Typische Anwendungsfelder Industrieroboter: Montagekraftregelung, Schleifkraftrückmeldung, Greifdrucküberwachung; Medizinische Roboter: Kraftwahrnehmung chirurgischer Instrumente (z. B. Kraftrückkopplung bei laparoskopischen Operationen), Überwachung der Gelenkbelastung von Rehabilitationsrobotern; Spezialroboter: Korrosionsbeständige Umweltsensoren im Lebensmittel-/Chemiebereich, Temperatur-/Kraftsensoren unter Hochtemperaturbedingungen (z. B. Automobilschweißen).
Anwendungsergebnisse und Nutzen in Roboter-Frameworks Optimierung der Stützleistung: Als Kernkomponente der Lagerung muss das Robotergerüst ausreichend Festigkeit und Steifigkeit aufweisen, um verschiedene Komponenten zu tragen und Kraft zu übertragen. Die hohe Festigkeit und Steifigkeit des PEEK-Materials gewährleistet, dass das Gerüst das Gewicht des Roboters stabil tragen und Verdrehungen und Verformungen während der Bewegung effektiv widerstehen kann. Dies gewährleistet die Genauigkeit und Stabilität der Gelenkbewegungen des Roboters. Am Beispiel von Industrierobotern mit mehreren Gelenken ermöglicht das PEEK-Gerüst dem Roboter eine gute Haltungskontrolle bei Hochgeschwindigkeits- und Präzisionsbetrieb. Realisierung leichter und effizienter Bewegungen: Das leichte PEEK-Gerüst kann die Trägheit des Roboters deutlich reduzieren, wodurch er beim Starten, Stoppen und Wenden agiler wird und schneller reagiert. Dies ist besonders wichtig für Roboter, die häufig schnelle Aktionen ausführen müssen, wie z. B. Sortierroboter und Logistikroboter. Dies kann die Arbeitseffizienz deutlich steigern und gleichzeitig den Energieverbrauch und die Betriebskosten senken. Anpassung an komplexe Gelenkstrukturen: Mit der Entwicklung der Robotertechnologie werden Gelenkstrukturen immer komplexer, und die Anforderungen an die Anpassungsfähigkeit der Materialien steigen. Die gute Verarbeitungsleistung von PEEK ermöglicht die Herstellung von Gerüstkomponenten, die perfekt in komplexe Gelenkstrukturen passen und so reibungslose und flexible Gelenkbewegungen gewährleisten. Beispielsweise kann das PEEK-Material im Gliedmaßengerüst humanoider Roboter individuell an die Bewegungseigenschaften der Gelenke angepasst und verarbeitet werden, wodurch eine natürlichere und flexiblere Bewegungsnachahmung erreicht wird.
Das PEEK-Planetengetriebe basiert auf dem PEEK-Verbundwerkstoff und bietet drei wesentliche Vorteile: 1. Ultraleicht, mit einer Dichte von 1,3–1,5 g/cm³, also 40–60 % leichter als Stahlgetriebe; 2. Hohe Präzision und Effizienz, mit einer Getriebepräzision, die die ISO 1328-16-Klasse erreicht, und einer Übertragungseffizienz von > 97 %; 3. Starke Anpassungsfähigkeit an die Umgebungsbedingungen und geringer Wartungsaufwand, stabiler Betrieb bei -50 °C bis 200 °C, Selbstschmierung zur Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs, geeignet für mehrere High-End-Szenarien.
Das PEEK-Zykloidengetriebe ist ein Zykloiden-Windradgetriebe mit einem PEEK-Verbundwerkstoff als Kerngetriebekomponente. Es kombiniert die hohe Tragfähigkeit des Zykloidengetriebes mit den leichten Eigenschaften des PEEK-Materials. Im Folgenden werden Details zu Konstruktionsprinzip, Materialvorteilen, Leistungsparametern und Anwendungsszenarien erläutert: 1. Strukturprinzip Das PEEK-Zykloidengetriebe verfügt über eine einstufige Zykloiden-Zykloidenrad-Getriebestruktur: bestehend aus einer exzentrischen Eingangswelle, zwei PEEK-Zykloidenrädern mit einer Phasendifferenz von 180°, einem Stiftradgehäuse aus Stahl und einem Ausgangsmechanismus. Wenn sich die Eingangswelle dreht, treibt die Exzenterhülse das Zykloidenrad an und erzeugt eine Planetenbewegung. Das Zahnprofil des Zykloidenrads greift in die Stiftzähne am Stiftradgehäuse ein und überträgt Bewegung und Kraft über die Ausgangswelle. Die Kerninnovation liegt in der Verwendung von 40 % kohlefaserverstärktem PEEK-Spritzguss für das Zykloidenrad und der PEEK-Metall-Verbundstruktur für den Stiftradstift, wodurch ein geringes Gewicht und Selbstschmierung der Getriebekomponenten erreicht werden. 2. Materialvorteile Leichtbauweise: Die Dichte des PEEK-Zykloidenreduzierers beträgt nur 1,45 g/cm³, wodurch das Gewicht im Vergleich zu Zykloidenrädern aus Stahl um 50–60 % und das Gesamtgewicht um mehr als 35 % reduziert wird. Besonders geeignet für Robotergelenke mit empfindlichen Belastungsanforderungen; Zähigkeit: Die Oberflächenhärte des PEEK-Materials erreicht die Rockwell-Härte R120. In Kombination mit der Kohlefaserverstärkung beträgt die Verschleißrate der Zahnoberfläche nur 1/5 der von Stahl. Es kann auch bei hohen Temperaturen langfristig ohne Schmierung betrieben werden. Temperaturanpassungsfähigkeit: Der PEEK-Zykloidenreduzierer kann in einem weiten Temperaturbereich von -50 °C bis 200 °C stabil arbeiten, mit einer Wärmeverformungstemperatur von bis zu 343 °C und erfüllt damit die Anforderungen industrieller Hochtemperaturumgebungen.
Der PEEK-Roboter-RV-Reduzierer ist ein hochpräzises Reduktionsgerät, das PEEK-Verbundwerkstoffe (Polyetheretherketon) auf die RV-Getriebestruktur (Rotary Vector) aufträgt und so die hohe Steifigkeit von RV-Reduzierern mit dem geringen Gewicht von PEEK-Materialien verbindet. Im Folgenden finden Sie eine Einführung aus den Bereichen Strukturinnovation, Materialeigenschaften, Leistungsindikatoren und Anwendungsszenarien: I. Strukturinnovation Es verfügt über eine zweistufige Untersetzungsstruktur: Die erste Stufe ist eine Planetengetriebeuntersetzung (Sonnenrad + 3 Planetenräder), die zweite Stufe ist eine Zykloidenraduntersetzung (2 Zykloidenräder mit einer Phasendifferenz von 180°). Die Kernkomponenten des Getriebes bestehen aus 30 % kohlefaserverstärktem PEEK-Spritzguss, die Stiftzähne sind PEEK-Metall-Verbundstrukturen (verschleißfeste PEEK-Schicht außen + Stahlkernwelle) und das Lagergehäuse der Exzenterwelle integriert selbstschmierende PEEK-Buchsen, die einen langfristigen Betrieb ohne Öl ermöglichen. Die Gesamtstruktur wird durch Finite-Elemente-Topologie optimiert, wodurch die Anzahl der Teile im Vergleich zu herkömmlichen RV-Untersetzungsgetrieben aus Stahl um 25 % reduziert wird.
Durchbruch beim Leichtgewicht: Die Dichte des flexiblen PEEK-Zahnrads beträgt nur 1,5 g/cm³, wodurch das Gewicht im Vergleich zu einem flexiblen Stahlzahnrad um 60 % reduziert und das Trägheitsmoment um 45 % gesenkt wird, wodurch die dynamische Reaktionsgeschwindigkeit von Robotergelenken deutlich verbessert wird. Ermüdungsbeständigkeit: Durch die Optimierung der Faserausrichtung erreicht die Biegeermüdungslebensdauer des flexiblen PEEK-Zahnrads 10⁸ Zyklen (unter Nennlast) und nähert sich damit 85 % des Stahlniveaus. Reibungsoptimierung: Der Reibungskoeffizient der PEEK-Zahnoberfläche beträgt nur 0,05 (Trockenreibungsbedingungen) und ermöglicht in Kombination mit der PTFE-Beschichtung auf der starren Zahnradoberfläche einen geräuschlosen Betrieb ohne Öl (Geräusch ≤ 55 dB).
