Schaeffler, 휴머노이드 로봇용 정밀 감속기 양산 추진

성형 기술로 제조비용 25%·소재 사용량 75% 이상 절감 

▲ 성형 기술을 적용한 스트레인 웨이브 감속기

휴머노이드 로봇 시장이 확대되면서 관절 구동부의 핵심 부품인 정밀 감속기의 대량생산 기술이 중요해지고 있다. Schaeffler는 휴머노이드 로봇용 스트레인 웨이브(Strain Wave) 감속기에 새로운 성형(Forming) 기술을 적용해 제조 효율을 높였다. 기존 정밀 절삭가공 방식과 비교해 제조비용을 25% 이상, 소재 사용량을 75% 이상 줄이면서 높은 토크 전달 능력과 정밀 구동 성능을 확보한 것이 특징이다. Schaeffler는 검증시험을 완료하고 2027년부터 양산에 나설 계획이다.

휴머노이드 관절의 핵심, 스트레인 웨이브 감속기

스트레인 웨이브 감속기는 작은 설치 공간에서 높은 감속비와 토크 전달 능력, 정밀도 및 강성을 구현할 수 있어 휴머노이드 로봇의 관절 액추에이터에 적합 하다. 특히 로봇의 팔과 다리처럼 정밀한 움직임과 높은 구동 토크가 동시에 요구되는 부위에 활용할 수 있다.

Schaeffler에 따르면 액추에이터는 휴머노이드 로봇 제조비용의 약 절반을 차지한다. 그러나 기존 스트레인 웨이브 감속기는 정밀한 기어 형상을 구현하기 위해 주로 절삭가공 방식을 사용해 왔다. 이 방식은 가공시간이 길고 설비투자 부담이 커 생산량 확대의 제약 요인이 될 수 있다.

성형 기술로 제조비용·소재 사용량 절감

Schaeffler는 이러한 한계를 해결하기 위해 새로운 성형 기반 제조공정을 개발 했다. 기존 절삭가공이 소재를 제거해 정밀한 기어 형상을 만드는 방식이라면, 성형 공정은 높은 압력을 가해 소재를 원하는 형상으로 변형시키는 방식이다.

이를 통해 기존에 수분이 소요되던 주요 부품의 가공 단계를 수초 만에 완료할수 있다. Schaeffler는 새로운 제조 기술로 감속기 제조비용을 25% 이상 절감 하고 소재 사용량은 75% 이상 줄일 수 있다고 밝혔다.

성능 측면에서도 기존 절삭가공 제품과 동등한 수준의 토크와 효율을 구현한다. 높은 치수 정밀도와 공정 안정성도 확보해 정밀 구동 성능과 대량생산에 필요한 제조 효율을 동시에 고려했다.

자동차 분야의 제조 경험 활용, 2027년 양산 추진

Schaeffler는 성형 방식의 스트레인 웨이브 감속기에 대한 광범위한 검증시험을 완료했으며, 2027년 독일에서 양산을 시작해 다른 지역으로 생산을 단계적으로 확대할 계획이다. 이번 기술은 자동차 분야에서 축적한 정밀 부품 제조 경험을 휴머노이드 로봇으로 확장한 사례다.

Schaeffler는 지난 10년간 자동차 분야에 성형 방식의 스트레인 웨이브 감속기를 200만 개 이상 공급했다. 회사는 이러한 제조 기술과 양산 경험을 바탕으로 휴머노이드 로봇용 핵심 부품의 품질과 경제성, 생산 역량을 강화할 방침이다. 이를 통해 휴머노이드 로봇의 대량생산에 필요한 정밀 구동 부품의 공급 기반을 확대할 계획이다.

자료제공: Schaeffler (www.schaeffler.com)