlittens oder der Drehachse als absoluten Wert.
Dadurch ist die Maschine nach Wiedereinschalten sofort einsatzbereit.

Werkzeugkoordinatensystem Tool

Das Werkzeugkoordinatensystem befindet sich am Werkzeug des Roboters. Seine Lage wird durch den TCP (Tool Center Point) definiert,
welcher sich am Montagepunkt des Greifer befindet. Seine Orientierung wird durch die sogenannte Stoßrichtung des Werkzeugs +Z sowie eine
zweite frei zu wählende Werkzeugachse festgelegt. Die Lage und Orientierung des Werkzeugkoordinatensystems werden als translatorische und
rotatorische Verschiebung zum Mittelpunkt der Flanschplatte definiert.



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