用精密压铸解决机器人制造挑战

机器人市场机会

机器人正处于其发展的关键时刻。制造商正在迅速从低产量原型转向高产量生产。无论是在协作机器人（cobots）、自主移动机器人（AMRs）、四足机器人还是类人系统中，目标都很明确：以规模获得商业成功。

然而，扩大生产带来了一个关键的限制条件——成本。为了在市场上竞争，机器人制造商必须显著降低总生产成本。许多早期设计在很大程度上依赖于 CNC 加工组件，这些组件虽然精确，但速度慢、成本高并且难以规模化。

这创造了一个根本性的挑战：如何在过渡到一个具有成本效益的可重复生产过程中，机器人制造商保持精度和性能？

挑战：从原型到生产

大多数机器人系统共享一个共同的架构，包括关节节点、结构链接、驱动单元外壳、驱动模块和散热器。这些组件通常由多个加工部件、支架和紧固件组装而成。

虽然这种方法在原型开发中有效，但在规模化时引入了几个问题：

• 由于大量加工而导致高生产成本
• 增加了装配复杂性和劳动
• 在紧固件和关节处存在机械故障点
• 降低电池寿命和载重量的重量低效
• 在高扭矩应用中的热管理挑战

为了从原型转向生产，制造商需要一种能够简化设计、降低成本并提高性能而不牺牲精度的解决方案。

压铸的适用性

高压压铸为机器人制造提供了一条变革性的前进道路。它特别适合于：

• 紧凑的高负荷关节节点
• 轴承界面外壳
• 多轴关节结构
• 驱动器和齿轮箱外壳
• 车轮驱动模块和悬挂节点
• 如髋、膝和臂外壳等结构链接
• 等等。

通过实现复杂几何形状的近净成型生产，压铸将多部件组装替换为单一、集成的组件。

Dynacast 解决方案：为性能和规模而设计

Dynacast 帮助机器人制造商克服这些挑战，提供精密工程的压铸组件，支持性能和可扩展性。

• 零件整合：压铸使工程师能够用一个结构铸件替换几十个加工部件。集成肋结构和安装接口提高了刚性，同时将多个加工组件整合为一个刚性、可靠的零件。这减少了装配时间，消除了常见的故障点。
• 减重：使用低密度铝和镁合金，Dynacast 生产超薄、高强度的壁，显著降低整体系统重量，延长电池寿命并增加载荷能力。
• 热管理：可以直接在电机和驱动装置外壳中铸造集成散热片，提高了散热性能，使其在高扭矩操作下实现连续运行而不发热。
• 大规模可扩展性：与 CNC 加工不同，Dynacast 压铸支持全球范围内的高速、可重复生产。这使机器人公司能够满足日益增长的需求，同时保持一致的质量并降低每单位成本。

精密工程优势

Dynacast 的高压压铸工艺提供：

• 卓越的强度、刚性和耐用性
• 紧密的公差以实现精确的轴承对准和重复性
• 通过金属外壳提供自然 EMI/RFI 屏蔽
• 适合关键应用的高质量表面处理

这些优点对于需要精度、可靠性和长操作寿命的机器人系统至关重要。

识别合适的适配

Dynacast 最适合于表现出以下特征的机器人项目：

• 铝 或 镁 结构外壳
• 重 CNC 的关节或驱动器组件
• 具有对准挑战的多部件设计
• 计划进行产量增加和商业化

相比之下，仅限于钣金外壳或一次性原型的应用可能无法充分受益于压铸。

现实世界的转换机会

• 集成的关节驱动框架：优化的肋结构和集成接口提高了刚重比性能，同时将复杂组件整合为单一铸件。
• 夹具和末端执行器底座：集成肋结构和安装接口提高了刚性，同时减少了零件数量和装配复杂性。
• 结构组件：肩关节、四足机器人脚底座和臂连接外壳都受益于耐用性增加和重量减少。

用 Dynacast 加速机器人创新

随着机器人公司推动大规模应用，降低成本、提升性能和规模化生产的能力至关重要。Dynacast 结合了 先进的压铸技术、工程专长 和 全球制造能力，帮助客户更快更高效地满足这些需求。

通过重新思考机器人组件的设计和制造，Dynacast 使下一代机器人创新成为可能。