정밀 다이캐스팅으로 로봇 제조 과제 해결

로봇 시장의 기회

로봇 산업은 발전 과정에서 중요한 전환점에 이르고 있습니다. 제조업체들은 소량 프로토타입에서 대량 생산으로 빠르게 전환하고 있습니다. 협동로봇(코봇), 자율이동로봇(AMR), 사족보행 로봇 또는 휴머노이드 시스템 등 어떤 분야이든 목표는 분명합니다. 즉, 규모 있는 상업적 성공을 달성하는 것입니다.

그러나 생산 규모 확대에는 비용이라는 중대한 제약이 따릅니다. 시장에서 경쟁하려면 로봇 제조업체는 총생산비를 크게 절감해야 합니다. 초기 단계의 많은 설계는 정밀하지만 속도가 느리고 비용이 높으며 규모 확대가 어려운 CNC 가공 부품에 크게 의존합니다.

이로 인해 근본적인 과제가 발생합니다. 로봇 제조업체는 정밀도와 성능을 유지하면서 어떻게 비용 효율적이고 반복 가능한 생산 공정으로 전환할 수 있을까요?

과제: 프로토타입에서 양산으로

대부분의 로봇 시스템은 관절 노드, 구조 링크, 액추에이터 하우징, 구동 모듈 및 방열판을 포함하는 공통 아키텍처를 공유합니다. 이러한 부품은 흔히 여러 가공 부품, 브래킷 및 체결구로 조립됩니다.

프로토타입 제작에는 효과적이지만, 이 방식은 규모 확대 시 다음과 같은 문제를 야기합니다.

• 광범위한 가공으로 인한 높은 생산 비용
• 증가하는 조립 복잡성과 인력 투입
• 체결구 및 접합부에서의 기계적 고장 지점
• 배터리 수명과 적재 용량을 저하시키는 중량 비효율
• 고토크 적용 분야의 열 관리 과제

프로토타입에서 양산으로 전환하려면 제조업체는 정밀도를 희생하지 않으면서 설계를 단순화하고 비용을 절감하며 성능을 향상시키는 솔루션이 필요합니다.

다이캐스팅의 적용 분야

고압 다이캐스팅은 로봇 제조를 위한 혁신적인 발전 경로를 제공합니다. 특히 다음 분야에 적합합니다.

• 소형 고하중 관절 노드
• 베어링 인터페이스 하우징
• 다축 관절 구조
• 액추에이터 및 기어박스 하우징
• 휠 구동 모듈 및 서스펜션 노드
• 엉덩이, 무릎 및 팔 하우징과 같은 구조 링크
• 그 외 다양한 분야

다이캐스팅은 복잡한 형상의 니어넷셰이프 생산을 가능하게 하여 다부품 조립체를 단일 통합 부품으로 대체합니다.

Dynacast 솔루션: 성능과 규모를 위한 엔지니어링

Dynacast는 성능과 확장성을 모두 지원하는 정밀 설계 다이캐스팅 부품을 제공하여 로봇 제조업체가 이러한 과제를 극복하도록 지원합니다.

• 부품 통합: 다이캐스팅을 통해 엔지니어는 수십 개의 가공 부품을 단일 구조 주조품으로 대체할 수 있습니다. 통합 리브 구조와 장착 인터페이스는 강성을 향상시키는 동시에 여러 가공 부품을 견고하고 신뢰성 높은 하나의 부품으로 통합합니다. 이를 통해 조립 시간을 단축하고 일반적인 고장 지점을 제거합니다.
• 중량 절감: 저밀도 알루미늄 및 마그네슘 합금을 사용하여 Dynacast는 초박형 고강도 벽을 생산하며, 이는 전체 시스템 중량을 크게 줄이고 배터리 수명을 연장하며 적재 용량을 늘립니다.
• 열 관리: 통합 냉각 핀을 모터 및 액추에이터 하우징에 직접 주조하여 방열 성능을 개선하고 과열 없이 연속적인 고토크 작동을 가능하게 합니다.
• 대량 생산 확장성: CNC 가공과 달리 Dynacast 다이캐스팅은 글로벌 규모의 고속 반복 생산을 지원합니다. 이를 통해 로봇 기업은 일관된 품질을 유지하고 단위당 비용을 절감하면서 증가하는 수요에 대응할 수 있습니다.

정밀 엔지니어링의 이점

Dynacast의 고압 다이캐스팅 공정은 다음을 제공합니다.

• 탁월한 강도, 강성 및 내구성
• 정밀한 베어링 정렬 및 반복성을 위한 엄격한 공차
• 금속 하우징을 통한 고유한 EMI/RFI 차폐
• 중요 적용 분야에 적합한 고품질 표면 마감

이러한 이점은 정밀도, 신뢰성 및 긴 작동 수명을 요구하는 로봇 시스템에 필수적입니다.

적합한 적용 분야 식별

Dynacast는 다음과 같은 특성을 보이는 로봇 프로그램에 가장 적합합니다.

• 알루미늄 또는 마그네슘 구조 하우징
• CNC 가공 비중이 높은 관절 또는 액추에이터 조립체
• 정렬 문제를 가진 다부품 설계
• 생산량 확대 및 상용화 계획

반면 판금 하우징 또는 단발성 프로토타입으로 제한된 적용 분야는 다이캐스팅의 이점을 충분히 활용하지 못할 수 있습니다.

실제 전환 기회

• 통합 관절 액추에이터 프레임: 최적화된 리브 구조와 통합 인터페이스는 강성 대비 중량 성능을 향상시키는 동시에 복잡한 조립체를 단일 주조품으로 통합합니다.
• 그리퍼 및 엔드 이펙터 베이스: 통합 리브 구조와 장착 인터페이스는 부품 수와 조립 복잡성을 줄이면서 강성을 향상시킵니다.
• 구조 부품: 어깨 관절, 사족보행 로봇 발 베이스 및 암 링크 하우징은 모두 향상된 내구성과 감소된 중량의 이점을 얻습니다.

Dynacast와 함께 로봇 혁신 가속화

로봇 기업이 대중적 도입을 추진함에 따라 비용 절감, 성능 향상 및 생산 규모 확대 역량은 매우 중요합니다. Dynacast는 첨단 다이캐스팅 기술, 엔지니어링 전문성 및 글로벌 제조 역량을 결합하여 고객이 이러한 요구 사항을 더 빠르고 효율적으로 충족하도록 지원합니다.

Dynacast는 로봇 부품의 설계 및 제조 방식을 재고함으로써 차세대 로봇 혁신을 실현합니다.