Nieuws

Precisie in beweging: de strategische rol van kogelomloopspindels in de optische communicatie-industrie Invoering Terwijl de wereldwijde vraag naar snelle datatransmissie escaleert met de opkomst van 5G, AI en hyperscale datacenters, verschuift de optische communicatie-industrie naar ongekende niveaus van integratie. Technologieën zoals Silicon Photonics (SiPh) en 800G/1.6T optische modules vereisen montage- en uitlijningsnauwkeurigheden op submicron- of zelfs nanometerniveau. De kern van de apparatuur die dit mogelijk maakt, is de precisiekogelomloopspindel , een cruciaal onderdeel dat zorgt voor de hifi-lineaire beweging die nodig is voor optische uitmuntendheid. Belangrijkste toepassingen in optische communicatie 1. Geautomatiseerde optische uitlijning en verpakking De meest kritische fase bij de optische productie is de uitlijning van lasers (LD), fotodetectoren (PD) of Fiber Arrays (FA) met optische golfgeleiders. De rol: Kogelomloopspindels drijven uitlijningsfasen met meerdere assen aan (vaak 6-DOF-systemen) om een ​​perfecte lichtkoppeling tussen de chip en de vezel te bereiken. Vereiste: Hiervoor zijn geslepen kogelomloopspindels (C3-kwaliteit of hoger) nodig om de resolutie en herhaalbaarheid op nanometerniveau te garanderen die nodig zijn om koppelingsverlies te minimaliseren. 2. Testen van siliciumfotonicawafels Voordat siliciumfotonicawafels in blokjes worden gesneden, moeten ze rigoureuze tests ondergaan, waarbij optische vezelsondes nauwkeurig over roosterkoppelingen moeten worden geplaatst. De rol: Precisiekogelomloopspindels drijven de XYZ-beweging van de taststations aan. Voordeel: In tegenstelling tot standaard spindels bieden kogelomloopspindels minimale wrijving en hoge responspercentages, waardoor consistente nauwkeurigheid wordt gegarandeerd tijdens geautomatiseerde tests met grote volumes. 3. Micro-positionering in optische componenten Grootschalige mechanische optische schakelaars en variabele optische verzwakkers (VOA) maken af ​​en toe gebruik van mechanische verplaatsing om lichtpaden te veranderen of de signaalsterkte aan te passen. De rol: Miniatuur kogelomloopspindels (vaak met diameters zo klein als $\emptyset 3mm$ tot $\emptyset 6mm$ ) worden gebruikt om de fysieke positie van interne spiegels of prisma's aan te passen. Trend: Naarmate apparaten kleiner worden, blijft de vraag naar uiterst nauwkeurige schroeven met een kleine vormfactor groeien. 4. Trektorens voor optische vezels Bij de stroomopwaartse productie van optische vezels moet een massieve vezelvoorvorm met een zeer constante snelheid in een hogetemperatuuroven worden gevoerd. De rol: Een robuuste maar nauwkeurige kogelomloopspindel beheert het voersysteem . Impact: De soepelheid van de beweging van de schroef bepaalt rechtstreeks de consistentie van de vezeldiameter; elke trilling kan resulteren in geometrische gebreken die de vezel onbruikbaar maken. Technische vereisten voor de industrie Om de optische communicatiesector effectief te kunnen bedienen, moeten kogelomloopspindels aan specifieke, strenge criteria voldoen: Miniaturisatie: Nu optische modules steeds compacter worden, is er een gespecialiseerde markt voor micro-precisie kogelomloopspindels die hoge prestaties kunnen leveren in kleine ruimtes. Compatibiliteit met cleanrooms: De montage vindt vaak plaats in ISO-gecertificeerde cleanrooms. Kogelomloopspindels moeten gebruik maken van weinig ontgassing, vacuümcompatibele of stofvrije smeermiddelen om vervuiling van gevoelige optische oppervlakken te voorkomen. Ultragladde beweging: Omdat zelfs microscopisch kleine trillingen krachtschommelingen tijdens het uitlijnen kunnen veroorzaken, moet de kogelomloopspindel een minimale koppelvariatie en een hoge soepelheid vertonen. Conclusie Hoewel de optische communicatie-industrie wordt bepaald door de transmissie van licht, is de fysieke infrastructuur ervan sterk afhankelijk van de mechanische precisie van kogelomloopspindels. Vanaf het eerste tekenen van de glasvezel tot de uiteindelijke verpakking van een hogesnelheidstransceiver blijft precisiebewegingscontrole de ‘stille enabler’ van moderne hogesnelheidsconnectiviteit. Voor fabrikanten die op maat gemaakte, uiterst nauwkeurige en geminiaturiseerde bewegingsoplossingen kunnen leveren, vertegenwoordigt de optische industrie een snelgroeiende grens.

Te midden van het tij van de moderne technologie komen humanoïde robots, als de perfecte integratie van kunstmatige intelligentie en werktuigbouwkunde, geleidelijk in ons leven. Ze spelen niet alleen een cruciale rol op terreinen als industriële productielijnen, medische hulp en redding bij rampen, maar demonstreren ook een grenzeloos potentieel in sectoren als entertainment en onderwijs. Achter dit alles schuilt een onderdeel dat onopvallend lijkt, maar toch van cruciaal belang is: kogelomloopspindels en lagers. I. Gezamenlijke transmissie: de sleutel tot flexibiliteit Kogelomloopspindels zijn nauw verbonden met de "gewrichten" van mensachtige robots en dienen als een van de kerncomponenten die hun flexibele beweging mogelijk maken. Stel je dit eens voor: zonder kogelomloopspindels zou elke beweging van de robot stijf en onnauwkeurig worden. Juist door de aanwezigheid van kogelomloopspindels kan de rotatie van de motor nauwkeurig worden omgezet in lineaire beweging, waardoor het soepel buigen en strekken van de gewrichten van de robot wordt gerealiseerd. Of het nu gaat om het simuleren van menselijke loopstappen of het uitvoeren van complexe gebarenbewegingen, kogelomloopspindels spelen een onmisbare rol.

Tesla 's Optimus Gen-2-robot gebruikt 14 Zwitserse GSA omgekeerde planetaire rolschroeven - 8 in de bovenste ledematen en 6 in de onderste ledematen. Kepler 's K2 “ Bumblebee ” humanoïde robot maakt ook gebruik van 12 zelfontwikkelde planetaire rolschroefactuators gecombineerd met roterende actuators. Hij gaat tot 8 uur mee op één lading en kan met gemak 30 kg gewicht tillen. Dankzij de gepatenteerde kerntechnologie kost de basisversie slechts $ 30.000.  In China gebruiken de mensachtige robots R1 en G1 van Unitree uiterst nauwkeurige planetaire rolschroeven in hun beenactuators. De Walker X- en Zhiyuan-robots van UBTech bevatten ook planetaire rolschroeven, geleverd door Yuhua Precision, een dochteronderneming van Best. Geruchten suggereren dat de Unitree-robot die op het Lentefestivalgala werd tentoongesteld, gebruik maakte van planetaire rolschroeven van Changsheng Bearings. Planetaire rolschroeven werken via lijncontactrolwrijving, waardoor aanzienlijke materiaalslijtage wordt vermeden. Hun levensduur is 10 keer die van kogelomloopspindels. Ze beschikken ook over een zekere mate van zelfvergrendeling, delen een deel van de belasting en verminderen het energieverbruik van de actuator. Dat is hun mysterie.

Als cruciaal mechanisch overbrengingselement maakt een rolschroef de omzetting mogelijk tussen lineaire en roterende beweging door rolcontact tussen rollen, de schroefas en de moer. Het principe van een planetaire rolschroef is vergelijkbaar met dat van een planetair verloopstuk. Van een snelle krachtbron zoals een motor tot het werkende uiteinde van het apparaat moet er een proces van vertraging en koppelversterking plaatsvinden – dit is wat het transmissiemechanisme bereikt. Kleine rollen draaien rond de hoofdschroef, net als planetaire lichamen die in de ruimte ronddraaien. Planetaire rolschroeven worden veel gebruikt in industriële automatisering, CNC-bewerkingsmachines, lucht- en ruimtevaart en autoproductie.  In de stroomopwaartse toeleveringsketen worden schroefassen doorgaans gemaakt van gelegeerd constructiestaal, terwijl moeren en rollen worden gemaakt van lagerstaal met een hoog koolstofgehalte. Belangrijke onderdelen zijn onder meer de schroefas en de moer. Internationaal maken planetaire rolschroeven voornamelijk gebruik van gelegeerd constructiestaal, met moeren en rollen gemaakt van volledig gehard 100Cr6 lagerstaal, wat meer dan 5.000 RMB per ton kost. In China zijn martensitisch roestvrij staal en austenitisch roestvrij staal de belangrijkste materialen, met prijzen van meer dan 10.000 RMB per ton. De belangrijkste kenmerken van planetaire rolschroeven zijn onder meer een hoge transmissie-efficiëntie, nauwkeurige positionering, sterk draagvermogen en een lange levensduur, waardoor ze onmisbaar zijn in moderne mechanische transmissies.

Gedreven door intelligente rijtechnologie, groeien de toepassing en vraag naar balschroeven in lineaire actuatoren in chassissystemen. De voortdurende voortgang van de huidige intelligente rijtechnologie stelt strengere vereisten op voertuigchassissystemen, vooral in belangrijke toepassingsscenario's zoals stuur-door-wire, rem-by-wire en actieve ophanging. De marktvraag naar lineaire actuatoren bestaande uit motoren, balschroeven en sensoren zal naar verwachting aanzienlijk groeien, specifiek weerspiegeld in de volgende aspecten: 1) Stuur-per-wire: de huidige mainstream-technologie is EPS (elektrische stuurbekrachtiging), waar R-EP's  (Op rack gemonteerde EPS) kunnen kogelschroeven gebruiken. Wanneer de motorpositie dichter bij het stuur is, is de efficiëntie van de transmissie van stroomhulp aanzienlijk verbeterd. R-EPS staat bekend om zijn lage ruis, snelle stroomhulprespons en grote vermogensassistentoutput. Hoewel relatief duur, is het zeer geschikt voor middelgrote, grote en extra grote voertuigen. 2) Brake-by-wire: kogelschroeven worden gebruikt in EMB (elektromechanische rem). Het kernverschil tussen EMB en traditionele remsystemen is dat het de roterende beweging van de motor moet omzetten in de lineaire beweging van de remkussen, die meestal kan worden bereikt via verschillende transmissiemethoden zoals kogelschroeven, koppelingen en elektro-hydraulisch  combinatie. Kogelschroeven, met name planetaire rolschroeven, met hun uitstekende belastingscapaciteit, grote equivalente reductieverhouding, hoge transmissie -efficiëntie, hoge transmissie -nauwkeurigheid, uitstekende synchronisatieprestaties en omkeerbaarheid van de transmissie, worden naar verwachting op grote schaal gebruikt in EMB. 3) Actieve suspensie: kogelschroeven worden gebruikt als actuatorcomponenten in actieve suspensiesystemen. In deze toepassing kunnen kogelschroeven bidirectionele rotatie omzetten in unidirectionele rotatie van de motoras en de motorsnelheid effectief verhogen, waardoor de hoogfrequente voorwaartse en omgekeerde rotatieproblemen van regeneratieve motoren worden vermeden en dus de efficiëntie van het energieverstel verbeteren. Bovendien is dit  Het mechanisme heeft veel voordelen, zoals een breed dempingskrachtaanpassingsbereik, hoge structurele betrouwbaarheid, hoge transmissie -efficiëntie en lage kosten. De markt voor de automobielbalschroef heeft brede vooruitzichten, die naar verwachting tegen 2025 meer dan 7 miljard yuan zullen bedragen. Op basis van de sterke vraag naar kogelschroeven van nieuwe energievoertuigen berekenen we de automobielbalschroefmarkt met de volgende veronderstellingen: 1) Volgens gegevens die door de CPCA voor 2023 zijn vrijgegeven, bereikten de jaarlijkse omzet van personenauto's 21,7 miljoen eenheden, waarvan de verkoop van nieuwe energievoertuigen 7,74 miljoen eenheden waren. De markt voor personenauto's zal een stabiele jaarlijkse groei van 1%handhaven. 2) Beschouw alleen de toepassing van kogelschroeven in nieuwe energievoertuigen, voornamelijk met behulp van kogelschroeven en planetaire rolschroeven. 3) Wat de prijs betreft, nemen we aan dat de eenheidsprijs van planetaire rolschroeven 1500 yuan is, en de eenheidsprijs van balschroeven is 400 yuan, wat verwacht dat deze prijzen jaar na jaar dalen. Over het algemeen vertoont de markt voor autoschrowschroef een sterk groeipotentieel. Verwacht wordt dat tegen 2025 de totale marktomvang meer dan 7 miljard yuan zal bedragen.

Kogelschroef in industriële moedermachines (machine -gereedschap) Ontwikkeling van high-end machine-tools versnelt; Geleidtrails en kogelschroef spelen een belangrijke rol in industriële automatiseringsapparatuur. Met de voortdurende vooruitgang van industriële automatisering is de machine -toolsector tot de kern van de nationale ontwikkelingsstrategie gestegen. In de afgelopen jaren heeft China achtereenvolgens meerdere relevant beleidsmaatregelen geïntroduceerd om de ontwikkeling van hoogwaardige CNC-machine-tools te versnellen, en het lokalisatieproces van hoogwaardige machinetools zal naar verwachting versnellen. Geleidingsrails en kogelschroeven worden veel gebruikt in industriële automatiseringsapparatuur zoals CNC -machinegereedschap, freesmachines en draaibanken. Door de precieze positionering en stabiliteit van geleidingsrails en kogelschroeven, kunnen zeer nauwkeurige bewerking en positionering van werkstukken worden bereikt. De toepassing van geleidrails en balschroeven kan niet alleen de hoogte, positie en invalshoek van het werkstuk aanpassen, maar ook de werkefficiëntie en productiekwaliteit aanzienlijk verbeteren.  Ball -bemanningen worden gebruikt in C onjunction met geleidrails en zijn belangrijke componenten voor transmissie en positionering in CNC -machine -tools. Met de verbetering van de prestaties van kogelschroeven, servo -motoren en bedieningseenheden, kan het reductiemechanisme worden weggelaten uit het voedingssysteem van CNC -machinegereedschap, waardoor de servomotor direct wordt verbonden met de kogelschroef. Deze verbetering biedt meerdere voordelen: aan de ene kant vereenvoudigt het de gehele systeemstructuur, vermindert het foutgevoelige links en verbetert de betrouwbaarheid; Aan de andere kant zijn de servo -eigenschappen vanwege het verminderde traagheidsmoment ook verbeterd, wat resulteert in een snellere responssnelheid en een hogere positioneringsnauwkeurigheid van het machinetool. Kogelschroeven en geleiderrails hebben een aanzienlijke waarde in de machine -gereedschapsindustrie en hebben een enorm marktpotentieel. Als ik een gemeenschappelijk drie-assige CNC-machinetool als voorbeeld neemt, omvat de configuratie drie lineaire assen: x, y, z. Elke lineaire as vereist meestal een kogelschroef. Gezien de prijs van de eenheidsprijs van zeer nauwkeurige binnenlandse kogelschroeven is ongeveer 1000 yuan per stuk, is de totale waarde van kogelschroeven in een zeer nauwkeurige drie-assige CNC-machine-gereedschap ongeveer 3000 yuan. Gezien de algehele prijs van een CNC-machinetool met drie axisatie ligt meestal in het bereik van honderdduizend yuan, de kosten van schroeven bezetten een bepaald deel van de totale gereedschapskosten van de machinaal. Verwijzend naar de inkoopgegevens van grondstoffen van Kede CNC en NEWAY CNC, is transmissiematerialen goed voor ongeveer 20%. Volgens MIR Databank -gegevens, de schaal van het Chinese metaal De markt voor snijmachine gereedschap was ongeveer 113,5 miljard yuan in 2023. beïnvloed door de industriecyclus in de eerste drie kwartalen van 2024, de binnenlandse marktomvang daalde met ongeveer 6% op jaarbasis. Naar schatting daalt met ongeveer 6,1% voor het hele jaar van 2024, waarbij de marktomvang van de Chinese metaal snijmachine gereedschap naar verwachting ongeveer 100 miljard yuan zal zijn in 2024.

Miniatuurbalschroeven die in behendige handen worden gebruikt, kunnen de vraag van de schroef verder uitbreiden Tesla's derde generatie behendige hand verving het wormwielschema door een planetaire kogelschroef. Het transmissie -apparaat van een behendige hand kan in het algemeen worden verdeeld in drie fasen: (1) Eerste fase: gelegen aan de motorzijde, voornamelijk bestaande uit harmonische/planetaire reducers en riemen, die dienen om de precisie te beheersen en het koppel te verbeteren. (2) Tweede fase: gebruikt voornamelijk kogelschroeven of schuine tandwielen, verantwoordelijk voor de uitvoering van de actie. (3) Derde fase: verbindt de bestuurder en het gezamenlijke uiteinde, voornamelijk met behulp van peestouwen of koppelingen. Kogelschroeven bieden een precieze lineaire drive, bezitten de hoogste belastingscapaciteit en zijn geschikt voor scenario's zoals fabrieken. Wat betreft reductoren, neemt Optimus Gen3 planetaire reducers (versnellingsbakken) aan om de transmissie -nauwkeurigheid te verbeteren en het koppeluitgangsmogelijkheden te verbeteren. In de toekomst, naarmate de integratie toeneemt, zullen het gebruik van miniatuurbalschroeven en miniatuurreducers zullen aanzienlijk toenemen. Kogelschroeven versterken de ontwikkeling van humanoïde robots, gestage vooruitgang in balschroefprojecten door binnenlandse en internationale bedrijven Kernevolutie van ball screw precisie transmissietechnologie, aanzienlijk verbeterde kogelschroeftoepassingen in het humanoïde robotveld. Vóór de komst van humanoïde robottechnologie dienden kogelschroefapparaten voornamelijk als lineaire aandrijfcomponenten in robotarmsystemen, verantwoordelijk voor het uitvoeren van sorteerbewerkingen, materiaalbehandeling, precisie -assemblage en componentenplaatsing voor elektronische componenten. Hun toepassingen hebben veel betrekking op belangrijke gebieden zoals de 3C -industrie, magazijnlogistieke managementsystemen en medische apparatuur. Met de ontwikkeling van humanoïde robots zijn kogelschroeven een onmisbare kerncomponent geworden in mechanische transmissiesystemen voor het bouwen van precisie vanwege hun uitstekende prestaties. Vooral in de gezamenlijke constructie- en aandrijfsystemen van humanoïde robots worden kogelschroeven uitgebreid gebruikt in scenario's die een extreem hoge precisie en zwaar laadcapaciteit vereisen, wat wijdverspreide en hoge aandacht binnen de industrie trekt. China Ball-schroefbedrijven versnellen technologische upgrades en capaciteitsuitbreiding, die het nieuwe spoor leiden in hoogwaardige productie en robotica. In de afgelopen jaren hebben China Ball Screw Companies actief bal/rolschroefindustrieën aangelegd, geleidelijk gepromoot van technologische upgrades en capaciteitsuitbreiding, waarbij velden zoals high-end productie, robotica en nieuwe energievoertuigen worden ingevoerd. Onder hen: 1) Sommige kogelschroefproducten hebben een gedeeltelijke massaproductie bereikt en zullen naar verwachting een nieuw winstgroeipunt worden. 2) De zeer nauwkeurige bal/rolschroefpaar van Best Precision heeft de eerste set met succes de productielijn met succes uitgerold, met sommige producten die momenteel in de verificatiefase zijn. 3) Sommige kogelschroeffabrieken vorderen gestaag in projecten voor autoschroven en humanoïde robot planetaire rolschroeven, met proef Productielijnen zijn al gebouwd. 4) Changsheng lager heeft in 2022 een privéplaatsingsplan vrijgegeven, van plan om 265 miljoen yuan te investeren om zelf-buiende lager- en kogelschroefcapaciteit uit te breiden, waaronder 30.000 sets kogelschroeven voor de nieuwe schroefbaan. 5) Hengli Hydraulic investeerde 1,5 miljard yuan in 2021 om lineaire aandrijfprojecten op te stellen, van plan een jaarlijkse productiecapaciteit te bereiken van 104.000 planetaire rolschroef elektrische cilinders en 100.000 meter kogelschroeven, die nu de monsteraflevering en kleine batch -aanbodstadium invoeren. Naarmate het algemene technische niveau van de industrie verbetert, zal het concurrentievermogen van binnenlandse bedrijven op de internationale markt verder versterken. Schaeffler ondersteunt Tesla Optimus, Ball Screw Technological Innovation leidt een nieuw hoofdstuk in Smart Manufacturing. Als een vertrouwde schroefleverancier voor Tesla speelt Schaeffler een belangrijke rol bij de succesvolle productie van Optimus. Schaeffler blijft technologische innovatie en industriële lay-out verdiepen in nieuwe energievoertuigen, robotica en high-end productie, intens focussen op de R & D van kogelschroeven, rolschroeven en planetaire rolschroeven. De strategische lay -out is bedoeld om te voldoen aan de dringende vraag van de markt naar hoge precisie, hoge laadcapaciteit en compact ontwerp. Momenteel worden dergelijke krachtige transmissiecomponenten veel gebruikt in belangrijke gebieden zoals stuurhulpsystemen en remsystemen voor nieuwe energievoertuigen, evenals industriële robots en high-end machine-tools. Schaeffler heeft met succes de proefproductie en prestatietests van sommige kogelschroefproducten voltooid, waarbij de proeflijn van de proef volledig is geconstrueerd. Tegelijkertijd hebben monsters van planetaire rolschroefproducten een strikte verificatie ingevoerd Fase, het leggen van de basis voor toekomstige grootschalige massaproductie. Bovendien verbetert Schaeffler de R & D -efficiëntie en de effectiviteit van de toepassing van schroefproducten door geavanceerde online berekeningstools en uitgebreide digitale oplossingen te bieden. Deze strategische initiatieven tonen de technologische voordelen en systematische mogelijkheden van Schaeffler volledig aan in de wereldwijde schroefmarkt, wat een sterk momentum biedt voor de snelle ontwikkeling van slimme productie en de nieuwe energiesector.

Kogelschroef is een kerncomponent van humanoïde robots, schroefmarkt wordt geconfronteerd met een incrementele kansen van tien miljard Het industrialisatieproces van humanoïde robots versnelt, waarbij balschroeven een kerncomponent zijn. Een kogelschroef bestaat meestal uit een schroef, een moer en een omkeerapparaat. Het werkprincipe van de kogelschroef omvat het omzetten van de roterende beweging van de schroef in de lineaire beweging van de moer, waardoor een precieze verplaatsingsbeweging wordt gestimuleerd. Het omkeerapparaat dient voornamelijk om van richting te veranderen tijdens het bewegingsproces. In humanoïde robots drijft een motor meestal de kogelschroef aan om te roteren, terwijl de kogelschroefmoer is verbonden met componenten die lineaire beweging vereisen, waardoor deze componenten worden gedreefd om langs precieze trajecten en afstanden te bewegen Planetaire rolschroeven bij de gewrichten en miniatuurbalschroeven in behendige handen zijn twee belangrijke soorten schroefcomponenten in humanoïde robots. Ze spelen rollen in precieze transmissie, verzenden en versterkende kracht en geven feedback en positiebesturing. 1) Veel acties van humanoïde robots vereisen een extreem hoge precisiekogelschroef, zoals armverlenging en vingersgrijpen. In acties die een grotere kracht vereisen, kunnen planetaire rolschroeven de krachtoutput door de motor door rationeel ontwerp versterken om te voldoen aan de vermogensvereisten bij de gewrichten van humanoïde robots. 2) Miniatuurbalschroeven kunnen de opening en het sluiten van vingers nauwkeurig regelen, waardoor het grijpen van objecten in verschillende vormen en maten mogelijk is. In combinatie met sensoren kunnen schroeven precieze positiefeedbackinformatie bieden aan het besturingssysteem van humanoïde robots, waardoor precieze aanpassingen mogelijk worden en de bewegingsstabiliteit en betrouwbaarheid verbeteren. 1) Planetaire rolschroeven bij gewrichten Met de continue promotie van humanoïde robots worden planetaire rollerbalschroeven breder aangebracht. Sinds Tesla de Humanoid Robot Optimus heeft uitgebracht, heeft de binnenlandse en internationale industriële kapitaal zijn expansie naar het Humanoid Robot -veld versneld. Internationaal investeerde Samsung bijvoorbeeld 59 miljard KRW in lokale robotfabrikanten, en Google lanceerde Robocat, een robot die in staat is om zelfverbetering te doen. In eigen land hebben bedrijven als Xiaomi, Fourier, Unitree, Zhiyuan en Kepler achtereenvolgens hun humanoïde robotproducten gelanceerd. Als een van de kerncomponenten van humanoïde robots worden kogelschroeven voornamelijk gebruikt in lineaire gewrichtsonderdelen om de roterende beweging van de motor in lineaire beweging om te zetten. In het bijzonder hebben planetaire rollerbalschroeven voordelen zoals hoge belastingscapaciteit, klein formaat, snelle respons, lage ruis en hoge precisie, waardoor ze zeer geschikt zijn voor beweging van humanoïde robot. De volumeproductie van humanoïde robots zal naar verwachting een incrementele ruimte van tien miljard naar de balschroefmarkt brengen. Op basis van Tesla Optimus -parameters heeft één humanoïde robot 14 lineaire actuatoren. We maken de volgende veronderstellingen: 1) Geschat wordt dat alle gewrichtsdelen van een humanoïde robot planetaire rolschroeven nodig hebben, in totaal 14, mogelijk toenemende tot 16 later. 2) Naar schatting kan de langetermijnverkopen van humanoïde robots 1 miljoen eenheden bereiken. 3) Uitgaande van de eenheidsprijs van planetaire rolschroeven neemt op de lange termijn af tot 1000 yuan naarmate het lokalisatieproces versnelt. Over het algemeen zal de volumeproductie van humanoïde robots een toename van tien miljard naar de schroefmarkt brengen.

Laten we het vandaag hebben over waarom gewone balschroeven niet kunnen worden gebruikt in de actuators van Tesla's handen en benen. Het is niet nodig om het principe van balschroeven opnieuw te doorlopen. Laten we het over iets nieuws hebben. Iedereen kent het basisconcept dat een balschroef een raceway van het Goethe-type is, waar de stalen ballen contact opnemen met twee punten in een hoek van 45 graden. Tijdens beweging rusten de stalen ballen op deze twee 45 graden punten om te bewegen. Omdat de hele bewerking puntcontact is, is deze erg soepel. Kun je dit begrijpen? Als u dit kunt begrijpen, kunt u begrijpen dat de efficiëntie ervan erg hoog is. Wat betekent hoog efficiëntie? Als je het als krachtbron gebruikt en deze gladde schroef duwt, is het dan niet moeiteloos? Het is als een kar met wielen. Als je het een zeer grote kracht geeft, zal de kleine kar dan op 10 meter afstand in een oogwenk worden geduwd, schijnbaar zonder enige moeite? Nou, ik zal je vertellen dat de efficiëntie ervan 90% is, wat betekent dat van de kracht die je het geeft, slechts 10% verloren gaat tijdens de operatie. Als u de efficiëntie kunt begrijpen, kunt u begrijpen dat de efficiëntie van planetaire kogelschroeven ongeveer 75%is, wat betekent dat u niet zoveel kracht hoeft uit te oefenen. Nu ontstaat het probleem. Hoewel je kleine kar soepel is, als je het laadt met een ton goederen en een zwaar object duwt, duwt dit zware object ook terug tegen je krachtbron (motor). Je bent in het midden ingeklemd en draagt de kracht van beide kanten. De ene zijde draagt de enorme koppeluitgang van de motor en de andere kant draagt de druk van het zware object. Op dit punt, als puntcontact, heb je veel pijn omdat je stalen ballen op het punt staan barsten. Daarom is de levensduur van een kogelschroef slechts een tiende van die van een planetaire rolschroef. Ja, je hebt het goed gehoord. De levensduur van een planetaire rolschroef is tien keer die van een kogelschroef. Als u tot nu toe geen vragen hebt, gefeliciteerd, uw begrip is echt goed. Dus, wat is een planetaire rolschroef? Zoals de naam al doet vermoeden, moet een planeet draaien en draaien op zijn eigen as om een planeet te worden genoemd. Daarom is er tijdens de werking van een planetaire rolschroef geen glijdende wrijving tussen de schroeven, noch is het puntwrijving. Het is wrijving van de rollende lijn. Dat wil zeggen, omdat het niet tegen de grond wrijft, verslijt het niet, of de slijtage is erg klein. Dit is een van de bronnen van zijn lange levensduur. Ten tweede zijn de rollen iets langer. In tegenstelling tot balschroeven, die op eieren zijn, zijn ze als platte staven. Wanneer ze een lading dragen, zijn er 6, 8, 9 of 11 vlakke staven, die de enorme belasting delen met de hoofdschroef. Omdat het niet tegen de grond wrijft, is de efficiëntie ook niet laag, maar het is niet zo hoog als die van een balschroef. Het is echter ook niet te laag. Het volgende punt is de fatale kernreden waarom kogelschroeven niet als actuatoren kunnen worden gebruikt. Dat wil zeggen, kogelschroeven hebben helemaal geen zelfvergrenzende kracht. Ze kunnen zelfs worden verpletterd door hun eigen gewicht omdat ze te soepel zijn. Planetaire rolschroeven hebben daarentegen een bepaalde "zelfvergrendende kracht", die kunnen bufferen of worden begrepen als een zekere tegengang, maar ze kunnen niet volledig zelf vergrendelen. Dus, wat zijn de voordelen? Tijdens de werking, wanneer u een zwaar object duwt, weet u dat het krachtprincipe wederzijds is. Wanneer u druk op een object uitoefent, oefent het object een tegenforce op u uit. Dus wanneer een planetaire rolschroef onder lading staat, kan de zelfvergrendelijke kracht van de planetaire rolschroef een deel van de belasting delen zonder deze naar het motoruiteinde te verzenden, waardoor de motor wordt voorkomen. Aldus wordt de motor effectief beschermd of bereikt hij zijn vermogenspiek niet. Dat wil zeggen, je hoeft niet zoveel kracht uit te oefenen. Als de motor lange tijd vastloopt, zal deze oververhit raken en opbranden. OK, dus wat heeft dit te maken met humanoïde robots? Weet je, op de benen en armen van robots zijn er lineaire actuatorgewrichten, die worden gebruikt om belastingen te dragen, net als menselijke spieren. Als je stuurt, waar is je zwaartepunt? Dat is waar de lading is. Uw lineaire actuator begint te werken en draagt de lading. Op dit moment, als het een gewone balschroef is, verbruikt de motor veel stroom omdat hij niet zelf vergrendeling is en alle belasting naar de motor wordt teruggestuurd. De motor moet hard werken. Als de lading groter en groter wordt, kan de motor er niet aan omgaan en raakt hij vast. Het begint op te warmen. Dus de zwaarbelaste kenmerken en zelfvergrendelingsvermogen van planetaire rolschroeven helpen de motor effectief zijn werklast te verminderen, de levensduur te verlengen en elektriciteit te besparen! Is dat niet geweldig? Nou, als je vragen hebt, laat dan een reactie achter in het commentaargedeelte.

De balschroef is een essentiële mechanische component die een cruciale rol speelt in verschillende industrieën. Miniatuur en super enorme kogelschroeven, ondanks hun grootteverschillen, hebben beide belangrijke toepassingen en technische uitdagingen. De miniatuurbalschroeven worden vaak gebruikt in precisie-instrumenten en kleinschalige apparaten waar de ruimte beperkt is, maar hoge nauwkeurigheid en soepele beweging vereist. Hun ontwerp- en productievere vraag nauwgezette aandacht voor detail om optimale prestaties te garanderen. De materialen die worden gebruikt voor miniatuurbalschroeven moeten van hoge kwaliteit zijn om de kleine belastingen en frequente bewerkingen te weerstaan. Aan de andere kant worden super enorme kogelschroeven gebruikt in grootschalige machines en industriële apparatuur. Deze massieve componenten moeten enorme belastingen verwerken en een stabiele en betrouwbare beweging over lange afstanden bieden. De engineering en fabricage van super enorme balschroeven omvatten complexe technieken en geavanceerde productieprocessen om hun duurzaamheid en functionaliteit te garanderen. Concluderend dragen zowel miniatuur- als super enorme balschroeven bij aan de vooruitgang van technologie en de verbetering van mechanische systemen, elk op hun eigen unieke manier en toepassingsscenario's.

De balschroef is een schijnbaar eenvoudige maar zeer belangrijke component in verschillende mechanische systemen. Het werkt op een nauwkeurige en doelgerichte manier samen met het werkstuk om de gewenste functie te bereiken. Wanneer een schroef bezig is met een werkstuk, creëert deze een verbinding die dingen stevig bij elkaar houdt. De schroefdraden van de schroefvergrendeling met de overeenkomstige kenmerken van het werkstuk, waardoor stabiliteit en sterkte worden geboden. Deze interactie is cruciaal in tal van toepassingen, van de constructie van gebouwen tot de assemblage van complexe machines. De keuze van het schroeftype, de grootte en het materiaal hangt af van de specifieke vereisten van het werkstuk en de taak voor de hand. Een goed gematchte schroef zorgt voor een optimale prestaties en duurzaamheid. Bovendien beïnvloedt de kracht die tijdens het schroefproces wordt uitgeoefend ook het uiteindelijke resultaat. Concluderend is de interactie tussen de schroef en het werkstuk een fundamenteel aspect van werktuigbouwkunde. Het toont het belang aan van precieze ontwerp en zorgvuldige implementatie om de gewenste functionaliteit en betrouwbaarheid in elke mechanische structuur of apparaat te bereiken.

Malen: de kogelschroef en rol worden voornamelijk gebruikt bij het rollen of draaien, en de moer moet worden gemalen in het afwerkingsproces en het slijpproces is moeilijker. Momenteel passen de overzeese bal/planetaire rolschroeven rollen of draaiprocessen aan in velden met weinig nauwkeurigheid (zoals transmissie) en slijpprocessen in velden met een hoge precisie (zoals machine-gereedschap). In het gebied van humanoïde robots worden de loodschroef en roller voornamelijk gerold of gedraaid, terwijl de moer grond is. Het knelpunt van het proces is notenslijpend. De humanoïde robot gebruikt de omgekeerde planetaire rolschroef, die wordt gekenmerkt door de moer die langer is dan de schroef, zoals het draaien zal het schokmes veroorzaken, dus het slijpen is geschikter, maar de slijpstang en het slijpwiel moeten gaan Diep in de moer, moet een kleine diameter doen en het slijpwiel heeft een minimale snelheid van 20 m/s, dus de snelheid moet 40.000-50.000 tpm bereiken en het is erg moeilijk om de verwerkingsstabiliteit met hoge snelheid te behouden. Bovendien, in de planetaire rolschroef, omdat de moer langer is, is de schroefdraadlijn te verwerkt langer en moet de enkele moer 5 schroefdraadlijnen malen (slechts één kogelschroefmoer), de verwerkingscyclus is lang, de verwerkingscyclus De productie van de productie is laag, de kosten zijn hoog en de productie -moeilijkheid is moeilijker dan de balschroef.

De omgekeerde planetaire kogelschroef is geschikt voor compacte scenario's, zoals humanoïde robots. 1) De omgekeerde planetaire rolschroef heeft een langere moer en kan een grotere belasting met minder koppel bereiken. De structuur van de omgekeerde planetaire rolschroef is vergelijkbaar met het standaardtype, maar er is geen binnenste tandring, beide uiteinden van de schroef worden verwerkt met rechte tanden met de tandwielen aan beide uiteinden van de rol, de moer als een actief onderdeel , de lengte is veel groter dan het standaardtype, en het voordeel is dat de hoger nominale belasting wordt bereikt door de kleinere lead, waardoor het rijkoppel wordt verminderd, geschikt voor compacte situaties. 2) De loodschroef en motor kunnen worden geïntegreerd. Het versnelling van de omgekeerde planetaire rollende schroef is ontworpen tussen de rol en de loodschroef om een ​​soepelere en stabielere synchrone rotatiebeweging te bieden, die voornamelijk wordt gebruikt voor kleine en middelgrote belastingen, kleine slagen en snelle toepassingen. Tegelijkertijd kan de structuur het geïntegreerde ontwerp van de motor- en loodschroef realiseren.

Tesla Humanoid Robot zal naar verwachting de kogelschroef openen, planetaire rolschroef applicatieruimte. Volgens de informatie van Tesla AI Day2022 zullen de onderbenen van de Tesla Humanoid Robot frameloze motoren en lineaire actuatoren gebruiken met planetaire rolschroeven. In de veronderstelling dat de enkele humanoïde robot van Tesla 4 balschroeven nodig heeft +10 planetaire rolschroeven, is de wereldbevolking ongeveer 8,2 miljard mensen en de robotpenetratiegraad is 12 eenheden / 10.000 mensen, naar schatting de robotbijdrage aan de applicatieruimte Van balschroeven en planetaire rolschroeven zal naar verwachting 7,475,6 miljard yuan bereiken.

De verwerkingsmethode van de kogelschroef: volgens Zheng Hong's "Research on Precision Ball Screw Machining Process Regulations" zijn de gemeenschappelijke methoden voor het slijpen van de kogelschroefverwerking: slijpwiel, hard draaien, cycloonmalen. (1) slijpwiel: de hoogste precisie, voor precisievereisten voor hoge afwerking, lage productie -efficiëntie. Volgens de verschillende dwarsdoorsnede-vorm van het slijpwiel zijn er twee soorten slijpen met single line slijpwiel en multi-line slijpwiel. Als je het slijpen met single line slijpwiel als voorbeeld neemt, kan de toonhoogte -nauwkeurigheid worden bereikt tot 5 ~ 6, de oppervlakteruwheid is RA1.25 ~ 0,1 micron en het slijpwielverdeling is handig. Deze methode is geschikt voor het slijpen van precisiekloodschroef, schroefdraadmeter, worm, kleine batch draadwerkstuk en slijpprecisiekookbeurt. Na de magnetische foutdetectie van deze procesmethode zal echter blijken dat er scheuren langs de asrichting zijn op de boog van de raceway van de kogelschroef, die kan worden opgelost door de procesmethode van "kleine slijphoeveelheid meerdere feed" of De technische methode van "slijpen - werkende raceway -oppervlaktetemperatuurstabiliteit - slijpen". De slijpspanning en slijpwarmte op het werk van de werkende raceway van de kogelschroef kunnen in maximale mate worden gereduceerd om te voorkomen dat scheuren of brandwonden slijpen. (2) Hard draaien: het wordt gebruikt voor ruw en afwerking met lage precisievereisten en hoge productie -efficiëntie. Hard draaien verwijst naar het draaien van geharde materialen als een nieuwe technologie en een nieuw proces van ruwe verwerking of eindverwerking en afwerking, waardoor het gebruik van slijpverwerkingstechnologie wordt vermeden. Hard draaien hanteert meestal hoge snelheid en grote snij diepte, en de metaalsnijefficiëntie is meer dan 3 keer die van slijpen. Tijdens het harde draaien kan een klem de verwerking van meerdere oppervlakken van onderdelen voltooien (zoals de buitenste cirkel van de auto, het gat in de auto, de groef, enz.), Terwijl slijpen meerdere installaties vereist om te voltooien, wat resulteert in secundaire installatie fouten; Meer dan de helft van de hitte die wordt gegenereerd door hard draaien wordt weggenomen door de chips en zal geen oppervlaktescheuren en brandwonden produceren, zoals slijpverwerking, dus moeilijk draaien kan het werkstuk een goede verwerkingsnauwkeurigheid en oppervlakteruwheid laten verkrijgen en kan de technische vereisten waarborgen van vorm- en positietolerantie (zoals rondheid, positienauwkeurigheid). (3) Cycloonfrezen: voor ruw en afwerking met lage precisievereisten, de hoogste productie -efficiëntie. Ball Screw Work Raceway Roughing kan ook cycloonfrezen gebruiken, cycloonfrees is een CNC-draaibank die de installatie van high-speed freesdraadkop ondersteunt, met een snelle roterende snijder op het carbide-vorminggereedschap, freesdraad van de werkstukverwerkingsmethode, Cycloon die een mesvorming vormt, het gebruik van persluchtchipkoeling en geen noodzaak om de schroefdraadsleuf te verwerken, het spanningsconcentratiedefect van de snijgroef is opgelost.

Behandeling van de kogelschroef: Volgens Zheng Hong's "Research on Precision Ball Screw Machiness Machined Process Regulations" wordt GCR15 met hoge koolstof chroomlagerstaal vaak gebruikt als kogelschroefmateriaal. Lagerstaal heeft de voordelen van een hoge hardheid, uniforme organisatie, sterke slijtvastheid en hoge contactvermoeidheidssterkte na blussen en lage temperaturen, maar lagerstalen materiaal is in het algemeen plastic, gemiddelde snijprestaties, slechte lasprestaties en borsteligheid. Daarom moet het lagere stalen materiaal voorverwarmd worden behandeld voordat de kogelschroef ruw maakt, en het carbide in het GCR15-materiaal moet worden door sferoïden van gloeien om sferoïdale of gedetailleerde carbide-organisatie uniform verdeeld op de ferritische matrix, te verminderen, De materiaalorganisatie, het verbeteren van de plastic functie van het materiaal en het verbeteren van de bewerkingsprestaties van het materiaalmetaal snijden.

EPB-balschroef wordt gebruikt voor het midden- en high-end elektronisch parkeersysteem voor auto's. EPB -kogelschroefstructuur verschilt van de conventionele kogelschroef, de speciale structuur zorgt ervoor dat het een sterker draagvermogen heeft, in het elektronische remproces, de remklauwmotor door de schroefspline om de schroefrotatie aan te drijven, de beweging van de schroefmasteras zorgt voor remmen kracht voor het parkeersysteem. EPB -balschroef is de kerntransmissiecomponent van het elektronische parkeersysteem en de kwaliteit is gerelateerd aan de prestaties van het gehele elektronische parkeersysteem. Momenteel gebruiken alleen continentale elektronische remsystemen de transmissiestructuur van de kogelschroef en andere remplanten gebruiken schroeftransmissie.

Op dit moment gebruiken EPB -remklauwen op de markt voornamelijk twee transmissiemodi, de ene is schroefaandrijving, de andere is kogelschroefrotatie; Beide zijn spiraalvormige rotatie, samengesteld uit een schroef en een moer, die beweging en stroom door de rotatie van een schroef en een moer overbrengt. Het is voornamelijk om de rotatiebeweging in een rechte lijnbeweging te veranderen, met een klein koppel om een ​​grote stuwkracht te krijgen. In vergelijking met de traditionele schroefaandrijving heeft de EPB met kogelschroef de voordelen van hoog rendement, een lange levensduur en een soepele beweging. De kenmerken van schroefaandrijving zijn: eenvoudige structuur, handige verwerking; Makkelijk om zelf te vergrendelen; De draad heeft laterale klaring, omgekeerde vrije slag, slechte positioneringsnauwkeurigheid en axiale stijfheid; Grote wrijvingsweerstand, lage transmissie -efficiëntie; Draag snel; De kenmerken van de overdracht van de kogelschroef zijn: kleine wrijvingsweerstand, hoge transmissie -efficiëntie; De structuur is complexer, de vereisten voor productieproces zijn hoog, de kosten zijn hoog; Gladde beweging, geen trillingen bij het starten; Lang leven; Er is geen zelfvergrendend, zelfvergrendend apparaat vereist bij het zelf vergrendelen.

Kogelschroef: profiteren van de toename van intelligente penetratie van auto's, de waarde van fietsen is duizenden. Momenteel is EPS de mainstream, waarvan R-EPS de kogelschroef gebruikt. Het stuursysteem is momenteel EPS als de mainstream. De ontwikkeling van het stuursysteem heeft meerdere fasen ervaren, zoals mechanisch stuursysteem, hydraulisch stuurbekrachtigingssysteem (HPS), elektrisch stuurbekrachtigingssysteem (EPS), elektronisch hydraulisch stuurbekrachtigingssysteem (EHP's) en drive-by-wire stuursysteem ( SBW), en geleidelijk gerealiseerd van mechanische onderdelen tot elektrificatie en vervolgens naar intelligentie. Momenteel worden het hydraulisch stuurbekrachtigingssysteem (HPS) en elektronisch hydraulisch stuurbekrachtigingssysteem (EHP's) veel gebruikt in bedrijfsvoertuigen en wordt elektrische stuurbekrachtiging (EPS) veel gebruikt in passagiersvoertuigen.

Volgens het "Research on Parking Force of Automotive Electronic Parking Brake System (EPB)" omvatten EPB -aandrijfcomponenten elektrische motor, vertragingsmechanisme en parkeerrem. Volgens het "Research on Parking Force of Automotive Electronic Parking Brake System (EPB)" omvatten EPB -aandrijfcomponenten elektrische motor, vertragingsmechanisme en parkeerrem. Wanneer de bestuurder op de knop van het elektronische parkeerremsysteem drukt, ontvangt de elektronische parkeerremsysteembesturingsmodule het signaal van de knop en brengt de besturingsmodule stroom op de motor van de actuator toe om het te laten roteren. Het koppel dat door de motor wordt afgegeven, vermindert de snelheid van de motor en verhoogt het koppel door het vertragings- en koppelverhogingsmechanisme en zet vervolgens het uitgangskoppel van de elektrische remeenheid om in lineaire stuwkracht door het schroefdraadpaar van de uitgangsas of het kogelschroefpaar, daarmee Het bevorderen van de remzuigerbeweging en het omzetten van de stuwkracht in de druk van het remblok dat op de remschijf wordt gedrukt, waardoor voertuigreductie of parkeerremmen worden bereikt. Wanneer de bestuurder op de knop van het elektronische parkeerremsysteem drukt, ontvangt de elektronische parkeerremsysteembesturingsmodule het signaal van de knop en brengt de besturingsmodule stroom op de motor van de actuator toe om het te laten roteren. Het koppel dat door de motor wordt afgegeven, vermindert de snelheid van de motor en verhoogt het koppel door het vertragings- en koppelverhogingsmechanisme en zet vervolgens het uitgangskoppel van de elektrische remeenheid om in lineaire stuwkracht door het schroefdraadpaar van de uitgangsas of het kogelschroefpaar, daarmee Het bevorderen van de remzuigerbeweging en het omzetten van de stuwkracht in de druk van het remblok dat op de remschijf wordt gedrukt, waardoor voertuigreductie of parkeerremmen worden bereikt.