Schaeffler gaat vanaf 2027 op grote schaal tandwielen voor robots maken
De Duitse toeleverancier Schaeffler heeft een nieuwe manier ontwikkeld om de tandwielkasten in robotgewrichten te maken. Vanaf 2027 wil het bedrijf ze op grote schaal produceren, tegen een kwart lagere kosten en met veel minder materiaalverbruik.
Schaeffler, van oudsher een grote naam in de auto-industrie, stapt de wereld van humanoïde robots in met een nieuw onderdeel: de zogeheten harmonische aandrijving. Het Duitse bedrijf heeft de validatietests van deze speciale tandwielkasten afgerond en wil ze vanaf 2027 op grote schaal produceren.
Het duurste onderdeel van een robot
In het lichaam van een humanoïde robot zitten tientallen gewrichten die moeten kunnen buigen, draaien en kracht uitoefenen. Dat gebeurt met actuators: de combinatie van motor en tandwielkast die beweging aandrijft. Actuators zijn duur. Volgens Schaeffler maken ze samen ongeveer de helft van de totale productiekosten van een humanoïde robot uit.
Binnen die actuators speelt de harmonische aandrijving een sleutelrol. Dit type tandwielkast kan bewegingen heel nauwkeurig doorgeven, met een hoog koppel en een grote reductieverhouding, terwijl het onderdeel zelf compact blijft. Dat maakt het geschikt voor robotgewrichten, waar weinig ruimte is maar wel veel kracht en precisie nodig zijn.
Persen in plaats van frezen
Traditioneel worden harmonische aandrijvingen gemaakt met verspaning: de tandjes worden met precisiemachines uit een blok metaal gefreesd. Dat proces is nauwkeurig, maar ook traag en kostbaar. Schaeffler noemt dit een risico voor bedrijven die willen opschalen naar grote aantallen robots.
Het bedrijf kiest daarom voor een andere aanpak: vormpersen. In plaats van materiaal weg te frezen, wordt het onderdeel met hoge persdruk in enkele seconden in de juiste vorm gedrukt. Waar traditionele verspaning minuten kost, is deze stap volgens Schaeffler in seconden klaar. Het bedrijf claimt dat de gevormde tandwielkasten vergelijkbare prestaties leveren als de gefreesde variant, tegen aanzienlijk lagere kosten: de productiekosten dalen naar eigen zeggen met meer dan 25 procent, en het materiaalverbruik met meer dan 75 procent.
Ervaring uit de auto-industrie
Schaeffler is niet nieuw in dit vakgebied. Het bedrijf gebruikt harmonische aandrijvingen al langer in de automobielsector en heeft de afgelopen tien jaar naar eigen zeggen meer dan twee miljoen exemplaren geleverd aan klanten wereldwijd. Die kennis van massaproductie wil het nu inzetten voor de robotindustrie.
David Kehr, die bij Schaeffler verantwoordelijk is voor de humanoïde-robotdivisie, zegt dat het bedrijf zelf ook robots gebruikt in zijn productieketen en daardoor uit eigen ervaring weet wat er nodig is. De productie start in Duitsland, waarna Schaeffler van plan is de fabricage ook naar andere regio's uit te breiden.
Achtergrond & begrippen
Wat betekent dit voor de toekomst? Als Schaeffler erin slaagt gewrichtsonderdelen voor robots fors goedkoper te maken, kan dat de aanschafprijs van humanoïde robots flink verlagen. Dat zou de opmars van robots in fabrieken, magazijnen en mogelijk zelfs huishoudens kunnen versnellen, omdat actuators nu nog de duurste bouwstenen zijn.
- Harmonische aandrijving
- Een compacte tandwielkast die beweging met hoge precisie en kracht kan overbrengen, veel gebruikt in robotgewrichten.
- Actuator
- De combinatie van motor en tandwielkast die een robotgewricht laat bewegen; te vergelijken met een kunstmatige spier.
- Koppel
- De draaikracht die een motor of aandrijving kan leveren, bepalend voor hoeveel gewicht of weerstand een robotgewricht aankan.
- Massaproductie
- Het op grote schaal en tegen lage kosten per stuk fabriceren van een product, in dit geval robotonderdelen.
- Verspaning
- Een traditionele bewerkingstechniek waarbij materiaal wordt weggesneden of gefreesd om de gewenste vorm te krijgen.
- Vormpersen
- Een productiemethode waarbij een onderdeel met hoge druk in de gewenste vorm wordt gedrukt, in plaats van materiaal weg te snijden.
Bronnen
Dit artikel is met behulp van AI geschreven op basis van bovenstaande bronnen en is geen letterlijke vertaling. Zo werkt onze redactie.
