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모션의 정밀도: 광통신 산업에서 볼 스크류의 전략적 역할 소개 5G, AI, 하이퍼스케일 데이터 센터의 등장으로 고속 데이터 전송에 대한 글로벌 수요가 증가함에 따라 광통신 산업은 전례 없는 수준의 통합으로 전환하고 있습니다. SiPh(실리콘 포토닉스) 및 800G/1.6T 광학 모듈과 같은 기술은 마이크론 이하 또는 나노미터 수준의 조립 및 정렬 정확도를 요구합니다. 이를 가능하게 하는 장비의 중심에는 광학적 우수성에 필요한 고충실도 선형 모션을 제공하는 중요한 구성 요소인 정밀 볼 스크류가 있습니다. 광통신의 주요 응용 분야 1. 자동화된 광학 정렬 및 패키징 광학 제조에서 가장 중요한 단계는 레이저(LD), 광검출기(PD) 또는 광섬유 어레이(FA)를 광학 도파관과 정렬하는 것입니다. 역할: 볼 나사는 다축 정렬 단계(종종 6-DOF 시스템)를 구동하여 칩과 광섬유 사이의 완벽한 광 결합을 달성합니다. 요구 사항: 커플링 손실을 최소화하는 데 필요한 나노미터 수준의 분해능과 반복성을 보장하려면 접지 볼 나사(C3 등급 이상) 가 필요합니다. 2. 실리콘 포토닉스 웨이퍼 테스트 다이싱 전에 실리콘 포토닉스 웨이퍼는 광섬유 프로브가 격자 커플러 위에 정확하게 배치되어야 하는 엄격한 테스트를 거쳐야 합니다. 역할: 정밀 볼 나사는 프로브 스테이션의 XYZ 동작을 구동합니다. 장점: 표준 리드 스크류와 달리 볼 스크류는 마찰이 최소화되고 응답 속도가 높기 때문에 대량 자동화 테스트 중에 일관된 정확도를 보장합니다. 3. 광학 부품의 마이크로 포지셔닝 대규모 기계식 광 스위치 및 VOA(가변 광 감쇠기)는 때때로 기계적 변위를 활용하여 광 경로를 변경하거나 신호 강도를 조정합니다. 역할: 소형 볼 나사 (주로 $\emptyset 3mm$ ~ $\emptyset 6mm$ 만큼 작은 직경)는 내부 거울이나 프리즘의 물리적 위치를 조정하는 데 사용됩니다. 추세: 장치가 축소됨에 따라 고정밀 소형 폼 팩터 나사에 대한 수요가 계속 증가하고 있습니다. 4. 광섬유 드로잉 타워 광섬유의 업스트림 생산에서는 거대한 섬유 프리폼을 매우 일정한 속도로 고온로에 공급해야 합니다. 역할: 견고하면서도 정밀한 볼 스크류가 공급 시스템을 관리합니다. 영향: 스크류 움직임의 부드러움은 섬유 직경의 일관성을 직접적으로 나타냅니다. 진동이 발생하면 섬유를 쓸모 없게 만드는 기하학적 결함이 발생할 수 있습니다. 업계의 기술 요구 사항 광통신 분야에 효과적으로 서비스를 제공하려면 볼 스크류가 구체적이고 엄격한 기준을 충족해야 합니다. 소형화: 광학 모듈이 점점 소형화됨에 따라 제한된 공간에서 고성능을 제공할 수 있는 초정밀 볼 스크류 전문 시장이 있습니다. 클린룸 호환성: ISO 등급 클린룸에서 조립이 이루어지는 경우가 많습니다. 볼 스크류는 민감한 광학 표면의 오염을 방지하기 위해 가스 방출이 적고 진공에 적합하며 먼지가 없는 윤활제를 사용해야 합니다. 매우 부드러운 이동: 미세한 진동이라도 정렬 중에 전력 변동을 일으킬 수 있으므로 볼 스크류는 토크 변화를 최소화하고 높은 주행 부드러움을 보여야 합니다. 결론 광통신 산업은 빛의 전송으로 정의되지만 물리적 인프라는 볼 스크류의 기계적 정밀도에 크게 의존합니다. 광섬유의 초기 드로잉부터 고속 트랜시버의 최종 패키징까지 정밀 모션 제어는 현대 고속 연결의 "조용한 조력자"로 남아 있습니다. 맞춤형, 고정밀, 소형 모션 솔루션을 제공할 수 있는 제조업체에게 광학 산업은 고성장 개척지입니다.

현대 기술의 물결 속에서 인공지능과 기계공학이 완벽하게 결합된 휴머노이드 로봇이 점차 우리 삶 속으로 들어오고 있습니다. 산업 생산 라인, 의료 지원, 재난 구조 등의 분야에서 중요한 역할을 할 뿐만 아니라 엔터테인먼트, 교육 등의 산업에서도 무한한 가능성을 보여줍니다. 이 모든 것 뒤에는 눈에 띄지 않는 것처럼 보이지만 매우 중요한 구성 요소인 볼 스크류와 베어링이 있습니다. 나. 공동 전송: 유연성의 핵심 볼스크류는 휴머노이드 로봇의 "관절"과 밀접하게 연결되어 있으며 유연한 움직임을 가능하게 하는 핵심 구성 요소 중 하나입니다. 상상해 보세요. 볼 스크류가 없으면 로봇의 모든 움직임이 뻣뻣해지고 부정확해집니다. 바로 볼스크류의 존재로 인해 모터의 회전이 정확하게 직선운동으로 변환되어 로봇 관절의 부드러운 굽힘과 확장이 구현됩니다. 인간의 걷기 단계를 시뮬레이션하든 복잡한 동작 동작을 수행하든 볼 스크류는 필수적인 역할을 합니다.

Tesla 의 Optimus Gen-2 로봇은 14개의 스위스 GSA 역유성 유성 롤러 나사 ( 상지에 8개, 하지에 6개)를 사용합니다. Kepler 의 K2 “ Bumblebee ” 휴머노이드 로봇은 또한 회전식 액추에이터와 쌍을 이루는 자체 개발한 유성 롤러 스크류 액추에이터 12개를 채택합니다. 한 번 충전으로 최대 8시간 동안 사용할 수 있으며, 30kg의 무게도 쉽게 들어 올릴 수 있습니다. 독점 핵심 기술 덕분에 기본 버전의 가격은 30,000달러에 불과합니다.  중국에서는 Unitree 의 휴머노이드 로봇 R1과 G1이 다리 액추에이터에 고정밀 유성 롤러 나사를 사용합니다. UBTech 의 Walker X와 Zhiyuan 로봇에는 Best의 자회사인 Yuhua Precision이 공급하는 유성 롤러 나사도 포함되어 있습니다. 봄 축제 갈라에서 선보인 Unitree 로봇이 Changsheng Bearings에서 제공한 유성 롤러 나사를 사용했다는 소문이 있습니다. 유성 롤러 스크류는 선 접촉 구름 마찰을 통해 작동하여 심각한 재료 마모를 방지합니다. 수명은 볼스크류의 10배입니다. 또한 어느 정도 자동 잠금 기능이 있어 부하의 일부를 공유하고 액추에이터 의 전력 소비를 줄입니다. 그것이 그들의 신비입니다.

중요한 기계적 전달 요소인 롤러 스크류는 롤러, 스크류 샤프트 및 너트 사이의 구름 접촉을 통해 선형 운동과 회전 운동 사이의 변환을 가능하게 합니다. 유성 롤러 스크류의 원리는 유성 감속기의 원리와 유사합니다. 모터나 엔진과 같은 고속 동력원부터 장치의 작동 끝까지 감속 및 토크 증폭 과정이 있어야 합니다. 이것이 변속기 메커니즘이 달성하는 것입니다. 작은 롤러는 우주에서 궤도를 도는 행성체처럼 메인 나사를 중심으로 회전합니다. 유성 롤러 나사는 산업 자동화, CNC 공작 기계, 항공우주 및 자동차 제조에 널리 사용됩니다.  업스트림 공급망에서 스크류 샤프트는 일반적으로 합금 구조강으로 만들어지고, 너트와 롤러는 고탄소 크롬 베어링강으로 만들어집니다. 주요 구성품으로는 나사축과 너트가 있습니다. 국제적으로 유성 롤러 스크류는 주로 구조용 합금강을 사용하며 너트와 롤러는 완전히 경화된 100Cr6 베어링강으로 제작되며 가격은 톤당 5,000위안 이상입니다. 중국에서는 마르텐사이트계 스테인리스강과 오스테나이트계 스테인리스강이 주요 재료로 톤당 가격이 10,000위안을 넘습니다. 유성 롤러 스크류의 주요 특징으로는 높은 전달 효율, 정확한 위치 지정, 강력한 부하 용량 및 긴 사용 수명이 포함되어 있어 현대 기계식 변속기에 없어서는 안 될 요소입니다.

지능형 주행 기술로 인해 섀시 시스템 내의 선형 액추에이터의 볼 스크류에 대한 응용 및 수요가 증가하고 있습니다. 현재 지능형 주행 기술의 지속적인 진행 상황은 차량 섀시 시스템, 특히 조향, 브레이크 바이 와이어 및 활성 서스펜션과 같은 주요 응용 시나리오에서 더 엄격한 요구 사항을 제시합니다. 모터, 볼 스크류 및 센서로 구성된 선형 액추에이터에 대한 시장 수요는 특히 다음 측면에 크게 반영 될 것으로 예상됩니다. 1) Steer-by-Wire : 현재 주류 기술은 EPS (Electric Power Steering), 여기서 R-EPS  (랙 장착 EPS)는 볼 나사를 사용할 수 있습니다. 모터 위치가 스티어링 기어에 가까워지면 전력 보조 변속기의 효율이 크게 향상됩니다. R-EPS는 저음, 빠른 전력 보조 응답 및 대형 전력 보조 출력으로 유명합니다. 비교적 비용이 많이 들지만 중간, 대형 및 초대형 차량에 매우 적합합니다. 2) 브레이크 바이 와이어 : 볼 스크류는 EMB (전기 기계식 브레이크)에 사용됩니다. EMB와 전통적인 제동 시스템의 핵심 차이점은 모터의 로터리 모션을 브레이크 패드의 선형 운동으로 변환해야한다는 것입니다. 이는 일반적으로 볼 스크류, 링키지 및 전기 고압과 같은 다양한 전송 방법을 통해 달성 할 수 있습니다.  콤비네이션. 볼 스크류, 특히 행성 롤러 볼 스크류는 우수한 하중 용량, 대규모 동등한 감소 비율, 높은 전송 효율, 높은 변속기 정확도, 우수한 동기화 성능 및 전송 가역성을 갖는 행성 롤러 볼 스크류가 EMB에서 널리 사용될 것으로 예상됩니다. 3) 활성 서스펜션 : 볼 스크류는 활성 서스펜션 시스템에서 액추에이터 구성 요소로 사용됩니다. 이 애플리케이션에서 볼 스크류는 양방향 회전을 모터 샤프트의 단방향 회전으로 변환하고 운동 속도를 효과적으로 증가시켜 재생 모터의 고주파 전방 및 역전 문제를 피하고 에너지 회복 효율을 향상시킬 수 있습니다. 또한, 이것  메커니즘은 넓은 댐핑 력 조정 범위, 높은 구조적 신뢰성, 높은 전송 효율 및 저렴한 비용과 같은 많은 장점을 가지고 있습니다. 자동차 볼 스크류 시장은 2025 년까지 70 억 위안을 초과 할 것으로 예상되는 광범위한 전망을 보유하고 있습니다. 새로운 에너지 차량의 볼 스크류에 대한 강력한 수요에 따라 자동차 볼 스크류 시장을 다음과 같은 가정으로 계산합니다. 1) 2023 년 CPCA가 발표 한 데이터에 따르면, 승용차 연간 판매량은 2 억 2,700 만 대에 도달했으며 그 중 새로운 에너지 차량 판매량은 7,700 만 대였습니다. 승용차 시장은 연간 1%의 안정적인 성장을 유지할 것입니다. 2) 주로 볼 스크류와 행성 롤러 볼 스크류를 사용하는 새로운 에너지 차량에 볼 나사의 적용 만 고려하십시오. 3) 가격과 관련하여, 우리는 행성 롤러 나사의 단가가 1500 위안이라고 가정하고 볼 스크류의 단가는 400 위안이며,이 가격은 해마다 감소 할 것으로 예상합니다. 전반적으로 자동차 볼 스크류 시장은 강력한 성장 잠재력을 보여줍니다. 2025 년까지 총 시장 규모는 70 억 위안을 초과 할 것으로 예상됩니다.

산업용 마더 기계의 볼 스크류 (공작 기계) 고급 공작 기계의 개발은 가속화됩니다. 가이드 레일과 볼 스크류는 산업 자동화 장비에서 중요한 역할을합니다. 산업 자동화의 지속적인 발전으로, 공작 기계 산업은 국가 개발 전략의 핵심으로 증가했습니다. 최근 몇 년간 중국은 고급 CNC 공작 기계의 개발을 가속화하기위한 여러 관련 정책을 연속적으로 도입했으며, 고급 공작 기계의 현지화 프로세스는 속도가 높아질 것으로 예상됩니다. 가이드 레일 및 볼 스크류는 CNC 공작 기계, 밀링 머신 및 선반과 같은 산업 자동화 장비에 널리 사용됩니다. 가이드 레일 및 볼 스크류의 정확한 위치 및 안정성을 통해 작업 피스의 고정밀 가공 및 포지셔닝을 달성 할 수 있습니다. 가이드 레일 및 볼 스크류의 적용은 공작물의 높이, 위치 및 각도를 조정할뿐만 아니라 작업 효율성 및 생산 품질을 크게 향상시킬 수 있습니다.  Ball S Crews는 Guide Rails와의 협력에 사용되며 CNC 공작 기계의 전송 및 위치를위한 주요 구성 요소입니다. 볼 스크류, 서보 모터 및 제어 장치의 성능이 향상됨에 따라 CNC 공작 기계의 피드 시스템에서 서보 모터를 볼 스크류와 직접 연결하면서 감소 메커니즘을 생략 할 수 있습니다. 이러한 개선은 여러 가지 장점을 가져옵니다. 한편으로는 전체 시스템 구조를 단순화하고 오류가 발생하기 쉬운 링크를 줄이며 안정성을 향상시킵니다. 반면 관성 모멘트가 감소하여 서보 특성이 향상되어 응답 속도가 빠르고 공작 기계의 위치 정확도가 높아집니다. 볼 스크류 및 D 가이드 레일은 공작 기계 산업에서 상당한 가치를 지니고 있으며 시장 잠재력이 엄청납니다. 공통 3 축 CNC 공작 기계를 예로 들어 보면 구성에는 세 가지 선형 축이 포함됩니다 : X, Y, Z. 각 선형 축은 일반적으로 볼 나사가 필요합니다. 고정밀 국내 볼 스크류의 단가가 조각 당 약 1000 위안이라는 것을 고려할 때, 고정밀 3 축 CNC 공구에서 볼 스크류의 총 값은 약 3000 위안입니다. 3 축 CNC 공작 기계의 전체 가격이 일반적으로 수십만 위안의 범위에 있다는 것을 고려하면 나사 비용은 총 공작 기계 비용의 특정 비율을 차지합니다. Kede CNC 및 Neway CNC의 원료 조달 비율 데이터를 참조하면 전송 재료는 약 20%를 차지합니다. miR 데이터 뱅크 데이터에 따르면, 중국 금속의 규모 절단 공작 기계 시장은 2023 년에 약 1,150 억 위안이었다. 2024 년 첫 3/4 분기에 산업주기의 영향을 받아 국내 시장 규모는 전년 대비 약 6% 감소했다. 2024 년 전체에 대해 약 6.1% 감소한 것으로 추정되며, 중국 금속 절단 공작 기계 시장 규모는 2024 년에 약 1,000 억 위안 일 것으로 예상됩니다. 따라서 중국 공작 기계 필드의 나사 및 가이드 레일의 예상 시장 규모는 약 20 억 위안입니다.

손재주 손에 사용되는 미니어처 볼 스크류는 나사 수요를 더욱 확장 할 수 있습니다. Tesla의 3 세대 Dexterous Hand는 벌레 기어 구성표를 행성 볼 나사로 대체했습니다. 손재주 손의 전송 장치는 일반적으로 3 단계로 나눌 수 있습니다. (1) 첫 번째 단계 : 주로 고조파/행성 감소기 및 벨트로 구성된 모터쪽에 위치하여 정밀도를 제어하고 토크를 향상시키는 역할을합니다. (2) 두 번째 단계 : 주로 액션 실행을 담당하는 볼 스크류 또는 베벨 기어를 사용합니다. (3) 세 번째 단계 : 주로 힘줄 로프 또는 연결을 사용하는 드라이버와 조인트 엔드를 연결합니다. 볼 스크류는 정확한 선형 구동을 제공하고, 가장 높은 하중 용량을 가지고 있으며, 공장과 같은 시나리오에 적합합니다. REDERS와 관련하여 Optimus Gen3은 변속기 정확도를 향상시키고 토크 출력 기능을 향상시키기 위해 행성 감속기 (기어 박스)를 채택합니다. 앞으로 통합 요구가 증가함에 따라 미니어처 볼 스크류 및 소형 감속기의 사용이 크게 증가합니다. 볼 스크류는 휴머노이드 로봇의 개발, 국내 및 국제 기업의 볼 스크류 프로젝트의 꾸준한 발전을 강화합니다. 볼 스크류 정밀 전송 기술의 핵심 진화, 휴머노이드 로봇 필드의 볼 볼 스크류 애플리케이션을 크게 향상시켰다. Humanoid Robot Technology가 출현하기 전에 볼 스크류 장치는 주로 로봇 암 시스템의 선형 구동 구성 요소 역할을했으며, 정렬 작업, 재료 처리, 정밀 어셈블리 및 전자 구성 요소의 구성 요소 배치를 실행하는 책임이 있습니다. 그들의 응용 프로그램은 3C 산업, 창고 물류 관리 시스템 및 의료 장비와 같은 주요 영역을 광범위하게 다루었습니다. 휴머노이드 로봇의 개발을 통해 볼 스크류는 탁월한 성능으로 인해 정밀 기계 전송 시스템을 구축하는 데 없어서는 안될 핵심 구성 요소가되었습니다. 특히 휴머노이드 로봇의 공동 구조 및 구동 시스템에서 볼 스크류는 매우 높은 정밀도와 무거운 하중 용량이 필요한 시나리오에서 광범위하게 사용되며 업계에서 광범위하고 높은 관심을 끌고 있습니다. China Ball Screw Company는 기술 업그레이드 및 용량 확장을 가속화하여 고급 제조 및 로봇 공학의 새로운 트랙을 이끌고 있습니다. 최근에 China Ball Sc 그중 : 1) 일부 볼 스크류 제품은 부분 대량 생산을 달성했으며 새로운 이익 성장 지점이 될 것으로 예상됩니다. 2) Best Precision의 고정밀 볼/롤러 스크류 쌍이 첫 번째 제품은 현재 검증 단계에있는 일부 제품과 함께 생산 라인을 성공적으로 롤아웃했습니다. 3) 일부 볼 스크류 공장은 자동차 볼 스크류 및 휴머노이드 로봇 행성 롤러 나사를위한 프로젝트에서 꾸준히 진행되고 있습니다. 이미 제작 된 생산 라인. 4) Changsheng 베어링은 2022 년에 개인 배치 계획을 발표하여 새로운 나사 트랙을위한 30,000 세트의 볼 스크류를 포함하여 자체 윤활 베어링 및 볼 스크류 용량을 확장하기 위해 2 억 6 천 5 백만 위안을 투자 할 계획입니다. 5) Hengli 유압은 2021 년에 15 억 위안을 투자하여 선형 드라이브 프로젝트를 배치하여 104,000 개의 행성 롤러 나사 전기 실린더와 100,000 미터의 볼 스크류의 연간 생산 용량을 달성 할 계획으로 샘플 전달 및 작은 배치 공급 단계에 들어갔다. 산업의 전반적인 기술 수준이 향상됨에 따라 국제 시장에서 국내 기업의 경쟁력이 더욱 강화 될 것입니다. Schaeffler는 Tesla Optimus를 지원하며 Ball Screw Technology Innovation은 스마트 제조의 새로운 장을 이끌고 있습니다. Tesla의 신뢰할 수있는 나사 공급 업체 인 Schaeffler는 Optimus의 성공적인 제조에 중요한 역할을합니다. Schaeffler는 새로운 에너지 차량, 로봇 공학 및 고급 제조에서 기술 혁신 및 산업 레이아웃을 계속 심화시켜 볼 나사, 롤러 나사 및 행성 롤러 나사의 R & D에 집중합니다. 전략적 레이아웃은 높은 정밀도, 높은 부하 용량 및 소형 설계에 대한 시장의 긴급한 수요를 충족시키는 것을 목표로합니다. 현재 이러한 고성능 변속기 구성 요소는 스티어링 어시스트 시스템 및 새로운 에너지 차량 용 제동 시스템과 산업용 로봇 및 고급 공작 기계와 같은 주요 영역에서 널리 사용됩니다. Schaeffler는 시험 생산 라인이 완전히 구성된 일부 볼 스크류 제품의 시험 생산 및 성능 테스트를 성공적으로 완료했습니다. 동시에, 행성 롤러 나사 제품의 샘플이 엄격한 검증을 입력했습니다. 미래의 대규모 대량 생산을위한 기초를 세우는 단계. 또한 Schaeffler는 고급 온라인 계산 도구와 포괄적 인 디지털 솔루션을 제공하여 나사 제품의 R & D 효율 및 응용 효과를 향상시킵니다. 이러한 전략적 이니셔티브는 글로벌 스크류 시장에서 Schaeffler의 기술적 장점과 체계적인 기능을 완전히 보여 주며, 스마트 제조 및 새로운 에너지 부문의 빠른 개발을위한 강력한 추진력을 제공합니다.

볼 스크류는 휴머노이드 로봇의 핵심 구성 요소이며, 나사 시장은 10 억 개의 증분 기회에 직면합니다. 휴머노이드 로봇의 산업화 과정은 가속화되고 있으며 볼 스크류는 핵심 구성 요소입니다. 볼 나사는 일반적으로 나사, 너트 및 역전 장치로 구성됩니다. 볼 스크류 작업 원리는 나사의 로터리 운동을 너트의 선형 운동으로 변환하여 정확한 변위 이동을 유도하는 것입니다. 역전 장치는 주로 모션 프로세스 중에 방향을 변경하는 역할을합니다. 휴머노이드 로봇에서 모터는 일반적으로 볼 스크류를 회전시킵니다. 볼 스크류 너트는 선형 움직임이 필요한 구성 요소에 연결되어있어 이러한 구성 요소가 정확한 궤적과 거리를 따라 움직입니다. 조인트의 행성 롤러 볼 나사와 손재주 손의 미니어처 볼 나사는 휴머노이드 로봇의 두 가지 중요한 나사 구성 요소입니다. 그들은 정확한 전송, 전송 및 증폭력에서 역할을하며 피드백 및 위치 제어를 제공합니다. 1) 휴머노이드 로봇의 많은 동작에는 팔 확장 및 손가락 파악과 같은 매우 높은 정밀 볼 나사가 필요합니다. 더 큰 힘이 필요한 행동에서, 행성 롤러 볼 스크류는 합리적인 설계를 통해 모터의 힘 출력을 증폭하여 휴머노이드 로봇의 관절에서 전력 요구를 충족시킬 수 있습니다. 2) 미니어처 볼 스크류는 손가락의 개구부 및 닫기를 정확하게 제어하여 다양한 모양과 크기의 물체를 파악할 수 있습니다. 센서와 결합되면 나사는 휴머노이드 로봇의 제어 시스템에 정확한 위치 피드백 정보를 제공하여 정확한 조정을 가능하게하고 모션 안정성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있습니다. 1) 조인트의 행성 롤러 볼 나사 휴머노이드 로봇의 지속적인 홍보로 행성 롤러 볼 스크류가보다 광범위하게 적용되고 있습니다. Tesla가 Humanoid Robot Optimus를 출시 한 이후, 국내 및 국제 산업 자본은 Humanoid Robot Field로의 확장을 가속화했습니다. 예를 들어, 국제적으로 삼성은 현지 로봇 제조업체에 590 억 KRW를 투자했으며 Google은 자체 개선이 가능한 로봇 인 Robocat을 출시했습니다. 국내에서 Xiaomi, Fourier, Unitree, Zhiyuan 및 Kepler와 같은 회사는 Humanoid Robot 제품을 연속적으로 출시했습니다. 휴머노이드 로봇의 핵심 구성 요소 중 하나로 볼 스크류는 주로 선형 조인트 부품에 사용하여 모터의 회전 운동을 선형 운동으로 변환합니다. 특히, 행성 롤러 볼 스크류는 높은 하중 용량, 작은 크기, 빠른 응답, 저음 및 정밀도와 같은 장점이있어 휴머노이드 로봇 운동에 매우 적합합니다. 휴머노이드 로봇의 볼륨 생산은 볼 스크류 시장에 10 억 개의 증분 공간을 가져올 것으로 예상됩니다. Tesla Optimus 파라미터를 기반으로 한 Humanoid 로봇에는 14 개의 선형 액추에이터가 있습니다. 우리는 다음과 같은 가정을합니다. 1) 휴머노이드 로봇의 모든 조인트 부분은 총 14 개로 행성 롤러 볼 스크류를 필요로하는 것으로 추정되며, 잠재적으로 16으로 증가 할 수 있습니다. 2) 휴머노이드 로봇의 장기 판매는 백만 대에 도달 할 수있는 것으로 추정됩니다. 3) 지역화 공정이 가속함에 따라 행성 롤러 볼 스크류의 단가가 장기적으로 1000 위안으로 감소한다고 가정합니다. 전반적으로, 휴머노이드 로봇의 볼륨 생산은 나사 시장에 10 억분의 증가를 가져올 것입니다.

오늘, 테슬라의 손과 다리의 액추에이터에서 일반 볼 스크류를 사용할 수없는 이유에 대해 이야기합시다. 볼 나사의 원리를 다시 살펴볼 필요가 없습니다. 새로운 것에 대해 이야기합시다. 모든 사람은 볼 스크류가 Goethe 형 레이스 웨이라는 기본 개념을 알고 있습니다. 스틸 볼은 45도 각도로 두 지점에 접촉합니다. 움직임 중에, 스틸 볼은이 45도 지점에 놓여있어 움직입니다. 전체 작업은 포인트 접촉이므로 매우 매끄 럽습니다. 이것을 이해할 수 있습니까? 이것을 이해할 수 있다면 효율성이 매우 높다는 것을 이해할 수 있습니다. 고효율은 무엇을 의미합니까? 힘 소스로 사용 하고이 부드러운 나사를 밀면 쉽지 않습니까? 바퀴가 달린 카트와 같습니다. 당신이 그것을 매우 큰 힘을 주면, 작은 카트는 10 미터 떨어진 순간적으로, 어떤 노력 없이도 뚜렷하게 밀리지 않습니까? 글쎄, 나는 그 효율이 90%라고 말할 것입니다. 즉, 당신이주는 힘 중에서 작동 중에 10% 만 손실됩니다. 효율성을 이해할 수 있다면 행성 공 나사의 효율이 약 75%라는 것을 이해할 수 있습니다. 즉, 많은 힘을 발휘할 필요가 없습니다. 이제 문제가 발생합니다. 작은 카트가 매끄럽지 만 1 톤의 상품을로드하고 무거운 물체를 밀면이 무거운 물체도 힘 소스 (모터)에 뒤로 밀립니다. 당신은 중간에 샌드위치되어 있으며 양쪽의 힘이 있습니다. 한쪽은 모터에서 거대한 토크 출력을 가지고 있으며, 다른 쪽은 무거운 물체의 압력 을가합니다. 이 시점에서, 포인트 접촉으로서, 당신은 강철 공이 터질 것이기 때문에 큰 고통을 겪고 있습니다. 따라서, 볼 스크류의 수명은 행성 롤러 나사의 수명의 10 분의 1에 불과합니다. 예, 당신은 그것을 제대로 들었습니다. 행성 롤러 나사의 수명은 볼 스크류의 10 배입니다. 이 시점까지 질문이 없다면 축하합니다. 이해력이 정말 좋습니다. 그렇다면 행성 롤러 나사는 무엇입니까? 이름에서 알 수 있듯이, 행성은 자체 축을 중심으로 회전하여 행성이라고 불립니다. 따라서, 행성 롤러 나사가 작동하는 동안 나사 사이에 슬라이딩 마찰이 없으며 점 마찰이 없습니다. 롤링 라인 마찰입니다. 즉, 땅에 문지르지 않기 때문에 마모되지 않거나 마모가 매우 작습니다. 이것은 긴 수명의 원천 중 하나입니다. 둘째, 롤러는 조금 더 길다. 계란과 같은 공 나사와 달리 평평한 바와 같습니다. 그들이 부하를 지니면 6, 8, 9 또는 11 개의 평평한 막대가있어 주요 나사와 큰 하중을 공유합니다. 지면에 문지르지 않기 때문에 효율도 낮지는 않지만 볼 스크류의 효율성만큼 높지는 않습니다. 그러나 너무 낮지는 않습니다. 다음 요점은 볼 스크류를 액추에이터로 사용할 수없는 치명적인 핵심 이유입니다. 즉, 볼 스크류는 자체 잠금력이 전혀 없습니다. 그들은 너무 매끄럽기 때문에 자신의 무게로 뭉개 질 수도 있습니다. 대조적으로, 행성 롤러 나사는 특정 "자체 잠금력"을 가지며, 이는 특정 카운터 포스를 갖는 것으로 완충하거나 이해할 수 있지만 완전히 자체 잠금 할 수는 없습니다. 그렇다면 이점은 무엇입니까? 수술 중에 무거운 물체를 밀면 힘의 원리가 상호라는 것을 알 수 있습니다. 물체에 압력을 가할 때 물체가 카운터 포스를 가해집니다. 따라서, 행성 롤러 나사가 하중 아래에있을 때, 행성 롤러 나사의 자체 잠금력은 모터 끝으로 전송하지 않고 하중의 일부를 공유 할 수있어 모터 스톨이 방지 할 수 있습니다. 따라서 모터는 효과적으로 보호되거나 전력 피크에 도달하지 않습니다. 즉, 당신은 그렇게 많은 힘을 발휘할 필요가 없습니다. 모터가 오랫동안 정체되면 과열되고 연소됩니다. 좋아, 이것이 휴머노이드 로봇과 어떤 관련이 있습니까? 로봇의 다리와 팔에는 인간 근육과 마찬가지로 하중을 운반하는 데 사용되는 선형 액추에이터 관절이 있습니다. 당신이 서 있다면, 당신의 중심은 어디에 있습니까? 그것이 부하가있는 곳입니다. 선형 액추에이터가 작동하기 시작하고 하중을 낳습니다. 현재 일반 볼 스크류 인 경우 모터는 자체 잠금이 아니며 모든 하중이 모터로 반환되기 때문에 많은 전력을 소비합니다. 모터는 열심히 작동해야합니다. 하중이 점점 커지면 모터는 처리 할 수없고 갇히게됩니다. 가열하기 시작합니다. 따라서 행성 롤러 나사의 무거운 부하 특성과 자체 잠금 능력은 모터가 작업 부하를 줄이고 서비스 수명을 연장하며 전기를 절약하는 데 효과적으로 도움이됩니다! 그다지 좋지 않습니까? 궁금한 점이 있으면 의견 섹션에 의견을 남겨주세요.

볼 스크류는 다양한 산업에서 중요한 역할을하는 필수 기계적 구성 요소입니다. 크기의 차이에도 불구하고 미니어처 및 슈퍼 거대한 볼 스크류는 상당한 응용 프로그램과 기술적 문제가 있습니다. 미니어처 볼 나사는 종종 공간이 제한되어 있지만 높은 정확도와 부드러운 움직임이 필요한 정밀 기기 및 소규모 장치에 사용됩니다. 그들의 설계 및 제조는 최적의 성능을 보장하기 위해 세부 사항에 세심한주의를 기울입니다. 소형 볼 스크류에 사용되는 재료는 작은 하중과 빈번한 작동을 견딜 수 있도록 고품질이어야합니다. 반면에, 대규모 볼 스크류는 대규모 기계 및 산업 장비에 사용됩니다. 이러한 거대한 구성 요소는 엄청난 하중을 처리하고 장거리에서 안정적이고 안정적인 움직임을 제공해야합니다. 슈퍼 거대한 볼 스크류의 엔지니어링 및 제조에는 복잡한 기술과 고급 제조 공정이 포함되어 내구성과 기능을 보장합니다. 결론적으로, 미니어처와 슈퍼 거대한 볼 스크류는 모두 고유 한 방식과 응용 시나리오로 기술의 발전과 기계 시스템의 개선에 기여합니다.

볼 스크류는 다양한 기계 시스템에서 겉보기에 간단하지만 매우 중요한 구성 요소입니다. 원하는 기능을 달성하기 위해 정확하고 의도적 인 방식으로 공작물과 상호 작용합니다. 나사가 공작물과 관련이 있으면 물건을 단단히 고정시키는 연결을 만듭니다. 나사의 나사는 공작물의 해당 특징과 안정성과 강도를 제공합니다. 이 상호 작용은 건물 건설에서 복잡한 기계 조립에 이르기까지 수많은 응용 분야에서 중요합니다. 나사 유형, 크기 및 재료의 선택은 공작물의 특정 요구 사항과 현재 작업에 따라 다릅니다. 잘 맞는 나사는 최적의 성능과 내구성을 보장합니다. 더욱이, 나사 공정 동안 적용된 힘은 또한 최종 결과에 영향을 미칩니다. 결론적으로, 나사와 공작물 사이의 상호 작용은 기계 공학의 기본적인 측면입니다. 기계적 구조 또는 장치에서 원하는 기능과 신뢰성을 달성하기 위해 정확한 설계와 신중한 구현의 중요성을 보여줍니다.

연삭 : 볼 스크류와 롤러는 주로 롤링 또는 회전에 사용되며 마무리 과정에서 너트가 접지되어야하며 연삭 과정이 더 어렵습니다. 현재 해외 볼/행성 롤러 나사는 저 반영장 (예 : 전송) 및 고정밀 필드 (예 : 공작 기계)의 연삭 프로세스에서 롤링 또는 회전 프로세스를 적용합니다. 휴머노이드 로봇의 필드에서는 리드 스크류와 롤러가 주로 구르거나 회전하는 동안 너트는 접지되어 있습니다. 프로세스의 병목 현상은 너트 연삭입니다. 휴머노이드 로봇은 리버스 플래닛 롤러 나사를 사용합니다. 이는 나사보다 너트가 더 길어지면 회전이 충격 칼을 유발하므로 연삭이 더 적합하지만 그라인딩로드와 그라인딩 휠이 갈 필요가 있습니다. 너트 내부의 깊은 곳에서는 작은 직경을 수행해야하며 그라인딩 휠의 최소 속도는 20m/s의 속도를 가지므로 속도는 40,000-50,000 rpm에 도달해야하며 고속으로 처리 안정성을 유지하기가 매우 어렵습니다. 또한, 행성 롤러 나사에서는 너트가 길고 스레드 라인을 처리해야하며 단일 너트는 5 개의 스레드 라인 (하나의 볼 스크류 너트 만)을 연마해야합니다. 생산 비트는 낮고 비용이 높으며 생산 난이도는 볼 스크류보다 더 어렵습니다.

역 행성 공 나사는 휴머노이드 로봇과 같은 컴팩트 한 시나리오에 적합합니다. 1) 리버스 플래닛 롤러 나사는 너트가 길고 토크가 줄어든 하중을 달성 할 수 있습니다. 역 행성 롤러 나사의 구조는 표준 유형과 유사하지만 내부 치아 링이 없으며 나사의 양쪽 끝은 롤러의 양쪽 끝에 기어와 함께 직선 치아로 메시, 너트는 활성 부품으로 처리됩니다. , 길이는 표준 유형보다 훨씬 크며, 장점은 더 작은 리드를 통해 더 높은 정격 하중이 달성되므로 소형 상황에 적합한 구동 토크를 감소 시킨다는 것입니다. 2) 리드 나사와 모터를 통합 할 수 있습니다. 역 행성 롤러 리드 스크류의 기어는 롤러와 리드 나사 사이에 설계되어 주로 중간 및 중간 하중, 작은 스트로크 및 고속 응용 분야에 주로 사용됩니다. 동시에, 구조는 모터 및 리드 나사의 통합 설계를 실현할 수 있습니다.

Tesla Humanoid Robot은 볼 스크류, 행성 롤러 나사 응용 프로그램 공간을 열 예정입니다. Tesla AI Day2022 정보에 따르면, Tesla Humanoid Robot의 아래쪽 다리는 행성 롤러 나사와 함께 프레임리스 모터와 선형 액추에이터를 사용합니다. Tesla의 단일 휴머노이드 로봇은 4 개의 볼 스크류 +10 행성 롤러 나사가 필요하다는 가정하에, 전세계 인구는 약 82 억 명이며 로봇 침투율은 12 대 / 10,000 명입니다. 볼 스크류와 행성 롤러 나사는 7.4756 억 위안에 도달 할 것으로 예상됩니다.

볼 스크류 처리 방법 : Zheng Hong의 "정밀 볼 스크류 가공 프로세스 규정에 대한 연구"에 따르면, 볼 볼 스크류 처리의 일반적인 방법은 분쇄 휠, 하드 턴, 사이클론 밀링입니다. (1) 그라인딩 휠 : 높은 마감, 낮은 생산 효율의 정밀 요구 사항에 대한 최고 정밀도. 그라인딩 휠의 다른 단면 모양에 따르면, 단일 라인 그라인딩 휠과 멀티 라인 그라인딩 휠을 갖춘 두 종류의 연삭이 있습니다. 한 줄 연삭 휠로 연삭을 취하면 피치 정확도는 5 ~ 6에 도달 할 수 있고 표면 거칠기는 RA1.25 ~ 0.1 미크론이며 연삭 휠 드레싱이 편리합니다. 이 방법은 정밀 리드 스크류, 스레드 게이지, 웜, 소형 배치 스레드 공작물 및 연삭 정밀 호브를 연삭하는 데 적합합니다. 그러나이 공정 방법의 자기 결함 감지 후, 볼 스크류 경마장의 아크에 축 방향을 따라 균열이 있음을 발견 할 수 있으며, 이는 "작은 연삭 양 다중 공급"또는 프로세스 방법으로 해결할 수 있습니다. "연삭 - 작업 경마장 표면 온도 안정성 - 연삭"의 기술적 방법. 연삭 균열이나 화상을 피하기 위해 볼 스크류의 작업 경마장 표면의 연삭 응력 및 연삭 열을 최대로 줄일 수 있습니다. (2) 하드 회전 : 정밀도 요구 사항이 낮고 생산 효율이 높은 거친 마무리에 사용됩니다. 하드 회전은 강화 된 재료를 새로운 기술로 전환하는 것을 말합니다. 새로운 프로세스의 새로운 프로세스 또는 최종 처리 및 마감 처리 및 연삭 처리 기술의 사용을 피합니다. 하드 턴은 일반적으로 고속과 큰 절단 깊이를 채택하며 금속 절단 효율은 그라인딩보다 3 배 이상입니다. 하드 회전하는 동안 클램핑은 여러 부품 표면 (예 : 자동차의 외부 원, 자동차의 구멍, 그루브 등)의 처리를 완료 할 수 있으며, 연삭에는 여러 설치가 완료되어 2 차 설치가 필요합니다. 오류; 하드 회전으로 생성 된 열의 절반 이상이 칩에 의해 제거되며 연삭 처리와 같은 표면 균열과 화상을 생성하지 않으므로 하드 회전은 공작물이 우수한 처리 정확도와 표면 거칠기를 얻을 수 있으며 기술적 인 요구 사항을 보장 할 수 있습니다. 형태 및 위치 공차 (예 : 둥근 성, 위치 정확도). (3) 사이클론 밀링 : 정밀 요구 사항이 낮은 거칠고 마무리하기 위해 생산 효율이 가장 높습니다. 볼 스크류 작업 raceway roughing도 사이클론 밀링을 사용할 수 있으며, 사이클론 밀링은 고속 밀링 스레드 전원 헤드의 설치를 지원하는 CNC 선반이며, 카바이드 형성 도구에 고속 회전 커터, 공작물 처리 방법의 밀링 스레드, 사이클론 밀링 나이프 형성, 압축 에어 칩 냉각의 사용 및 실 뒤로 슬롯을 처리 할 필요가 없으며 절단 홈의 응력 집중 결함이 해결됩니다.

볼 스크류 열처리 : Zheng Hong의 "정밀 볼 나사 가공 공정 규정에 대한 연구"에 따르면 GCR15 고 탄소 크롬 베어링 스틸은 종종 볼 스크류 재료로 사용됩니다. 베어링 스틸은 높은 경도, 균일 한 조직, 강한 내마모성 및 담금질 및 저온 템퍼링 후 높은 접촉 피로 강도의 장점을 가지고 있지만, 베어링 스틸 재료는 일반적으로 플라스틱, 중간 절단 성능, 용접 성능이 좋지 않으며 템플릿이 있습니다. 따라서, 볼 스크류를 거칠게 연삭하기 전에 베어링 강철 물질을 예비 재활 처리해야하며, GCR15 재료의 탄화물은 구형화 어닐링에 의해 구형 또는 세분화 된 탄화물 조직을 얻어서 페라이트 매트릭스에 균일하게 분포되어 경도를 감소시켜야한다. 재료 조직, 재료의 플라스틱 기능 개선, 재료 금속 절단의 가공 성능 향상.

EPB 볼 스크류는 중간 및 고급 자동차 전자 주차 시스템에 사용됩니다. EPB 볼 스크류 구조는 기존의 볼 스크류와 다르며, 특수 구조는 전자 제동 프로세스에서 스크류 스플라인을 통한 캘리퍼 모터를 통해 스크류 회전을 구동하기 위해 베어링 용량이 더 강해 지도록합니다. 스크류 마스터 축 운동은 제동을 제공합니다. 주차 시스템의 힘. EPB 볼 스크류는 전자 주차 시스템의 핵심 변속기 구성 요소이며 품질은 전체 전자 주차 시스템의 성능과 관련이 있습니다. 현재 Continental Electronic Brake Systems 만 볼 스크류 변속기 구조를 사용하고 다른 브레이크 플랜트는 나사 변속기를 사용합니다.

현재 시장의 EPB 브레이크 캘리퍼는 주로 두 개의 전송 모드를 사용하며, 하나는 나사 드라이브, 다른 하나는 볼 스크류 회전입니다. 이 두 가지 모두 나사와 너트로 구성된 나선형 회전으로 나사와 너트의 회전을 통해 움직임과 전원을 전달합니다. 주로 회전 운동을 직선 움직임으로 바꾸는 것입니다. 전통적인 나사 드라이브와 비교할 때 Ball Screw가있는 EPB는 고효율, 장수 및 부드러운 움직임의 장점이 있습니다. 나사 구동의 특성은 다음과 같습니다. 간단한 구조, 편리한 처리; 자기 잠기기 쉬운; 실에는 측면 클리어런스, 리버스 프리 스트로크, 가난한 위치 정확도 및 축 강성이 있습니다. 큰 마찰 저항, 낮은 전송 효율; 빨리 착용하십시오. 볼 스크류 전송의 특성은 다음과 같습니다. 작은 마찰 저항, 높은 전송 효율; 구조는 더 복잡하고 제조 공정 요구 사항이 높고 비용이 높습니다. 부드러운 움직임, 시작시 진동이 없습니다. 긴 수명; 자체 잠금시 자체 잠금, 자체 잠금 장치가 필요하지 않습니다.

볼 스크류 : 자동차의 지능적인 침투의 증가로 인한 이점은 자전거의 가치는 수천입니다. 현재 EPS는 주류이며 그 중 R-EPS가 볼 스크류를 사용합니다. 스티어링 시스템은 현재 주류로 EPS입니다. 스티어링 시스템의 개발은 기계식 스티어링 시스템, 유압 파워 스티어링 시스템 (HPS), 전기 파워 스티어링 시스템 (EPS), 전자 유압 파워 스티어링 시스템 (EHP) 및 드라이브 바이 스티어링 시스템과 같은 여러 단계를 경험했습니다. SBW), 기계적 부품에서 전기 화 및 지능으로 점차 실현되었습니다. 현재, 유압 파워 스티어링 시스템 (HPS) 및 전자 유압 파워 스티어링 시스템 (EHP)은 상용 차량에서 널리 사용되며 EPS (Electric Power Steering)는 승용차에서 널리 사용됩니다.

"자동차 전자 주차 브레이크 시스템 (EPB)의 주차력에 대한 연구"에 따르면 EPB 드라이브 구성 요소에는 전기 모터, 감속 메커니즘 및 주차 브레이크가 포함됩니다. "자동차 전자 주차 브레이크 시스템 (EPB)의 주차력에 대한 연구"에 따르면 EPB 드라이브 구성 요소에는 전기 모터, 감속 메커니즘 및 주차 브레이크가 포함됩니다. 운전자가 전자 주차 브레이크 시스템의 버튼을 누르면 전자 주차 브레이크 시스템 제어 모듈은 버튼에서 신호를 수신하고 제어 모듈은 액추에이터의 모터에 전류를 적용하여 회전합니다. 모터에 의해 방출되는 토크는 모터의 속도를 줄이고 감속 및 토크 증가 메커니즘을 통해 토크를 증가시킨 다음 전기 브레이크 장치의 출력 토크를 출력 샤프트 스레드 페어 또는 볼 스크류 쌍을 통해 선형 스러스트로 변환하여 브레이크 피스톤 운동을 촉진하고 스러스트를 브레이크 블록의 압력으로 전환하여 브레이크 디스크로 눌려 차량 감소 또는 주차 제동을 달성합니다. 운전자가 전자 주차 브레이크 시스템의 버튼을 누르면 전자 주차 브레이크 시스템 제어 모듈은 버튼에서 신호를 수신하고 제어 모듈은 액추에이터의 모터에 전류를 적용하여 회전합니다. 모터에 의해 방출되는 토크는 모터의 속도를 줄이고 감속 및 토크 증가 메커니즘을 통해 토크를 증가시킨 다음 전기 브레이크 장치의 출력 토크를 출력 샤프트 스레드 페어 또는 볼 스크류 쌍을 통해 선형 스러스트로 변환하여 브레이크 피스톤 운동을 촉진하고 스러스트를 브레이크 블록의 압력으로 전환하여 브레이크 디스크로 눌려 차량 감소 또는 주차 제동을 달성합니다.