Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Innovatives Getriebeprinzip: „Smart Gear“ macht Industrieroboter leistungsfähiger und intelligenter

16.06.2020

TU Graz-Doktorand Philipp EIsele entwickelte ein kompaktes Getriebe mit intelligenter Sensorik, das doppelt so hohe Übersetzungen wie bisherige Getriebe erreicht und neue, smarte Services ermöglicht.

Im Rahmen seiner Masterarbeit an der TU Graz entwickelte Philipp Eisele 2019 ein Konzept für einen kollaborativen Roboter, also einen Industrieroboter, der mit Menschen zusammenarbeitet.


Als Doktorand am Institut für Fertigungstechnik der TU Graz entwickelte er das Konzept weiter – und ist heute Erfinder von „Smart Gear“. Das ist ein innovatives und mittlerweile patentiertes Antriebssystem, das derzeit als Prototyp umgesetzt wurde und eine Zäsur in der Antriebstechnik darstellen könnte.

Leichtgewicht mit smartem Innenleben

Das innovative Getriebeprinzip erlaubt doppelt so hohe Übersetzungen wie bei bisherigen Koaxialgetrieben, da Eisele auf umlaufende Zahnräder verzichtet und stattdessen Kolben für die Leistungsübertragung nutzt.

„Im Vergleich zu herkömmlichen Getrieben ermöglicht das patentierte System eine Verdopplung des Übersetzungsverhältnisses bei gleichzeitiger Erhöhung des zu übertragenden Drehmoments.“ Dadurch kann die Baugröße und damit das Gewicht im Vergleich zu bestehenden Getrieben halbiert werden, ohne an Wirkung zu verlieren.

Der „Smart Gear“-Prototyp besteht aus Stahl und Aluminium. Der Aufbau erfolgt modular, die einzelnen Komponenten können dadurch in der Massenfertigung günstig produziert werden und durch unterschiedliche Kombinationen ein breites Produktspektrum abdecken.

„In der Praxis werden Antriebe also kleiner, leichter und günstiger“, fasst Eisele die Vorteile zusammen. Der Einsatz von „Smart Gear“ ist bei Industrierobotern, Hebevorrichtungen oder Positioniereinrichtungen möglich.

Die zentrale Stärke von „Smart Gear“ liegt im verfügbaren Platz im Gehäuse, der durch den Wegfall der umlaufenden Zahnräder entstanden ist, wie Eisele erklärt: „Wir können den Hohlraum für intelligente Sensorik nutzen, die völlig neue Services ermöglicht.“

So lässt sich das Getriebe beispielsweise mit Cloud-Diensten oder mit lokalen Firmen-Netzwerken verbinden, wodurch Unternehmen neben der Mechanik auch Leistungsdaten und den Getriebe-Zustand überwachen und somit ihre Produktionsprozesse effizient managen können.

Lohnende Bezahlmodelle

Darüber hinaus eröffnet die Vernetzung des Getriebes neue Geschäftsmodelle, mithilfe derer die Anschaffungskosten gering gehalten werden können. Eisele nennt exemplarisch drei Arten: „Es können – wie bei Pay-by-Use-Modellen – nur jene Stunden verrechnet werden, in denen sich das Getriebe dreht. Das Unternehmen bezahlt faktisch nur die tatsächliche Einsatzdauer.

Mit dem System ist auch eine vorhersehbare Wartung möglich. Diese maximiert die Einsatzzeit und reduziert die Kosten für das Unternehmen. Außerdem lässt sich die maximale Leistung Softwareseitig beschränken und kann je nach Bedarf freigeschaltet werden, was ein Leistungs-Upgrade ermöglicht, ohne das Getriebe austauschen zu müssen.“

Mit diesem Geschäftsmodell gewann „Smart Gear“ im Jahr 2019 die zwölfte Ausgabe der Gründungsgarage (https://www.gruendungsgarage.at/) – einem Kooperationsprojekt von TU Graz und Uni Graz, das Studierende zu Gründerinnen und Gründern von morgen ausbildet – und lockte damit auch Investments an.

System soll mit Geschäftspartnern weiterentwickelt werden

Noch in diesem Jahr soll die Vorserienproduktion starten; es laufen bereits erste Gespräche mit Roboterherstellern und Unternehmen aus der produzierenden Industrie, die „Smart Gear“ in ihre Produkte integrieren wollen. Eisele denkt schon einen Schritt weiter: Er möchte die Fertigung durch innovative Fertigungsprozesse und neue Materialien noch günstiger und effizienter gestalten.

Diese Forschung ist an der TU Graz im Field of Expertise „Mobility & Production“ (https://www.tugraz.at/forschung/forschungsschwerpunkte-5-fields-of-expertise/mob...) verankert, einem von fünf strategischen Forschungsschwerpunkten der Universität.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Philipp Simon EISELE
Dipl.-Ing. B.Sc
TU Graz | Institut für Fertigungstechnik
Tel.: +43 316 873 7175
philipp.eisele@tugraz.at

Weitere Informationen:

http://www.tugraz.at (Website der Technischen Universität Graz)

Mag. Christoph Pelzl, MSc | Technische Universität Graz

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Informationstechnologie:

nachricht Fraunhofer IPT und Partner setzen Standards für Augmented-Reality-Anwendungen in der Produktion
04.08.2020 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT

nachricht Projekt Applikationszentrum V/AR stellt vergleichende Messung von VR-Trackingsystemen vor
04.08.2020 | Virtual Dimension Center Fellbach w. V.

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Informationstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Projektabschluss ScanCut: Filigranere Steckverbinder dank Laserschneiden

Eine entscheidende Ergänzung zum Stanzen von Kontakten erarbeiteten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT. Die Aachener haben im Rahmen des EFRE-Forschungsprojekts ScanCut zusammen mit Industriepartnern aus Nordrhein-Westfalen ein hybrides Fertigungsverfahren zum Laserschneiden von dünnwandigen Metallbändern entwickelt, wodurch auch winzige Details von Kontaktteilen umweltfreundlich, hochpräzise und effizient gefertigt werden können.

Sie sind unscheinbar und winzig, trotzdem steht und fällt der Einsatz eines modernen Fahrzeugs mit ihnen: Die Rede ist von mehreren Tausend Steckverbindern im...

Im Focus: ScanCut project completed: laser cutting enables more intricate plug connector designs

Scientists at the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT have come up with a striking new addition to contact stamping technologies in the ERDF research project ScanCut. In collaboration with industry partners from North Rhine-Westphalia, the Aachen-based team of researchers developed a hybrid manufacturing process for the laser cutting of thin-walled metal strips. This new process makes it possible to fabricate even the tiniest details of contact parts in an eco-friendly, high-precision and efficient manner.

Plug connectors are tiny and, at first glance, unremarkable – yet modern vehicles would be unable to function without them. Several thousand plug connectors...

Im Focus: Elektrogesponnene Vliese mit gerichteten Fasern für die Sehnen- und Bänderrekostruktion

Sportunfälle und der demografische Wandel sorgen für eine gesteigerte Nachfrage an neuen Möglichkeiten zur Regeneration von Bändern und Sehnen. Eine Kooperation aus italienischen und deutschen Wissenschaftler*innen forschen gemeinsam an neuen Materialien, um dieser Nachfrage gerecht zu werden.

Dem Team ist es gelungen elektrogesponnene Vliese mit hochgerichteten Fasern zu generieren, die eine geeignete Basis für Ersatzmaterialien für Sehnen und...

Im Focus: New Strategy Against Osteoporosis

An international research team has found a new approach that may be able to reduce bone loss in osteoporosis and maintain bone health.

Osteoporosis is the most common age-related bone disease which affects hundreds of millions of individuals worldwide. It is estimated that one in three women...

Im Focus: Neue Strategie gegen Osteoporose

Ein internationales Forschungsteam hat einen neuen Ansatzpunkt gefunden, über den man möglicherweise den Knochenabbau bei Osteoporose verringern und die Knochengesundheit erhalten kann.

Die Osteoporose ist die häufigste altersbedingte Knochenkrankheit. Weltweit sind hunderte Millionen Menschen davon betroffen. Es wird geschätzt, dass eine von...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Innovationstage 2020 – digital

06.08.2020 | Veranstaltungen

Innovationen der Luftfracht: 5. Air Cargo Conference real und digital

04.08.2020 | Veranstaltungen

T-Shirts aus Holz, Möbel aus Popcorn – wie nachwachsende Rohstoffe fossile Ressourcen ersetzen können

30.07.2020 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Der Türsteher im Gehirn

06.08.2020 | Biowissenschaften Chemie

Kognitive Energiesysteme: Neues Kompetenzzentrum sucht Partner aus Wissenschaft und Wirtschaft

06.08.2020 | Energie und Elektrotechnik

Projektabschluss ScanCut: Filigranere Steckverbinder dank Laserschneiden

06.08.2020 | Verfahrenstechnologie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics