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Precisione in movimento: il ruolo strategico delle viti a ricircolo di sfere nel settore della comunicazione ottica Introduzione Mentre la domanda globale di trasmissione dati ad alta velocità aumenta con l’aumento del 5G, dell’intelligenza artificiale e dei data center iperscalabili, il settore della comunicazione ottica si sta spostando verso livelli di integrazione senza precedenti. Tecnologie come Silicon Photonics (SiPh) e moduli ottici 800G/1.6T richiedono accuratezze di assemblaggio e allineamento a livello submicronico o addirittura nanometrico. Il cuore dell'attrezzatura che rende tutto ciò possibile è la vite a ricircolo di sfere di precisione , un componente fondamentale che fornisce il movimento lineare ad alta fedeltà necessario per l'eccellenza ottica. Applicazioni chiave nella comunicazione ottica 1. Allineamento ottico e confezionamento automatizzati La fase più critica nella produzione ottica è l'allineamento di laser (LD), fotorilevatori (PD) o array di fibre (FA) con guide d'onda ottiche. Il ruolo: le viti a ricircolo di sfere guidano le fasi di allineamento multiasse (spesso sistemi a 6 DOF) per ottenere un perfetto accoppiamento leggero tra il chip e la fibra. Requisito: sono necessarie viti a sfere rettificate (grado C3 o superiore) per garantire la risoluzione e la ripetibilità a livello nanometrico necessarie per ridurre al minimo la perdita di accoppiamento. 2. Test sui wafer fotonici di silicio Prima di essere tagliati a cubetti, i wafer fotonici di silicio devono essere sottoposti a test rigorosi in cui le sonde in fibra ottica devono essere posizionate con precisione sugli accoppiatori a reticolo. Il ruolo: le viti a ricircolo di sfere di precisione guidano il movimento XYZ delle stazioni di sonda. Vantaggio: a differenza delle viti a ricircolo di sfere standard, le viti a ricircolo di sfere offrono un attrito minimo e tassi di risposta elevati, garantendo una precisione costante durante i test automatizzati ad alto volume. 3. Microposizionamento nei componenti ottici Gli interruttori ottici meccanici su larga scala e gli attenuatori ottici variabili (VOA) utilizzano occasionalmente lo spostamento meccanico per alterare i percorsi luminosi o regolare l'intensità del segnale. Il ruolo: le viti a ricircolo di sfere in miniatura (spesso con diametri piccoli da $\emptyset 3mm$ a $\emptyset 6mm$ ) vengono utilizzate per regolare la posizione fisica di specchi o prismi interni. Tendenza: man mano che i dispositivi si riducono, la domanda di viti ad alta precisione e di piccolo formato continua a crescere. 4. Torri di traino per fibra ottica Nella produzione a monte della fibra ottica, una massiccia preforma di fibra deve essere alimentata a una velocità altamente costante in un forno ad alta temperatura. Il ruolo: una vite a ricircolo di sfere resistente ma precisa gestisce il sistema di alimentazione . Impatto: la scorrevolezza del movimento della vite determina direttamente la consistenza del diametro della fibra; qualsiasi vibrazione può provocare difetti geometrici che rendono inutilizzabile la fibra. Requisiti tecnici per l'industria Per servire efficacemente il settore delle comunicazioni ottiche, le viti a ricircolo di sfere devono soddisfare criteri specifici e rigorosi: Miniaturizzazione: con i moduli ottici sempre più compatti, esiste un mercato specializzato per viti a ricircolo di sfere di microprecisione in grado di fornire prestazioni elevate in spazi ristretti. Compatibilità con le camere bianche: l'assemblaggio avviene spesso in camere bianche classificate ISO. Le viti a ricircolo di sfere devono utilizzare lubrificanti a basso degassamento, compatibili con il vuoto o privi di polvere per prevenire la contaminazione delle superfici ottiche sensibili. Corsa estremamente fluida: poiché anche le vibrazioni microscopiche possono causare fluttuazioni di potenza durante l'allineamento, la vite a ricircolo di sfere deve presentare una variazione di coppia minima ed un'elevata scorrevolezza. Conclusione Mentre il settore delle comunicazioni ottiche è definito dalla trasmissione della luce, la sua infrastruttura fisica fa molto affidamento sulla precisione meccanica delle viti a ricircolo di sfere. Dal disegno iniziale della fibra all'imballaggio finale di un ricetrasmettitore ad alta velocità, il controllo del movimento di precisione rimane il "abilitatore silenzioso" della moderna connettività ad alta velocità. Per i produttori in grado di fornire soluzioni di movimento personalizzate, di alta precisione e miniaturizzate, l’industria ottica rappresenta una frontiera in forte crescita.

Nel mezzo dell’ondata della tecnologia moderna, i robot umanoidi, come perfetta integrazione tra intelligenza artificiale e ingegneria meccanica, stanno gradualmente entrando nelle nostre vite. Non solo svolgono un ruolo vitale in settori quali le linee di produzione industriale, l’assistenza medica e il salvataggio in caso di calamità, ma dimostrano anche un potenziale illimitato in settori come l’intrattenimento e l’istruzione. Dietro tutto questo si nasconde un componente che sembra insignificante ma di fondamentale importanza: le viti a ricircolo di sfere e i cuscinetti. IO. Trasmissione congiunta: la chiave per la flessibilità Le viti a ricircolo di sfere sono strettamente collegate ai "giunti" dei robot umanoidi e costituiscono uno dei componenti principali che ne consentono il movimento flessibile. Immaginate questo: senza viti a ricircolo di sfere, ogni movimento del robot diventerebbe rigido e impreciso. È proprio la presenza delle viti a ricircolo di sfere che consente di convertire con precisione la rotazione del motore in movimento lineare, realizzando così la flessione e l'estensione fluida delle articolazioni del robot. Che si tratti di simulare passi umani o di eseguire movimenti gestuali complessi, le viti a ricircolo di sfere svolgono un ruolo indispensabile.

Il robot Optimus Gen-2 di Tesla utilizza 14 viti a rulli planetari invertiti Swiss GSA : 8 negli arti superiori e 6 negli arti inferiori. Il robot umanoide K2 “ Bumblebee ” di Kepler adotta anche 12 attuatori a vite a rulli planetari auto-sviluppati abbinati ad attuatori rotanti. Può durare fino a 8 ore con una singola carica e sollevare facilmente 30 kg di peso. Grazie alla tecnologia proprietaria, la versione base costa solo 30.000 dollari.  In Cina, i robot umanoidi R1 e G1 di Unitree utilizzano viti a rulli planetari ad alta precisione negli attuatori delle gambe. I robot Walker X e Zhiyuan di UBTech incorporano anche viti a rulli planetari, fornite da Yuhua Precision, una filiale di Best. Voci suggeriscono che il robot Unitree presentato al Gala del Festival di Primavera utilizzasse viti a rulli planetari fornite da Changsheng Bearings. Le viti a rulli planetari funzionano attraverso l'attrito volvente a contatto con la linea, evitando una significativa usura del materiale. La loro durata è 10 volte superiore a quella delle viti a ricircolo di sfere. Possiedono inoltre un grado di autobloccaggio, condividendo parte del carico e riducendo il consumo energetico dell'attuatore . Questo è il loro mistero.

Essendo un elemento fondamentale di trasmissione meccanica, una vite a rulli consente la conversione tra movimento lineare e rotatorio attraverso il contatto volvente tra rulli, albero della vite e chiocciola. Il principio di una vite a rulli planetari è simile a quello di un riduttore planetario. Da una fonte di energia ad alta velocità come un motore o un motorino all'estremità operativa del dispositivo, deve esserci un processo di decelerazione e amplificazione della coppia : questo è ciò che ottiene il meccanismo di trasmissione. Piccoli rulli girano e ruotano attorno alla vite principale, proprio come i corpi planetari in orbita nello spazio. Le viti a rulli planetari sono ampiamente utilizzate nell'automazione industriale, nelle macchine utensili CNC, nella produzione aerospaziale e automobilistica.  Nella catena di fornitura a monte, gli alberi delle viti sono generalmente realizzati in acciaio strutturale legato, mentre dadi e rulli sono realizzati in acciaio per cuscinetti ad alto tenore di carbonio. I componenti chiave includono l'albero della vite e il dado. A livello internazionale, le viti a rulli planetari utilizzano principalmente acciaio strutturale legato, con dadi e rulli realizzati in acciaio per cuscinetti 100Cr6 completamente temprato, che costa oltre 5.000 RMB per tonnellata. In Cina, l’acciaio inossidabile martensitico e l’acciaio inossidabile austenitico sono i materiali principali, con prezzi che superano i 10.000 RMB per tonnellata. Le caratteristiche principali delle viti a rulli planetari includono l'elevata efficienza di trasmissione, il posizionamento preciso, la forte capacità di carico e la lunga durata, che le rendono indispensabili nelle moderne trasmissioni meccaniche.

Spinto dalla tecnologia di guida intelligente, l'applicazione e la domanda di viti a sfere negli attuatori lineari all'interno dei sistemi di telaio stanno crescendo. Il continuo progresso degli attuali tecnologie di guida intelligente pone i requisiti più severi sui sistemi di telai dei veicoli, in particolare negli scenari di applicazione chiave come sterzo, freno per filo e sospensione attiva. Si prevede che la domanda di mercato di attuatori lineari composti da motori, viti a sfere e sensori crescerà in modo significativo, specificamente riflessa nei seguenti aspetti: 1) Steer-by-wire: l'attuale tecnologia mainstream è EPS (servosterzo elettrico), dove R-EPS  (EPS montato su rack) può usare viti a sfera. Quando la posizione del motore è più vicina all'ingranaggio di sterzo, l'efficienza della trasmissione di assistenza di potenza è significativamente migliorata. R-EPS è noto per il suo basso rumore, una risposta rapida di assistenza all'alimentazione e una grande potenza di assistenza. Sebbene relativamente costoso, è molto adatto per veicoli medi, grandi ed extra-grandi. 2) Freno per filo: le viti a sfera vengono utilizzate in EMB (freno elettromeccanico). La differenza di base tra EMB e sistemi di frenatura tradizionali è che deve convertire il movimento rotante del motore nel movimento lineare della pastiglia del freno, che di solito può essere raggiunto attraverso vari metodi di trasmissione come viti a sfera, collegamenti e elettroidraulica  combinazione. Le viti a sfera, in particolare le viti a sfera a rulli planetari, con la loro eccellente capacità di carico, un grande rapporto di riduzione equivalente, un'elevata efficienza di trasmissione, un'elevata precisione di trasmissione, un'eccellente prestazione di sincronizzazione e una reversibilità della trasmissione, dovrebbero essere ampiamente utilizzati in EMB. 3) Sospensione attiva: le viti a sfera vengono utilizzate come componenti dell'attuatore nei sistemi di sospensione attivi. In questa applicazione, le viti a sfere possono convertire la rotazione bidirezionale in una rotazione unidirezionale dell'albero motore e aumentare efficacemente la velocità del motore, evitando così i problemi di rotazione in avanti e invertiti ad alta frequenza dei motori rigenerativi e migliorando quindi l'efficienza del recupero di energia. Inoltre, questo  Il meccanismo presenta molti vantaggi come un ampio intervallo di regolazione della forza di smorzamento, un'elevata affidabilità strutturale, un'elevata efficienza di trasmissione e un basso costo. Il mercato delle viti a sfere automobilistiche ha ampie prospettive, che dovrebbero superare i 7 miliardi di yuan entro il 2025. In base alla forte domanda di viti a sfera da nuovi veicoli energetici, calcoliamo il mercato delle viti a sfere automobilistiche con le seguenti ipotesi: 1) Secondo i dati rilasciati dal CPCA per il 2023, le vendite annuali per autovetture hanno raggiunto 21,7 milioni di unità, di cui le nuove vendite di veicoli energetici sono stati 7,74 milioni di unità. Il mercato delle autovetture manterrà una crescita annuale stabile dell'1%. 2) Considera solo l'applicazione di viti a sfera nei nuovi veicoli energetici, principalmente utilizzando viti a sfera e viti a sfera a rulli planetari. 3) Per quanto riguarda il prezzo, supponiamo che il prezzo unitario delle viti a rulli planetarie sia di 1500 yuan e che il prezzo unitario delle viti a sfera sia di 400 yuan, aspettandosi che questi prezzi diminuiscano di anno in anno. Nel complesso, il mercato delle viti a sfera automobilistica mostra un forte potenziale di crescita. Si prevede che entro il 2025 la dimensione totale del mercato supererà i 7 miliardi di yuan.

Vite a sfera nelle macchine madre industriali (macchine utensili) Lo sviluppo di macchine utensili di fascia alta accelera; Guida per binari e vite a sfera svolgono ruoli importanti nelle attrezzature di automazione industriale. Con il continuo avanzamento dell'automazione industriale, l'industria delle macchine utensili è salita al centro della strategia di sviluppo nazionale. Negli ultimi anni, la Cina ha introdotto successivamente molteplici politiche pertinenti per accelerare lo sviluppo di macchine utensili a CNC di fascia alta e si prevede che il processo di localizzazione delle macchine utensili di fascia alta. Le rotaie di guida e le viti a sfera sono ampiamente utilizzate in attrezzature di automazione industriale come macchine utensili a CNC, fresature e torni. Attraverso il posizionamento preciso e la stabilità delle rotaie di guida e delle viti a sfera, è possibile ottenere la lavorazione e il posizionamento ad alta precisione dei pezzi. L'applicazione di binari di guida e viti a sfera non solo può regolare l'altezza, la posizione e l'angolo del pezzo, ma anche migliorare notevolmente l'efficienza del lavoro e la qualità della produzione.  Gli equipaggi delle palle sono utilizzati in C -junction con binari di guida e sono componenti chiave per la trasmissione e il posizionamento nelle macchine utensili a CNC. Con il miglioramento delle prestazioni di viti a sfera, servi motori e unità di controllo, il meccanismo di riduzione può essere omesso dal sistema di alimentazione delle macchine utensili CNC, collegando direttamente il servo motore con la vite a sfera. Questo miglioramento offre numerosi vantaggi: da un lato, semplifica l'intera struttura del sistema, riduce i collegamenti soggetti a errori e migliora l'affidabilità; D'altra parte, a causa del ridotto momento di inerzia, le caratteristiche dei servi sono anche migliorate, con conseguente velocità di risposta più rapida e una maggiore accuratezza di posizionamento della macchina utensile. Le viti a sfera e le rotaie di guida hanno un valore significativo nel settore delle macchine utensili e hanno un enorme potenziale di mercato. Assumendo una macchina utensile CNC a tre assi comuni come esempio, la sua configurazione include tre assi lineari: x, y, z. Ogni asse lineare di solito richiede una vite a sfera. Considerando che il prezzo unitario delle viti a sfera domestica ad alta precisione è di circa 1000 yuan per pezzo, il valore totale delle viti a sfera in una macchina per CNC a tre assi ad alta precisione è di circa 3000 yuan. Considerando il prezzo complessivo di una macchina utensile CNC a tre assi è generalmente nell'intervallo di diverse centinaia di migliaia di yuan, il costo delle viti occupa una certa percentuale del costo totale della macchina utensile. Facendo riferimento ai dati sulla proporzione di approvvigionamento di materie prime di Kede CNC e Neway CNC, i materiali di trasmissione rappresentano circa il 20%. Secondo i dati di databank mir, la scala del metallo cinese Il mercato del taglio delle macchine utensili era di circa 113,5 miliardi di yuan nel 2023. Colpito dal ciclo del settore nei primi tre trimestri del 2024, le dimensioni del mercato interno sono diminuite di circa il 6% su base annua. Si stima che diminuirà di circa il 6,1% per l'intero anno del 2024, con le dimensioni del mercato della macchina utensile da taglio cinese che dovrebbero essere di circa 100 miliardi di yuan nel 2024. Pertanto, le dimensioni del mercato stimate per viti e binari di guida nel campo della macchina della macchina cinese sono di circa venti miliardi di yuan.

Le viti a sfera in miniatura utilizzate in mani age possono espandere ulteriormente la domanda di vite La mano destra di terza generazione di Tesla ha sostituito lo schema degli ingranaggi con una vite planetaria. Il dispositivo di trasmissione di una mano abile può essere generalmente diviso in tre fasi: (1) Primo stadio: situato sul lato motore, principalmente costituito da riduttori e cinture armoniche/planetarie, che servono per controllare la precisione e migliorare la coppia. (2) Seconda fase: utilizza principalmente viti a sfera o ingranaggi conico, responsabile dell'esecuzione dell'azione. (3) Terza fase: collega il driver e l'estremità del giunto, principalmente usando corde o collegamenti del tendine. Le viti a sfera forniscono una trasmissione lineare precisa, possiedono la più alta capacità di carico e sono adatte a scenari come le fabbriche. Per quanto riguarda i riduttori, Optimus Gen3 adotta riduttori planetari (cambi) per migliorare l'accuratezza della trasmissione e migliorare la capacità di uscita della coppia. In futuro, con l'aumentare dell'integrazione, l'uso di viti a sfera in miniatura e riduttori in miniatura lo faranno aumentare significativamente. Le viti a sfera consentono allo sviluppo di robot umanoidi, progressi costante nei progetti a vite a sfera da parte di aziende nazionali e internazionali Evoluzione del nucleo della tecnologia di trasmissione di precisione a vite a sfere, applicazioni significativamente migliorate a vite a sfera nel campo robot umanoide. Prima dell'avvento della tecnologia dei robot umanoidi, i dispositivi a vite a sfera servivano principalmente da componenti di trasmissione lineare nei sistemi di braccio robotici, responsabili dell'esecuzione di operazioni di smistamento, manipolazione dei materiali, gruppo di precisione e posizionamento dei componenti per componenti elettronici. Le loro applicazioni sono state ampiamente coperte aree chiave come l'industria 3C, i sistemi di gestione della logistica del magazzino e le attrezzature mediche. Con lo sviluppo di robot umanoidi, le viti a sfere sono diventate un componente core indispensabile nella costruzione di sistemi di trasmissione meccanica di precisione a causa delle loro eccellenti prestazioni. Soprattutto nei sistemi di costruzione e guida congiunto di robot umanoidi, le viti a sfere sono ampiamente utilizzate in scenari che richiedono una precisione estremamente elevata e una capacità di carico pesante, attirando diffuse e alta attenzione nel settore. Le compagnie di viti a vite cinese accelerano gli aggiornamenti tecnologici e l'espansione della capacità, guidando la nuova traccia nella produzione e nella robotica di fascia alta. Negli ultimi anni, le compagnie di viti a vite cinesi hanno attivamente stabilito industrie a vite a sfere/rulli, promuovendo gradualmente aggiornamenti tecnologici e espansione della capacità, entrando in campi come manifatturiero di fascia alta, robotica e nuovi veicoli energetici. Tra questi: 1) Alcuni prodotti a vite a vite hanno raggiunto una produzione di massa parziale e si prevede che diventeranno un nuovo punto di crescita dei profitti. 2) Il primo set di viti a sfera/rullo ad alta precisione di Best Precision è stato lanciato con successo dalla linea di produzione, con alcuni prodotti attualmente in fase di verifica. 3) Alcune fabbriche di viti a sfere sono costantemente progredendo nei progetti per viti a sfera automobilistica e viti a rulli planetari robot umanoidi, con prova linee di produzione già costruite. 4) Il cuscinetto Changsheng ha rilasciato un piano di posizionamento privato nel 2022, pianificando di investire 265 milioni di yuan per espandere la capacità di cuscinetto auto-lubrificante e vite a sfere, tra cui 30.000 set di viti a sfera per la nuova pista a vite. 5) Hengli Hydraulic ha investito 1,5 miliardi di yuan nel 2021 per esprimere progetti di trasmissione lineare, pianificando di ottenere una capacità di produzione annuale di 104.000 cilindri elettrici a vite planetarie e 100.000 metri di viti a sfera, ora entrando nella consegna del campione e nella fase di alimentazione in batch. Man mano che il livello tecnico complessivo del settore migliora, la competitività delle aziende nazionali nel mercato internazionale si rafforzerà ulteriormente. Schaeffler supporta Tesla Optimus, l'innovazione tecnologica a vite a sfera conduce un nuovo capitolo nella produzione intelligente. Come fornitore di vite di fiducia per Tesla, Schaeffler svolge un ruolo importante nella produzione di successo di Optimus. Schaeffler continua ad approfondire l'innovazione tecnologica e il layout industriale in nuovi veicoli energetici, robotica e produzione di fascia alta, focalizzandosi intensamente sulla ricerca e sviluppo di viti a sfere, viti a rulli e viti a rulli planetari. Il suo layout strategico mira a soddisfare la domanda urgente del mercato per alta precisione, alta capacità di carico e progettazione compatta. Attualmente, tali componenti di trasmissione ad alte prestazioni sono ampiamente utilizzati in aree chiave come i sistemi di assistenza allo sterzo e i sistemi di frenatura per nuovi veicoli energetici, nonché robot industriali e macchine utensili di fascia alta. Schaeffler ha completato con successo la produzione di prova e i test delle prestazioni di alcuni prodotti a vite a sfera, con la linea di produzione di prova completamente costruita. Contemporaneamente, campioni di prodotti a vite a rulli planetari sono entrati in una rigorosa verifica Fase, gettando le basi per la futura produzione di massa su larga scala. Inoltre, Schaeffler migliora l'efficienza di ricerca e sviluppo e l'efficacia dell'applicazione dei prodotti a vite fornendo strumenti di calcolo online avanzati e soluzioni digitali complete. Queste iniziative strategiche dimostrano pienamente i vantaggi tecnologici di Schaeffler e le capacità sistematiche nel mercato globale delle viti, fornendo un forte slancio per il rapido sviluppo della produzione intelligente e del nuovo settore energetico.

La vite a sfera è il componente centrale dei robot umaniidi, il mercato delle viti affronta dieci miliardi di opportunità incrementale Il processo di industrializzazione dei robot umanoidi sta accelerando, con le viti a sfere che sono un componente centrale. Una vite a sfera consiste in genere in una vite, un dado e un dispositivo di inversione. Il principio di funzionamento della vite a sfera prevede la conversione del movimento rotante della vite nel movimento lineare del dado, guidando così un movimento di spostamento preciso. Il dispositivo di inversione serve principalmente a cambiare direzione durante il processo di movimento. Nei robot umanoidi, un motore di solito guida la vite a sfera per ruotare, mentre il dado della vite a sfera è collegato ai componenti che richiedono un movimento lineare, spingendo così questi componenti per muoversi lungo traiettorie e distanze precise Le viti a sfera a rulli planetarie nelle articolazioni e le viti a sfera in miniatura in mani age sono due importanti tipi di componenti a vite nei robot umanoidi. Giocano ruoli nella trasmissione precisa, trasmette e amplificano la forza e forniscono feedback e controllo della posizione. 1) Molte azioni dei robot umanoidi richiedono una vite a sfera di precisione estremamente elevata, come l'estensione del braccio e la presa delle dita. In azioni che richiedono una maggiore forza, le viti a sfera a rulli planetarie possono amplificare la potenza della forza dal motore attraverso il design razionale per soddisfare le richieste di potenza alle articolazioni dei robot umanoidi. 2) Le viti a sfera in miniatura possono controllare con precisione l'apertura e la chiusura delle dita, consentendo la presa di oggetti di diverse forme e dimensioni. Se combinati con i sensori, le viti possono fornire informazioni precise di feedback della posizione al sistema di controllo dei robot umanoidi, consentendo regolazioni precise e migliorando la stabilità e l'affidabilità del movimento. 1) Viti a sfera a rulli planetari ai giunti Con la promozione continua di robot umanoidi, le viti a sfera a rulli planetarie vengono applicate in modo più ampio. Da quando Tesla ha rilasciato il robot umanoide Optimus, il capitale industriale nazionale e internazionale ha accelerato la sua espansione nel campo del robot umanoide. Ad esempio, a livello internazionale, Samsung ha investito 59 miliardi di KRW nei produttori di robot locali e Google ha lanciato Robocat, un robot capace di auto-miglioramento. A livello nazionale, aziende come Xiaomi, Fourier, Unitree, Zhiyuan e Kepler hanno successivamente lanciato i loro prodotti robot umanoidi. Come uno dei componenti del nucleo dei robot umanoidi, le viti a sfera sono utilizzate principalmente nelle parti del giunto lineari per convertire il movimento rotante del motore in movimento lineare. In particolare, le viti a sfera a rulli planetari presentano vantaggi come elevata capacità di carico, dimensioni ridotte, risposta rapida, basso rumore e alta precisione, rendendole altamente adatte per il movimento del robot umanoide. La produzione di volume di robot umanoidi dovrebbe portare uno spazio incrementale di dieci miliardi al mercato delle viti a sfere. Basato sui parametri di Tesla Optimus, un robot umanoide ha 14 attuatori lineari. Facciamo le seguenti ipotesi: 1) Si stima che tutte le parti articolari di un robot umanoide richiederanno viti a sfera a rulli planetari, per un totale di 14, potenzialmente aumentando a 16 in seguito. 2) Si stima che le vendite a lungo termine di robot umanoidi possano raggiungere 1 milione di unità. 3) Supponendo che il prezzo unitario delle viti a sfera a rulli planetari diminuisca a 1000 yuan a lungo termine mentre il processo di localizzazione accelera. Nel complesso, la produzione di volume di robot umanoidi porterà un incremento di dieci miliardi al mercato delle viti.

Oggi, parliamo del perché le viti a sfera normali non possono essere utilizzate negli attuatori delle mani e delle gambe di Tesla. Non è necessario ripassare il principio delle viti a sfera. Parliamo di qualcosa di nuovo. Tutti sanno il concetto di base che una vite a sfera è una pista di tipo goethe, in cui le sfere in acciaio contattano due punti con un angolo di 45 gradi. Durante il movimento, le sfere in acciaio si basano su questi due punti a 45 gradi da muoversi. Poiché l'intera operazione è il contatto con il punto, è molto fluido. Riesci a capirlo? Se riesci a capirlo, puoi capire che la sua efficienza è molto alta. Cosa significa alta efficienza? Se lo usi come sorgente di forza e spingi questa vite liscia, non è senza sforzo? È come un carrello con le ruote. Se gli dai una forza molto grande, il piccolo carrello non sarà spinto a 10 metri di distanza in un istante, apparentemente senza alcuno sforzo? Bene, ti dirò che la sua efficienza è del 90%, il che significa che della forza che gli dai, solo il 10% viene perso durante il funzionamento. Se riesci a comprendere l'efficienza, puoi capire che l'efficienza delle viti a sfera planetaria è di circa il 75%, il che significa che non devi esercitare la stessa forza. Ora sorge il problema. Sebbene il tuo piccolo carrello sia liscio, se lo carichi con una tonnellata di merci e spingi un oggetto pesante, questo oggetto pesante spingerà anche contro la tua sorgente di forza (motore). Sei inserito nel mezzo, portando la forza da entrambi i lati. Un lato porta l'enorme coppia di coppia dal motore e l'altro lato porta la pressione dall'oggetto pesante. A questo punto, come contatto con il punto, stai soffrendo molto perché le tue sfere in acciaio stanno per scoppiare. Pertanto, la durata di una vite a sfera è solo un decimo di quella di una vite planetaria. Sì, l'hai sentito bene. La durata di una vite planetaria è dieci volte quella di una vite a sfera. Se non hai domande fino a questo punto, congratulazioni, la tua comprensione è davvero buona. Allora, cos'è una vite planetaria? Come suggerisce il nome, un pianeta deve ruotare e ruotare sul proprio asse per essere chiamato pianeta. Pertanto, durante il funzionamento di una vite planetaria a rulli, non vi è attrito scorrevole tra le viti, né l'attrito del punto. È un attrito della linea rotabile. Cioè, dal momento che non si strofina contro il terreno, non si consuma o l'usura è molto piccola. Questa è una delle fonti della sua lunga durata. In secondo luogo, i suoi rulli sono un po 'più lunghi. A differenza delle viti a sfera, che sono come le uova, sono come barrette. Quando portano un carico, ci sono 6, 8, 9 o 11 barre piane, che condividono l'enorme carico con la vite principale. Poiché non si strofina contro il terreno, la sua efficienza non è neanche bassa, ma non è alta come quella di una vite a sfera. Tuttavia, non è nemmeno troppo basso. Il punto successivo è il motivo del nucleo fatale per cui le viti a sfera non possono essere utilizzate come attuatori. Cioè, le viti a sfera non hanno alcuna forza di auto-blocco. Possono anche essere schiacciati dal loro peso perché sono troppo lisci. Al contrario, le viti a rulli planetarie hanno una certa "forza di auto-blocco", che può tamponare o essere inteso come una certa contromissione, ma non possono essere completamente auto-blocchi. Allora, quali sono i vantaggi? Durante il funzionamento, quando si spinge un oggetto pesante, si sa che il principio di forza è reciproco. Quando si applica una pressione a un oggetto, l'oggetto esercita una contrapposizione su di te. Pertanto, quando una vite a rullo planetaria è sotto carico, la forza di auto-blocco della vite a rullo planetario può condividere parte del carico senza trasmetterla all'estremità del motore, impedendo lo stallo del motore. Pertanto, il motore è effettivamente protetto o non raggiunge il suo picco di potenza. Vale a dire, non devi esercitare così tanta forza. Se il motore si blocca a lungo, si surriscalda e si brucerà. Ok, quindi cosa c'entra questo con i robot umanoidi? Sai, sulle gambe e sulle braccia dei robot, ci sono articolazioni di attuatori lineari, che vengono utilizzati per trasportare carichi, proprio come i muscoli umani. Se stai, dov'è il tuo centro di gravità? Ecco dove si trova il carico. Il tuo attuatore lineare inizia a funzionare e sopportare il carico. In questo momento, se si tratta di una vite a sfera regolare, il motore consumerà molta potenza perché non è autobloccante e tutto il carico viene restituito al motore. Il motore deve lavorare sodo. Se il carico diventa sempre più grande, il motore non può gestirlo e si blocca. Inizia a riscaldarsi. Quindi le caratteristiche a carico pesante e la capacità di auto-blocco delle viti a rulli planetarie aiutano efficacemente il motore a ridurre il suo carico di lavoro, ad estendere la sua durata di servizio e salvare l'elettricità! Non è fantastico? Bene, se hai domande, lascia un commento nella sezione commenti.

La vite a sfera è un componente meccanico essenziale che svolge un ruolo cruciale in vari settori. Le viti in miniatura e super enormi, nonostante le loro differenze di dimensioni, hanno entrambe applicazioni significative e sfide tecniche. Le viti a sfera in miniatura sono spesso utilizzate in strumenti di precisione e dispositivi su piccola scala in cui lo spazio è limitato ma sono necessari un'elevata precisione e un movimento regolare. Il loro design e produzione richiedono una meticolosa attenzione ai dettagli per garantire prestazioni ottimali. I materiali utilizzati per le viti a sfera in miniatura devono essere di alta qualità per resistere ai piccoli carichi e alle operazioni frequenti. D'altra parte, le viti a sfera super enormi sono impiegate in macchinari su larga scala e attrezzature industriali. Questi enormi componenti devono gestire carichi immensi e fornire un movimento stabile e affidabile su lunghe distanze. L'ingegneria e la fabbricazione di viti a sfere super enormi coinvolgono tecniche complesse e processi di produzione avanzati per garantire la loro durata e funzionalità. In conclusione, sia le viti a sfere in miniatura che super enormi contribuiscono al progresso della tecnologia e al miglioramento dei sistemi meccanici, ciascuno nel proprio modo unico e scenari di applicazione.

La vite a sfera è un componente apparentemente semplice ma molto significativo in vari sistemi meccanici. Interagisce con il pezzo in modo preciso e intenzionale per raggiungere la funzione desiderata. Quando una vite è impegnata con un pezzo, crea una connessione che tiene insieme le cose. I fili dell'interblocco della vite con le caratteristiche corrispondenti del pezzo, fornendo stabilità e resistenza. Questa interazione è cruciale in numerose applicazioni, dalla costruzione di edifici all'assemblaggio di macchinari complessi. La scelta del tipo di vite, delle dimensioni e del materiale dipende dai requisiti specifici del pezzo e dal compito a portata di mano. Una vite ben abbinata garantisce prestazioni e durata ottimali. Inoltre, la forza applicata durante il processo di avvio influisce anche sul risultato finale. In conclusione, l'interazione tra la vite e il pezzo è un aspetto fondamentale dell'ingegneria meccanica. Dimostra l'importanza di una progettazione precisa e un'attenta implementazione per raggiungere la funzionalità e l'affidabilità desiderate in qualsiasi struttura o dispositivo meccanico.

Macinatura: la vite e il rullo a sfera sono utilizzati principalmente nella rotolamento o nella svolta e il dado deve essere macinato nel processo di finitura e il processo di macinazione è più difficile. Allo stato attuale, le viti a rulli a sfera all'estero/planetaria applicano processi di rotazione o rotazione in campi a bassa precisione (come la trasmissione) e processi di macinazione in campi ad alta precisione (come macchine utensili). Nel campo dei robot umanoidi, la vite e il rullo di piombo sono arrotolati principalmente o ruotati, mentre il dado è macinato. Il collo di bottiglia del processo è macinato da dado. Il robot umanoide utilizza la vite a rullo planetaria inversa, che è caratterizzata dal dado più lungo della vite, come la svolta causerà il coltello da shock, quindi la macinazione è più adatta, ma l'asta di macinazione e la ruota di macinazione devono andare Nel profondo del dado, è necessario fare un piccolo diametro e la ruota di macinazione ha una velocità minima di 20 m/s, quindi la velocità deve raggiungere 40.000-50.000 giri/min ed è molto difficile mantenere la stabilità di elaborazione ad alta velocità. Inoltre, nella vite del rullo planetario, poiché il dado è più lungo, è necessario elaborare la linea della fila Il ritmo di produzione è basso, il costo è elevato e la difficoltà di produzione è più difficile della vite a sfera.

La vite a sfera planetaria inversa è adatta per scenari compatti, come i robot umanoidi. 1) La vite a rullo planetaria inversa ha un dado più lungo e può ottenere un carico maggiore con una coppia inferiore. La struttura della vite del rullo planetario inversa è simile al tipo standard, ma non esiste un anello da dente interno, entrambe le estremità della vite vengono elaborate con denti dritti che si mettono con gli ingranaggi su entrambe le estremità del rullo, il dado come parte attiva , la lunghezza è molto più grande del tipo standard e il vantaggio è che il carico più alto viene ottenuto attraverso il piombo più piccolo, riducendo così la coppia di guida, adatta per situazioni compatte. 2) La vite e il motore del piombo possono essere integrati. L'ingranaggio della vite di piombo del rullo planetario inverso è progettata tra il rullo e la vite di piombo per fornire un movimento di rotazione sincrono più fluido e più stabile, che viene utilizzato principalmente per carichi di piccole e medie, piccoli colpi e applicazioni ad alta velocità. Allo stesso tempo, la struttura può realizzare il design integrato del motore e della vite di piombo.

Il robot umanoide Tesla dovrebbe aprire la vite a sfera, lo spazio dell'applicazione della vite a rulli planetari. Secondo le informazioni di Tesla AI Day2022, le gambe inferiori del robot umanoide Tesla utilizzerà motori senza cornice e attuatori lineari con viti a rulli planetari. Secondo il presupposto che il singolo robot umanoide di Tesla abbia bisogno di 4 viti a sfera +10 viti a rulli planetari, la popolazione globale è di circa 8,2 miliardi di persone e il tasso di penetrazione del robot sia di 12 unità / 10.000 persone, si stima che il contributo del robot allo spazio dell'applicazione delle viti a sfera e delle viti a rulli planetarie dovrebbero raggiungere 7,475,6 miliardi di yuan.

Metodo di elaborazione della vite a sfera: secondo la "ricerca sulla ricerca di lavorazione della vite a sfera di precisione di Zheng Hong, i metodi comuni per macinare la lavorazione della vite a sfera sono: ruota di macinazione, rotazione dura, fresatura del ciclone. (1) Ruota di macinazione: la massima precisione, per requisiti di precisione di alta efficienza di produzione. Secondo la diversa forma di sezione trasversale della ruota di macinazione, ci sono due tipi di macinazione con ruota di macinazione a linea singola e ruota di macinazione multilinea. Prendendo la macinazione con ruota di macinazione a linea singola come esempio, l'accuratezza del passo può essere raggiunta a 5 ~ 6, la rugosità della superficie è RA1.25 ~ 0,1 micron e la medicazione della macinatura è conveniente. Questo metodo è adatto per macinare la vite di piombo di precisione, indicatore del filo, worm, pezzo di filo batch piccolo e codolo di precisione di macinazione. Tuttavia, dopo il rilevamento del difetto magnetico di questo metodo di processo, si scoprirà che ci sono fessure lungo la direzione dell'asse sull'arco della raceway a vite a sfera, che può essere risolto con il metodo di processo di "piccola quantità di macinazione multipla" o Il metodo tecnico di "macinazione - stabilità della temperatura superficiale in pista - macinazione". Lo stress da macinare e la macinazione del calore sulla superficie di corsa in pista della vite a sfera può essere ridotta alla massima estensione per evitare di macinare crepe o ustioni. (2) Turna dura: viene utilizzata per la guarnizione e la finitura con requisiti a bassa precisione e un'elevata efficienza di produzione. La svolta dura si riferisce alla svolta di materiali induriti come una nuova tecnologia e un nuovo processo di elaborazione approssimativa o di elaborazione e finitura finale, evitando l'uso della tecnologia di elaborazione della macinazione. La svolta dura di solito adotta un'alta velocità e una grande profondità di taglio e l'efficienza del taglio dei metalli è più di 3 volte quella della macinazione. Durante la svolta dura, un serraggio può completare l'elaborazione di più superfici di parti (come il cerchio esterno dell'auto, il foro nell'auto, la scanalatura, ecc.), Mentre la macinazione richiede più installazioni per essere completato, con conseguente installazione secondaria errori; Più della metà del calore generato dalla rotazione dura viene portata via dai chip e non produrrà crepe di superficie e ustioni come la macinazione della macinazione, quindi la svolta dura può far sì che il pezzo ottenga una buona precisione di elaborazione e rugosità superficiale e può garantire i requisiti tecnici di forma e tolleranza di posizione (come rotondità, accuratezza della posizione). (3) Macurizzazione del ciclone: ​​per lo sconfine e la finitura con basse requisiti di precisione, la massima efficienza di produzione. La vite a vite a sfere di scatto in pista può anche utilizzare la fresatura in ciclone, la fresatura in ciclone è un tornio CNC che supporta l'installazione della testa di potenza del filo di fresatura ad alta velocità, con un taglierina rotante ad alta velocità sullo strumento di formazione in carburo, filo di fresatura dal metodo di elaborazione del pezzo, Ciclone fresatura di un coltello, l'uso del raffreddamento a chip dell'aria compressa e non è necessario elaborare lo slot del filo, il difetto di concentrazione di sollecitazione della scanalatura di taglio è risolto.

Trattamento del calore a vite a sfere: secondo le "ricerche sulla ricerca di lavorazione a vite a sfere di precisione di Zheng Hong", l'acciaio per cuscinetti al cromo ad alto contenuto di carbonio GCR15 viene spesso usato come materiale a vite a sfera. L'acciaio con cuscinetti presenta i vantaggi di alta durezza, organizzazione uniforme, forte resistenza all'usura e elevata resistenza alla fatica a contatto dopo tempra e bassa temperatura, ma il materiale in acciaio cuscinetto è generalmente in plastica, prestazioni di taglio medio, scarse prestazioni di saldatura e fragilità. Pertanto, il materiale in acciaio del cuscinetto deve essere trattato in pre-riscaldamento prima di macinare il ruvido a vite a sfera e il carburo nel materiale GCR15 deve essere sferoidizzato con la ricottura sferoidizza l'organizzazione del materiale, migliorando la funzione plastica del materiale e migliorando le prestazioni di lavorazione del taglio del metallo del materiale.

La vite a sfera EPB viene utilizzata per il sistema di parcheggio elettronico automobilistico di fascia media e di fascia alta. La struttura a vite a sfera EPB è diversa dalla vite a sfera convenzionale, la struttura speciale assicura che abbia una capacità di cuscinetto più forte, nel processo di frenatura elettronica, il motore della pinza attraverso la spline della vite per guidare la rotazione della vite, il movimento dell'asse master per vite fornisce frenata Forza per il sistema di parcheggio. La vite a sfera EPB è il componente di trasmissione del nucleo del sistema di parcheggio elettronico e la qualità è correlata alle prestazioni dell'intero sistema di parcheggio elettronico. Al momento, solo i sistemi di freni elettronici continentali utilizzano la struttura della trasmissione a vite a sfere e altre centrali da freno utilizzano la trasmissione a vite.

Al momento, le pinze dei freni EPB sul mercato utilizzano principalmente due modalità di trasmissione, una è una vite, l'altra è la rotazione della vite a sfera; Entrambi sono la rotazione a spirale, composta da una vite e un dado, che trasmette il movimento e l'alimentazione attraverso la rotazione di una vite e un dado. È principalmente per trasformare il movimento di rotazione in un movimento di linea retta, con una piccola coppia per ottenere una grande spinta. Rispetto alla tradizionale azionamento a vite, l'EPB con vite a sfera presenta i vantaggi di alta efficienza, lunga vita e movimento regolare. Le caratteristiche dell'unità a vite sono: struttura semplice, elaborazione conveniente; Facile da auto-blocco; Il filo ha spazio laterale, corsa libera inversa, scarsa precisione di posizionamento e rigidità assiale; Grande resistenza all'attrito, bassa efficienza di trasmissione; Indossare velocemente; Le caratteristiche della trasmissione a vite a sfere sono: resistenza di attrito ridotto, alta efficienza di trasmissione; La struttura è più complessa, i requisiti del processo di produzione sono elevati, il costo è elevato; Movimento regolare, nessuna vibrazione all'avvio; Lunga vita; Non è richiesto alcun dispositivo di auto-blocco e auto-blocco durante l'autobloccamento.

Vite a sfera: beneficiare dell'aumento della penetrazione intelligente delle automobili, il valore delle biciclette è migliaia. Al momento, EPS è il mainstream, di cui R-EPS utilizza la vite a sfera. Il sistema di sterzo è attualmente EPS come mainstream. Lo sviluppo del sistema di sterzo ha sperimentato più stadi come il sistema di sterzo meccanico, il sistema di servosterzo idraulico (HPS), il sistema di servosterzo elettrico (EPS), il sistema di servosterzo idraulico elettronico (EHP) e il sistema di sterzo con drive-by-wire ( SBW), e gradualmente realizzato dalle parti meccaniche all'elettrificazione e quindi all'intelligenza. Al momento, il sistema di servosterzo idraulico (HPS) e il sistema di servosterzo idraulico elettronico (EHP) sono ampiamente utilizzati nei veicoli commerciali e il servosterzo elettrico (EPS) è ampiamente utilizzato nei veicoli passeggeri.

Secondo la "ricerca sul parcheggio del sistema di freni di stazionamento elettronico (EPB)", i componenti dell'unità EPB includono motore elettrico, meccanismo di decelerazione e freno di stazionamento. Secondo la "ricerca sul parcheggio del sistema di freni di stazionamento elettronico (EPB)", i componenti dell'unità EPB includono motore elettrico, meccanismo di decelerazione e freno di stazionamento. Quando il conducente preme il pulsante del sistema di freno di stazionamento elettronico, il modulo di controllo del sistema di parcheggio elettronico riceve il segnale dal pulsante e il modulo di controllo applicherà la corrente al motore dell'attuatore per farlo ruotare. La coppia rilasciata dal motore riduce la velocità del motore e aumenta la coppia attraverso la decelerazione e il meccanismo di aumento della coppia, quindi converte la coppia di uscita dell'unità del freno elettrico in una spinta lineare attraverso la coppia filettatura dell'albero di uscita o una coppia di vite a sfera, quindi Promuovendo il movimento del pistone del freno e convertendo la spinta nella pressione del blocco del freno premuto sul disco del freno, raggiungendo così la riduzione del veicolo o la frenata del parcheggio. Quando il conducente preme il pulsante del sistema di freno di stazionamento elettronico, il modulo di controllo del sistema di parcheggio elettronico riceve il segnale dal pulsante e il modulo di controllo applicherà la corrente al motore dell'attuatore per farlo ruotare. La coppia rilasciata dal motore riduce la velocità del motore e aumenta la coppia attraverso la decelerazione e il meccanismo di aumento della coppia, quindi converte la coppia di uscita dell'unità del freno elettrico in una spinta lineare attraverso la coppia filettatura dell'albero di uscita o una coppia di vite a sfera, quindi Promuovendo il movimento del pistone del freno e convertendo la spinta nella pressione del blocco del freno premuto sul disco del freno, raggiungendo così la riduzione del veicolo o la frenata del parcheggio.