ハーモニックドライブ

青島ディフォン機械有限公司 – 信頼できるハーモニックドライブサプライヤー

医療、産業、または共同用途で比類のない精度を必要とするロボットのイノベーターにとって、青島ディフォン機械は高性能ハーモニックドライブの信頼できるサプライヤーです。当社のサービスは、シナリオ固有の材料選択、柔軟な加工、包括的な技術サポートを統合しています。だからこそ、ロボットメーカーは自社のロボットをより正確で、耐久性があり、安全なものにするために私たちを信頼しています。

長年の経験を持つハーモニックドライブのサプライヤーとして、私たちはハーモニックドライブが現代のロボット工学の「精密バックボーン」として機能することを知っていますが、その性能要件はアプリケーションによって大きく異なります。医療ロボットの場合、組織を注意深く扱うためには非常に正確である必要があります。また、人との接触に対して安全であり、滅菌に耐える必要もあります。重工業用ロボットの場合、高トルク負荷に耐え、15,000 時間を超える連続稼働を実現する必要があります。ほとんどのサプライヤーはフリーサイズのドライブを販売していますが、当社はお客様の正確なニーズに合わせて、材料から表面処理まですべてを微調整します。このようにして、当社のドライブは基本的なサイズ規則を満たすだけでなく、ロボットにぴったりフィットし、ダウンタイムを削減し、ロボットの動作を向上させます。このアプリケーション固有のアプローチは、大手医療機器メーカー、産業オートメーション企業、協働ロボット開発者が必要とする信頼性を実現します。

当社のハーモニックドライブ向け精密加工は、さまざまなロボット環境に特有の問題を解決する賢明な材料の選択から始まります。医療用ロボットではフレクスプラインなどの主要部品にチタン合金を使用しています。この素材は人間の組織や体液との接触に対して安全であり、長時間の手術中に破損することはありません。滅菌に耐えられるように、チタン表面に医療グレードの不動態化処理を加えています。前四半期、これをバッチでテストしましたが、サイクル後もすべてのドライブが完全に動作しました。

重工業用ロボットの場合、当社は 2 つの部分からなる材料設計を使用しています。フレクスプラインは高強度 30CrNiMo8 合金鋼で、電気泳動蒸着による 0.1 mm のカーボンファイバー複合コーティングを追加しています。これにより、コンポーネントの重量が 18% 削減され、ねじり剛性が 25% 向上します。速度を落とさずに 50kg 以上の重量を持ち上げるロボットに最適です。協働ロボットのサーキュラスプラインにはMg-Al-Zn-Ca合金を使用しています。軽量で振動減衰に優れ、腕の震えを最小限に抑えます。材料とドライブの用途の両方に合わせた機械加工プロセスを通じて精度が実現され、ロボット設計が要求するパフォーマンスが保証されます。医療用ハーモニックドライブでは、超精密研削盤を使用してフレクスプラインの歯を仕上げています。歯のピッチ誤差は0.0015mm以下で、表面は滑らかです。これは重要です。歯が 0.002 mm ずれていると、ロボットの先端ツールが 0.1 mm ずれている可能性があり、手術が台無しになる可能性があります。作業場は22±0.5℃、湿度45±5%に保ち、振動を避けるために磁気浮上スピンドルを使用しています。振動により精度が損なわれます。

産業用ドライブの場合、ウェーブジェネレーターのスチールコアを加工した後、低温時効処理を行います。これにより残留応力が 60% 削減されるため、時間が経ってもドライブのサイズが変化しません。これは温度変化のある場所にあるロボットにとって重要です。また、オリンパス NDT 5800 レーザー超音波試験機を使用して、すべてのフレクスプラインに小さな亀裂がないかチェックします。亀裂は、大きなトルクがかかると突然故障を引き起こす可能性があります。

協働ロボットの場合、リアルタイムで送り速度を調整する CNC ホブバーを使用してサーキュラ スプラインのホブ加工を最適化します。切断時に材料の硬さをチェックし、歯の一貫性を保つために速度を変更します。これにより、ドライブの動作音が静かになり、人との密接な作業に適しています。

当社はドライブの製造にとどまらず、お客様のユースケースに合わせてドライブを徹底的にテストします。医療用ドライブの場合、ロボット腹腔鏡にドライブを設置し、5,000 回の小さな回転を実行しました。レニショー XL-80 レーザー干渉計で精度をチェックしたところ、誤差は 0.05 mm 未満にとどまり、手術の限界である 0.1 mm を大幅に超えていました。また、エチレンオキシド滅菌サイクルを実行し、有害物質の有無を検査しましたが、何も見つかりませんでした。

産業用ドライブについては、工場を模倣した恒温槽での 20,000 時間の使用をシミュレートしました。テスト後、ドライブのバックラッシュは 0.1 分角増加するだけで、歯の磨耗はありませんでした。他のほとんどのドライブでは、バックラッシュが 0.5 分程度多くなり、目に見える磨耗が生じます。

協働ロボットについては、5kg の重りが 0.5m/s でドライブに当たった場合に何が起こるかをテストしました。ドライブはトルク容量の 98% を維持し、変形せず、ISO/TS 15066 の安全規則を満たしていました。

当社のパートナーシップは、製造業を超えて、ロボットの要件を共同でレビューすることから始まる、設計およびエンジニアリングのサポートにまで及びます。当社のエンジニアはお客様と協力してロボットのニーズを検討し、調整を提案します。たとえば、5kg の手術用ロボットを作成しているクライアントは、厚さ 1.0mm のフレクスプライン設計をしていました。荷重がかかると変形しすぎるとのことで、厚さ1.2mmのチタン合金を提案させていただきました。これによりトルクが 30% 向上し、必要な精度が維持されました。

Difon の目標は、優れたロボットの構築を可能にする基本コンポーネントを提供することです。あらゆるハーモニックドライブはその目標への一歩です。私たちは、ロボット産業が何を必要としているかを理解しています。医療業務の精度、産業の耐久性、コラボレーションの安全性です。当社は 25 か国以上のロボット メーカーから信頼されており、ドライブのメンテナンスを予測する AI や複雑なフレクスプラインの 3D プリンティングなどの新技術への投資を続けています。新しい手術ロボット、産業用ロボット、協働ロボットのいずれを製造する場合でも、当社にはお客様のニーズに合ったハーモニックドライブを製造し、目標の達成を支援するスキルがあります。