de.wedoany.com-Bericht: Humanoide Roboter gelten als weiterer vielversprechender Bereich nach neuen Energiefahrzeugen und Smartphones. Als wichtiges Anwendungsfeld der neuen Produktivkräfte findet ihr Industrialisierungsprozess breite Beachtung in der Branche.
Die International Federation of Robotics (IFR) unterteilt Roboter in Industrieroboter und Serviceroboter. Humanoide Roboter sind ein wichtiger Zweig der Serviceroboter. Dank ihrer menschenähnlichen Form und Bewegungsweise können sie sich an die Arbeitsumgebung und allgemeine Werkzeuge des Menschen anpassen, was ihnen einen Vorteil gegenüber traditionellen Robotern in verschiedenen Anwendungsszenarien verschafft. Die Robotik umfasst die vier Hauptsysteme Wahrnehmung, Entscheidungsfindung, Aktion und Interaktion. Getriebe, Servomotoren und Steuerungen sind die drei Kernkomponenten, wobei Getriebe die höchste technische Hürde und den größten Anteil an den Gesamtkosten darstellen. Ein einzelner Industrieroboter benötigt nur 3 bis 6 Getriebe, während ein humanoider Roboter aufgrund des Designs mit einem Freiheitsgrad pro Getriebe 30 bis 40 Bewegungsfreiheitsgrade und somit 30 bis 40 Getriebe benötigt, deren Kosten etwa 40 % des gesamten Roboters ausmachen. Derzeit umfassen die Gelenkgetriebe humanoider Roboter hauptsächlich drei Typen: Harmonische-Drive-Getriebe, RV-Getriebe und Planetengetriebe. Ihre Bearbeitungsgenauigkeit und Produktionseffizienz wirken sich direkt auf die Betriebsstabilität und Lebensdauer des Roboters aus.
Angesichts der Herausforderungen bei der Bearbeitung humanoider Robotergetriebe – Miniaturisierung, hohe Präzision und Großserienproduktion – hat Seco Tools im Bereich der Präzisionsbearbeitung gemeinsam mit Unternehmen der vor- und nachgelagerten Wertschöpfungskette ein umfassendes Verfahren entwickelt, das die Bearbeitung von Planetenradfenstern, die Entfernung von Aufmaß an Planetenträgern und die hochpräzise Bohrungsbearbeitung abdeckt. Bei der Bearbeitung von Planetenradfenstern wird anstelle des herkömmlichen Verfahrens der Hochvorschubfräser „Feed Master“ von Seco eingesetzt. Der Durchmesserbereich für das Hochvorschubfräsen liegt zwischen 12 und 208 mm, bei Vollhartmetallwerkzeugen sind minimal 1 mm möglich. Durch die Kombination einer geringen Schnitttiefe mit einem hohen Vorschub pro Zahn wird die Metallabtragsrate im Vergleich zum herkömmlichen Fräsen um das Dreifache gesteigert. Die Schnittkräfte werden axial in die Maschinenspindel geleitet, was Vibrationen wirksam unterdrückt und die Stabilität sowie die Werkzeugstandzeit verbessert. Gleichzeitig kann auf das Schlichten in einem separaten Arbeitsgang verzichtet werden, was die Anzahl der Werkzeugwechsel reduziert. Für die Bearbeitung von Planetenträgern wird ein effizienter Schaftfräser zum Abtragen des Aufmaßes verwendet. Mit der kombinierten Fräs-Dreh-Funktion der Werkzeugmaschine wird eine Schruppbearbeitung durchgeführt, bevor mit einer Feinbohrstange die Sonnenrad- und Planetenbohrungen mit einer Genauigkeit der Stufe 6 bearbeitet werden. Das gesamte Verfahren kann in einem Bearbeitungszentrum in einem einzigen Arbeitsgang durchgeführt werden, was den Takt optimiert.
Die Feinbohrstangen von Seco Tools gewährleisten eine hochwertige Bohrungsbearbeitung. Ihre Bearbeitungsfähigkeiten umfassen Bohrungsgenauigkeit der Stufe IT5/6, Oberflächenrauheit Ra 0,6 bis 1,6, Positionsgenauigkeit von 0,005 µ (0,0002 Zoll) und sind unabhängig von Vorbohrungen. Sie unterstützen austauschbare Verlängerungen, eignen sich für das Bohren großer Durchmesser und bieten Funktionen wie Anfasen, Außenbohren, Einstechen, Rückseitenbohren und Hochgeschwindigkeitsbearbeitung. Das Aufmaß in Durchmesserrichtung kann zwischen 0,05 und 0,5 mm betragen. Das modulare Precimaster Plus-Reibahlsystem eignet sich für Durchgangs- und Sacklochbearbeitung. Es verwendet eine innovative hochpräzise Schnittstelle und austauschbare Vollhartmetall-Schneidköpfe. Die Bearbeitungstoleranzen werden stabil zwischen 15 und 25 Mikrometern gehalten, die Oberflächenrauheit liegt bei Ra 0,4 bis 0,8 Mikrometern. Das System unterstützt eine Feineinstellung der Abmessungen und vereint Bearbeitungsgeschwindigkeit mit Stabilität.
Die Industrialisierung humanoider Roboter ist auf eine kostensenkende Zusammenarbeit mit der Lieferkette für Komponenten angewiesen, die sich mit der von Industrierobotern und intelligenten Fahrzeugen überschneidet. Die Architektur humanoider Roboter gliedert sich in die drei Ebenen Wahrnehmung, Entscheidung und Ausführung. Die Wahrnehmungsebene besteht aus verschiedenen Sensoren, Kameras und Radaren, die Entscheidungsebene hat den Hauptsteuerchip als Kern, und die Bewegungsglieder der Gliedmaßen gehören zur Ausführungsebene. Kernkomponenten wie Motoren, Getriebe, Lager, Batterien und Steuerungen überschneiden sich stark mit der bestehenden Lieferkette, was im Vergleich zu neuen Energiefahrzeugen einen schnelleren Vorteil bei der Kostensenkung und Qualitätssteigerung bietet. Gelenke mit hohem Freiheitsgrad sind ein Schwerpunkt der Forschung und Entwicklung humanoider Roboter. Die ausgereifte Servo- und Steuerungstechnologie von Industrierobotern kann nach Anpassung direkt wiederverwendet werden, was zur Verkürzung der Entwicklungszyklen beiträgt. Präzisionswerkzeuge sind eine entscheidende Unterstützung für die Massenproduktion humanoider Roboter. Die präzisen und kompakten Eigenschaften der Komponenten machen leistungsstarke Präzisionswerkzeuge zu einer Notwendigkeit, deren Niveau sich direkt auf die Ausbeute und die Produktionskosten auswirkt.
Die Ära der Billionen-Dollar-Industrie für humanoide Roboter ist angebrochen. Als Gelenkkern der Roboter bestimmt das Niveau der Präzisionsbearbeitung von Getrieben das Tempo der industriellen Skalierung. Seco Tools ist weiterhin tief in der Präzisionsbearbeitung für humanoide Roboter verwurzelt und unterstützt die Branche mit seinen Werkzeugprodukten und Prozesslösungen dabei, die Herausforderungen der Massenproduktion zu meistern und die hochwertige Entwicklung der heimischen Industrie für humanoide Roboter zu fördern.
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