テクノロジーの発展と要件の増加に伴い、人型ロボットや協働ロボットなどの新たなカテゴリにより、コアコンポーネントに対する要求がますます厳しくなっています。ロボットの器用さと動作精度は、基本的に、減速機、精密送りねじ、サーボモーター、車体構造部品という 4 つのコアコンポーネントの加工品質によって決まります。これらのコンポーネントの加工精度は、ロボットの耐用年数、安定性、長期的な動作信頼性を直接左右します。
これらの要件により、5 軸リンケージ工作機械、旋削研削複合機、精密研削盤などのハイエンド CNC 機器の需要が急増しています。たとえば、減速機には、フレキシブルホイール、リジッドホイール、および波発生器に対して厳しい精度要件があります。
ロボットは 3 つのコア システムに依存して、安定、正確、インテリジェントな動作を実現します。それぞれのシステムには、精密 CNC 加工に対する対象を絞った厳しい要件があります。
モーション実行コンポーネント
ロボットの四肢の動きの駆動中心として、モーション実行コンポーネントはロボットの動的パフォーマンスにとって重要であり、伝達精度と応答速度の厳しい要件を満たします。
● 精密減速機: ハーモニック減速機は手首や手などの軽負荷関節に適用され、そのコアコンポーネントには極めて厳しい公差での CNC 加工が必要です。
● サーボモーター: 関節の動きを正確に動的に追跡するために、制御信号に対する素早い応答 (応答時間 ≤10ms) が必要です。
● ギアボックスとトランスミッション システム: CNC 加工により、ギアボックスとトランスミッション システムの内部コンポーネントを保護する堅牢なハウジングが製造され、長期的な動作信頼性が保証されます。
センシング コンポーネントは、ロボットが外部環境と対話するための窓として機能し、データ収集とフィードバックの精度を確保するために超高度な加工精度が必要です。
● 力センサー: 手の握力検出用の 6 次元力センサーと、高感度と耐干渉性能が必要な関節トルク フィードバック用のトルク センサーが含まれます。精密 CNC 加工により、センサー ハウジングと弾性要素の構造の一貫性が保証されます。
● ビジョンセンサー: 深度カメラは工業用レンズマウントと連携して 3D 環境モデリングを実現します。 CNC 加工により、レンズマウントの取り付け穴と光学レンズの正確な一致が保証されます。
● 位置センサー: 高精度 CNC 加工により、センサー取り付けベースとマッチング部品の寸法精度が保証され、安定した信頼性の高い位置フィードバックが保証されます。
● 軽量合金部品： ロボット本体のフレームには航空宇宙グレードのアルミニウムを、ジョイントコネクターにはチタン合金を使用しています。高速高精度 5 軸 CNC マシニング センターは、軽量設計と機械的性能の 2 つの要件を満たしながら、これらの複雑な構造の効率的な加工を実現する必要があります。
● CFRP 部品: ロボットの腕と脚のリンクに適用され、CNC 加工により成形部品の寸法精度を確保し、高負荷時の構造損傷を回避します。
● エンドエフェクター: これらは、溶接、グリップ、アクチュエーターの切断など、ロボットが環境と対話するためのアームの先端ツールです。 PEEK製エンドエフェクターグリッパーの器用な指先は、柔軟で安定した掴みを実現するために精密な加工が必要です。
● シャーシとフレーム: ロボット システムの骨格となるこれらの構造コンポーネントには、高い機械的堅牢性と精密な加工の両方が必要です。 CNC 加工によりフレームの平面度、平行度、組み立て精度が保証され、ロボット システム全体の安定した基盤となります。
高性能ロボットに適切な材料を選択するには、機械的強度、強度重量比、耐摩耗性、耐食性を慎重に評価する必要があります。当社の CNC 加工サービスは、以下の対応するアプリケーション シナリオを備えたあらゆるロボットグレードの材料をサポートしています。
● アルミニウム合金: 軽量フレーム、構造部品、非耐荷重ハウジング用。軽量化と優れた加工性のバランスを保ちます。
● チタン合金: ロボットのジョイント、耐荷重部品、高強度コネクターに使用され、優れた疲労耐性と耐食性を実現します。
● ステンレス鋼: アクチュエーター、衛生的なロボット部品、耐食性コンポーネントに適しており、食品、医療、その他の特殊な用途シナリオに最適です。
● エンジニアリングプラスチック： 耐摩耗性、自己潤滑性、電気絶縁性に優れ、歯車、軸受、絶縁部品などに。
ロボット工学の可能性を最大限に引き出す中核となる製造プロセスとして、CNC 加工は 3 つの重要な側面においてかけがえのない利点を提供します。
●超高精度と公差制御： CNC工作機械は一貫したミクロンレベルの加工精度を実現し、ロボットのコアコンポーネントの厳しい公差要件を完全に満たし、ロボットの長期高速動作全体にわたって安定した再現可能な動作精度を保証します。
● 複雑な形状の加工能力: CNC 工作機械は、ロボット工学で一般的な複雑な曲面、特殊な形状の構造、および統合されたデザインの加工に優れています。従来のプロセスでは完了できない複雑な部品を 1 回で加工できるため、組み立てエラーが減り、構造の安定性が向上します。
●幅広い材料適応性： CNC加工は、軽量合金、高強度チタン合金、ステンレス鋼からエンジニアリングプラスチックや複合材料に至るまで、幅広い材料に対して高品質の加工を実現し、さまざまなロボット部品やアプリケーションシナリオの差別化された材料ニーズに柔軟に適応します。
