ロボットセンサー
主な応用分野 産業用ロボット:組み立て力制御、研削力フィードバック、把持圧力監視。 医療用ロボット:手術器具の力覚(腹腔鏡手術における力覚フィードバックなど)、リハビリテーションロボットの関節負担モニタリング。 特殊ロボット:食品・化学分野における耐腐食性環境センサー、高温環境下(自動車溶接など)における温度・力センサー。
主な応用分野 産業用ロボット:組み立て力制御、研削力フィードバック、把持圧力監視。 医療用ロボット:手術器具の力覚(腹腔鏡手術における力覚フィードバックなど)、リハビリテーションロボットの関節負担モニタリング。 特殊ロボット:食品・化学分野における耐腐食性環境センサー、高温環境下(自動車溶接など)における温度・力センサー。
ロボットフレームワークにおけるアプリケーション結果と価値 支持性能の最適化:ロボットフレームは、ベアリングの中核部品として、様々な部品を支え、動力を伝達するために十分な強度と剛性を備えている必要があります。PEEK素材の高い強度と剛性により、フレームはロボットの重量を安定して支え、動作中のねじれや変形に効果的に抵抗し、ロボットの関節動作の精度と安定性を保証します。多関節型産業用ロボットを例に挙げると、PEEKフレームは、ロボットが高速動作や高精度動作においても良好な姿勢制御を維持することを可能にします。 軽量かつ効率的な動作の実現:軽量PEEKフレームワークは、ロボットの慣性を大幅に低減し、起動、停止、旋回時の機敏性を高め、応答速度を向上させます。これは、仕分けロボットや物流ハンドリングロボットなど、頻繁に素早い動作を行う必要があるロボットにとって特に重要であり、作業効率を大幅に向上させると同時に、エネルギー消費量を削減し、運用コストを削減できます。 複雑な関節構造への適応:ロボット技術の発展に伴い、関節構造はますます複雑になり、材料に対する適応性もますます高まっています。PEEK素材の優れた加工性は、複雑な関節構造に完璧にフィットするフレームワーク部品の製造を可能にし、関節動作の滑らかさと柔軟性を確保します。例えば、ヒューマノイドロボットの四肢フレームワークでは、PEEK素材を関節の動作特性に合わせてカスタマイズ・加工することで、より自然で柔軟な動作の模倣を実現します。
PEEK遊星歯車減速機はPEEK複合材料をベースとしており、次の3つの大きな利点があります。①超軽量で、密度は1.3〜1.5g/cm³で、スチール減速機よりも40%〜60%軽量です。②高精度と効率が高く、ギア精度はISO 1328-16グレードに達し、伝達効率は97%を超えています。③環境適応性が強く、メンテナンス要件が低く、-50℃〜200℃で安定して動作し、自己潤滑により燃料消費を削減し、さまざまなハイエンドシナリオに適しています。
PEEKサイクロイド減速機は、PEEK複合材料をコア伝動部品として採用したサイクロイド風車減速機です。サイクロイド伝動装置の高い耐荷重性とPEEK材料の軽量特性を兼ね備えています。構造原理、材料の利点、性能パラメータ、および適用シナリオについて、以下に詳細を説明します。 1. 構造原理 PEEKサイクロイド減速機は、単段サイクロイド風車伝動構造を採用しています。偏心入力軸、位相差180°の2つのPEEKサイクロイドホイール、鋼製ピンギアハウジング、および出力機構で構成されています。入力軸が回転すると、偏心スリーブがサイクロイドホイールを駆動し、遊星運動を行います。サイクロイドホイールの歯形はピンギアハウジングのピン歯と噛み合い、出力軸を介して運動と動力を伝達します。サイクロイドホイールに40%炭素繊維強化PEEK射出成形を採用し、ピンギアピンにPEEK-金属複合構造を採用したことが、この減速機の核心的な革新であり、伝動部品の軽量化と自己潤滑性を実現しています。 2. 素材の利点 軽量設計: ピーク サイクロイド減速機の密度はわずか 1.45g/cm³ で、スチール サイクロイド ホイールに比べて重量が 50%~60% 軽減され、全体の重量も 35% 以上軽減されるため、特に負荷要件が厳しいロボット ジョイントに適しています。 靭性:PEEK材の表面硬度はロックウェル硬度R120に達し、炭素繊維強化材と組み合わせることで、歯面摩耗率は鋼の1/5に抑えられます。高温環境下でも無潤滑で長期運転を維持できます。 温度適応性: ピーク サイクロイド減速機は、-50℃ ~ 200℃ の広い温度範囲で安定して動作し、熱変形温度は最大 343℃ に達し、高温の産業環境の要件を満たします。
PEEKロボットRV減速機は、ピーク(ポリエーテルエーテルケトン)複合材料をRV(ロータリーベクトル)伝動構造に適用した高精度減速装置であり、RV減速機の高剛性とPEEK材料の軽量化の利点を融合させています。以下では、構造革新、材料特性、性能指標、および適用シナリオの観点からご紹介します。 I. 構造革新 2段減速構造を採用し、第1段は遊星歯車減速(太陽歯車+3つの遊星歯車)、第2段はサイクロイド風車減速(位相差180°のサイクロイド風車2つ)です。コアとなる伝動部品のうち、サイクロイド風車は30%炭素繊維強化PEEK射出成形品、風車歯はPEEK-金属複合構造(外側PEEK耐摩耗層+鋼製コアシャフト)、偏心軸軸受ハウジングにはPEEK自己潤滑ブッシングを一体化し、オイルレスでの長期運転を可能にしました。全体構造は有限要素トポロジーによって最適化され、従来の鋼製RV減速機と比較して部品点数を25%削減しました。
軽量化の画期的進歩: ピーク フレキシブル ギアの密度はわずか 1.5g/cm³ で、スチール フレキシブル ギアに比べて重量が 60% 軽減され、慣性モーメントが 45% 低下し、ロボット ジョイントの動的応答速度が大幅に向上します。 疲労耐性: 繊維配向の最適化により、ピーク フレキシブル ギアの曲げ疲労寿命は 10⁸ サイクル (定格荷重下) に達し、鋼レベルの 85% に近づきます。 摩擦の最適化:PEEK歯面の摩擦係数は0.05(乾燥摩擦条件)と低く、剛性ギア歯面のPTFEコーティングと組み合わせることで、オイルなしでの静音動作(騒音≤55dB)を実現します。