Без традиционной медленной нарезки зубьев штампованные волновые редукторы для суставов антропоморфных роботов представил немецкий концерн Schaeffler

Источник: The Robot Report

Планы развертывания полномасштабного серийного производства инновационных волновых редукторов деформационного формования (formed strain wave gearboxes) для шарниров гуманоидных роботов официально обнародовал немецкий промышленный концерн Schaeffler Technologies AG. В отчетах специализированных изданий The Robot Report, Humanoid Guide и Robotics & Automation News указывается, что предприятие успешно завершило всестороннюю программу ресурсных испытаний и наметило глобальный запуск массового конвейерного выпуска узлов для международных производителей андроидов на две тысячи двадцать седьмой календарный год.\n\nКлючевым технологическим преимуществом разработки заключается в замещении стандартной субтрактивной механической обработки зубчатых венцов, при которой профили шестерен нарезаются путем постепенного снятия слоев металла на дорогостоящих прецизионных фрезерных станках.\n\nВместо многочасовой нарезки инженеры Schaeffler применили метод высокоточного пластического деформирования заготовок. За счет создания экстремальных механических усилий в специальных формообразующих матрицах заготовка сложной пространственной конфигурации с нулевым угловым зазором формуется за считанные секунды.\n\nНовый технологический процесс позволил снизить производственную себестоимость готового волнового механизма более чем на двадцать пять процентов и сократить технологический расход дорогостоящих легированных сплавов более чем на семьдесят пять процентов относительно традиционной стружечной фрезеровки. При этом штампованные компоненты полностью сохраняют заданную торсионную жесткость, внушительный крутящий момент, плавность хода и ресурсные показатели, сопоставимые с классическими обработанными аналогами.\n\nЛинейка типоразмеров охватывает передаточные числа от тридцати к одному для скоростных пальцевых сочленений до ста шестидесяти к одному для высоконагруженных коленных и тазобедренных суставов. В состав компактного узла входят гибкое зубчатое кольцо из высокочистой легированной стали с мелкозернистой структурой, жесткий венец и эллиптический генератор волн на базе прецизионных роликовых подшипников. Опциональный титаново-алюминиевый корпус снижает общую массу узла на восемнадцать процентов при гарантированном сохранении предельной механической прочности.\n\nЦиклические ресурсные испытания подтвердили сохранение функциональных параметров на протяжении более чем пятнадцати тысяч часов непрерывного вращения под номинальной нагрузкой без микровыкрашивания рабочих граней зубьев. Полая сквозная ось увеличенного диаметра существенно упрощает внутреннюю прокладку силовых кабелей питания и высокоскоростных интерфейсных шин EtherCAT сквозь центры вращения шарниров робота. Фирменная синтетическая пластичная смазка широкого температурного диапазона гарантирует стабильную масляную пленку при температурах окружающей среды от минус сорока до плюс ста двадцати градусов Цельсия.\n\nКоэффициент полезного действия передачи превышает восемьдесят пять процентов при номинальной эксплуатационной нагрузке, а угловой люфт составляет менее десяти угловых секунд. Первичные автоматизированные мощности по серийному выпуску редукторов развернуты на заводах в немецких городах Херцогенаурах и Бюль с плановым расширением на производственные площадки в Северной Америке и Азии.\n\nНемецкий концерн масштабирует колоссальный опыт: за последнее десятилетие предприятие поставило свыше двух миллионов формованных волновых узлов для автомобильных систем рулевого управления. Помимо поставок сторонним заказчикам, Schaeffler внедряет двуногих андроидов на собственных семидесяти пяти заводах в рамках стратегических альянсов с Hexagon Robotics и британской Humanoid.\n\nПрезидент направления антропоморфной робототехники Schaeffler Дэвид Кер (David Kehr) подчеркнул, что перевод ключевых компонентов шарниров на автомобильные рельсы массового выпуска устраняет фундаментальный дефицит передаточных механизмов в глобальном цепочечном сегменте поставок и открывает дорогу к существенному снижению цен на полноразмерных андроидов.