LS Manufacturing

로봇 시스템에서 정밀성, 전달력, 제동력이라는 세 가지 주요 특성은 기본 구성 요소의 신뢰성에 달려 있습니다. 엔코더 베이스는 위치 오차를 최소화하고, 베벨 기어는 효율적인 동력 전달을, 브레이크 홈은 즉각적이고 안전한 반응을 보장합니다. 이러한 요소들은 눈에 띄지 않지만 로봇의 극한 성능에 직접적인 영향을 미칩니다.

이 기사에서는 다음 내용을 설명합니다.

1. 의료용 로봇 인코더 베이스 : 수술 정확도 0.1mm
2. 산업용 로봇 베벨 기어 : 수백만 사이클에서 마모 없음
3. 물류 AGV 브레이크 슬롯: 12ms 비상 제동

데이터는 적절한 핵심 부품을 사용하면 성능을 최대 60%까지 향상시킬 수 있음을 보여줍니다. LS는 특수 소재 기술과 산업 맞춤형 솔루션에 대한 풍부한 경험을 바탕으로 세계 유수의 로봇 기업들이 선호하는 파트너로 자리매김하고 있습니다 .

인코더 장착베이스의 89%가 조기에 고장나는 이유는 무엇입니까?

1. 사례: 0.1mm의 오차가 수술 로봇의 훈련 데이터를 무효화하는 이유는 무엇인가?
사건의 배경
2023년, 세계적으로 유명한 수술 로봇 제조업체가 심각한 기술적 위기에 직면했습니다. 최신 정형외과 수술 로봇이 2시간 동안 계속 작동한 후, 엔드 이펙터에 체계적으로 0.1mm의 오프셋이 발생하여 수술 전에 계획된 내비게이션 데이터가 완전히 실패하고 수술 정확도가 급격히 떨어졌습니다.

고장 분석
LS 엔지니어링 팀은 심층적인 진단을 통해 다음과 같은 사실을 발견했습니다.

• 원인은 6061 알루미늄 합금 베이스의 열팽창입니다.
  장비가 장시간 작동한 후 모터의 가열로 인해 베이스의 온도가 65°C로 상승하고, 알루미늄 합금의 열팽창으로 인해 인코더 장착 표면이 변형됩니다.
• 재앙적인 결과

1. 로봇의 위치 정확도는 공칭 0.05mm에서 0.15mm로 저하됩니다.
2. 수술 전 훈련된 AI 항법 모델은 기준점 이동으로 인해 실패했습니다.
3. 임상 절차가 중단되고 신경 손상의 위험이 있습니다.

2. 소재 대결: 6061 알루미늄 합금 대 세라믹 복합 코팅 알루미늄, 누가 이길까?
주요 성과 비교

세라믹 복합 코팅 알루미늄이 궁극적인 솔루션인 이유는 무엇입니까?

• 열 안정성: 열팽창 계수가 70% 낮아 고온에서도 드리프트가 발생하지 않음
• 강화된 강성: 진동 변형에 대한 저항성이 뛰어난 52% 더 높은 특정 강성
• 냉각 최적화: 모터에서 발생하는 열을 빠르게 제거하고 온도 상승을 줄입니다.

3. 가공기술 혁신: 액체질소 냉각 절단으로 ±0.003mm 평탄도를 달성하는 방법은?

기존 처리 방식의 치명적인 결함

• 기존 CNC 가공 시 절삭열로 인해 국부적인 온도 상승이 발생하여 미크론 수준의 열 변형이 발생합니다.
• 공구 마모는 표면 일관성에 영향을 미치며 누적 오류는 제어하기 어렵습니다.

LS사의 액체질소 냉각 절단 공정

-196℃ 초저온 가공

• 액체 질소는 도구와 작업물을 지속적으로 냉각하여 열 변형을 완전히 제거합니다.

나노 수준의 표면 정확도

• 표면 거칠기 Ra≤0.2μm (거울 수준)
• 평탄도 ±0.003mm (머리카락의 1/25)

수명이 3배 증가했습니다

• 잔류 압축 응력 조절로 피로수명 200만회 이상 달성

4. 임상 검증 : 12개 병원의 6개월 시험 데이터

엄격한 이중맹검 테스트에서 LS 세라믹 복합 코팅 알루미늄 베이스를 사용한 장치의 성능은 다음과 같습니다.
✅ 8시간 연속 수술, 정확도 변동 ≤ 0.03mm
✅ 기본 수명이 3년에서 10년으로 늘어납니다.
✅ 시스템 교정 주기가 4배 연장됩니다(주간 → 분기)

베벨 기어는 군용 로봇의 시뮬레이션 사실성을 어떻게 결정하는가?

1. 피와 눈물에서 얻은 교훈: 20Hz 고주파 충격은 기존의 탄소강 기어를 어떻게 파괴하는가?

전장 시뮬레이터 사고 회고
2022년, 한 육군 훈련기지에서 새로운 장갑차 주행 시뮬레이션 플랫폼이 72시간 연속 작동 후 갑자기 폭발했습니다. 사후 분석 결과:

• 고장 원인: 시뮬레이션된 폭발 충격 조건에서 기어는 20Hz 고주파 교번 하중을 받았습니다.
• 재료의 단점: 기존의 탄소강(18CrNiMo7-6)에는 치명적인 결함이 두 가지 있습니다.

코어 경도 부족(HRC32 → 갑자기 HRC22로 떨어짐)

결정립계 탄화물 편석이 미세균열의 근원이 됨

재앙적인 결과

2. 재료 혁명: 분말야금강은 어떻게 98% 밀도와 나노 수준의 기공 제어를 달성할 수 있을까?
기존 침탄강과 LS 분말야금강의 성능 비교

핵심기술 혁신

• 플라스마 회전 전극 분무: 15-53μm 구형 분말 제조, 산소 함량 <50ppm
• 나노포어 제어: HIP 열간 등압 성형을 통해 달성된 200nm 폐쇄형 셀 구조
• 경사열처리: 표면경도 HRC60 + 코어경도 HRC42의 완벽한 조화

3. 브레이크 시스템 생사의 0.3초, 마찰 홈 탄화 불균일로 인한 사고 연쇄 발생
자동차 공장 로봇팔 충돌 사고
특정 자동차 회사의 용접 라인 로봇 팔이 0.3초의 제동 지연으로 인해 530kg의 컨베이어 벨트와 충돌했습니다. LS산전의 사고 분석 결과는 다음과 같습니다.

• 근본 원인 : 브레이크 홈의 국부탄화층 두께 차이가 최대 0.15mm(기준 ≤0.03mm)
• 고장 메커니즘:

마찰계수는 0.12~0.35 범위에서 변동합니다(설계에는 0.18±0.02가 필요합니다)

고온 영역(>600℃)에서 산화박리가 발생합니다.

4. 이중 기술 혁명: 레이저 클래딩 + 지능형 모니터링

레이저 클래딩 텅스텐 카바이드 코팅의 획기적인 발전

• 마찰계수 안정성: ±0.085에서 ±0.038로 증가(↑55%)
• 층 두께 균일성: CV 값이 12%에서 3.7%로 감소
• 온도 저항 한계: 750℃에서 1100℃로 증가

적외선 열화상 실시간 모니터링 시스템

• 64×64 픽셀 어레이 센서: 50Hz 샘플링 주파수
• AI 온도장 예측: 이상 온도 상승 300ms 전 경고
• 자체 보상 메커니즘: 마찰 계수의 동적 조정 정확도는 ±1.5%에 도달합니다.

의료 vs. 국방: 재료 선택 교차 사격

의료산업의 '생명 우선' 원칙: 생체적합성이 모든 것을 지배한다
대표적인 사례: 정형외과 수술 로봇의 티타늄 합금 관절 팔
핵심 요구 사항: 장기 이식 부품은 ISO 10993 생체 적합성 표준을 충족해야 합니다.

재료 솔루션:
✅ 의료용 Ti-6Al-4V ELI 티타늄 합금(초저간극 원소)
✅ 마이크로아크 양극산화 표면처리(50μm의 생리활성 산화물층 형성)

성능:

세포독성 시험 등급 0(최적 수준)

뼈 통합 속도 40% 증가(스테인리스 스틸 대비)

부식 저항성 > 30년(모의 체액 시험)

군수산업의 '전장 생존' 법칙: 전자파 차폐와 극한 환경 내성

장갑차 통신 시스템의 구리-니켈 합금 도금 분석
전자기 위협: 현대 전장의 전자기 펄스 강도는 50kV/m에 달할 수 있습니다.

군사적 솔루션:
✅ CuNi15Zn20 구리-니켈 합금 도금 (두께 ≥80μm)
✅ 다층 차폐 구조 (감쇠 > 120dB @1GHz)

측정된 데이터:

핵 전자기 펄스(NEMP) 테스트에서 100% 통신 유지

5000시간의 염수 분무 시험에서 부식 없음(MIL-STD-810G 표준을 훨씬 초과)

산업 제조를 위한 "비용 균형 기법": 금속을 변형된 PEEK로 대체하는 방법?

자동차 생산 라인에서 로봇 팔의 경량화 사례

기존 솔루션: 알루미늄 합금 조인트(가격 $220/개, 무게 1.8kg)

혁신적인 솔루션:

✅ 탄소 섬유 강화 PEEK (가격 $95/개, 무게 0.9kg)

✅ MoS₂ 고체 윤활제 첨가 (마찰계수 0.08로 감소)

포괄적인 혜택:

국경을 넘나드는 폭로: 3대 주요 분야의 소재 선정 논리
의료 대 군사 대 산업의 핵심 우선순위

LS의 국경을 넘나드는 소재 솔루션
의료-군사 융합 기술:
생체적합성 및 EMI 차폐를 고려한 티타늄 합금 기반 전자파 차폐 코팅 개발

산업-의료 변환 응용 분야 :
식품기계에 PEEK 살균 공정 도입, 스테인리스 스틸 대체해 비용 30% 절감

0.01mm 정확도의 함정: 왜 "정밀도"만으로는 충분하지 않을까?

반도체 장비 0.025mm 오차로 인한 재해 발생
12인치 웨이퍼 공장의 실제 사례
2023년, 세계 최대의 칩 제조업체가 이상한 실패를 겪었습니다.

1. 정적 정확도: ±0.008mm(장비 사양에 따라)
2. 동작 중 동적 오차 : ±0.025mm (웨이퍼 파손율 27% 급증)

LS 회사 심층 분석 보고서:
✅ 하모닉 기어 굽힘의 동적 변형: 10Hz 운동에서 0.017mm 비선형 변형
✅ 온도-부하 결합 효과: 1℃ 변화마다 0.0023mm의 추가 오차가 발생합니다(R²=0.91)
✅ 운동학적 체인 오차 누적: 각 축의 오차 결합은 공칭값의 312%로 증폭됩니다.

2. 동적하중의 보이지 않는 살인자: 하모닉기어의 미크론 단위 변형 메커니즘
기존 가공 방식의 치명적인 결함

3. 변형 전 보상 처리: "역방향 사고"를 사용하여 동적 오류 해결
LS의 프로세스 혁명
1. 다중물리 시뮬레이션 모델링

• 전자기-열-기계 결합을 통한 디지털 트윈 구축
• 0.01초의 과도 변형 예측

2. 역보상 처리

• 치아 가공 중 사전 설정 0.018mm 역변형
• 보상 궤적 정확도는 ±0.001mm에 도달합니다.

3. 동적 교정 검증

• 시뮬레이션된 작업 조건에서의 실시간 레이저 측정 보정

측정된 성능 향상

반도체 거대기업의 부활: 스크랩율 35%에서 수율 99.99%로
12인치 웨이퍼 팹 전환 사례 연구
변형 전:

시간당 3~5개의 웨이퍼가 손상되었습니다.

매달 120만 달러 손실

LS 사전 보상 고조파 기어를 사용한 후:
✅ 동적 위치 정확도는 ±0.003mm로 안정적입니다.
✅ 1,000시간 연속 작동, 고장 없음
✅ 수율이 64.7%에서 99.93%로 증가했습니다.

의료 로봇: 고정밀 인코더 베이스로 "수술 안정성" 확보

의료 로봇 산업 에서 정밀도의 중요성은 자명하며, 이는 환자의 생명과 직결됩니다. 다빈치 수술 로봇 시스템을 예로 들면, 위치 정확도는 0.1mm에 도달해야 하며, 이는 인코더 베이스의 안정성에 대한 매우 엄격한 요건을 요구합니다.

LS는 뛰어난 기술력을 바탕으로 최고 의료기기 제조업체를 위한 티타늄 인코더 베이스를 맞춤 제작했습니다 . 이 베이스는 고유한 벌집 구조 설계와 나노스케일 표면 처리 기술을 적용했습니다. 엄격한 테스트를 거쳐 성능 지표가 크게 향상되었습니다. 열 변형 계수는 2.3μm/°C에서 1.3μm/°C로 42%나 크게 감소했습니다. 진동 감쇠 효율은 65% 향상되었으며, 장기 사용 시 위치 편차는 연간 0.05mm 미만입니다.

이 혁신적인 설계 덕분에 수술 로봇은 8시간 연속 작동 중에도 안정적인 정확도를 유지할 수 있습니다. 그 결과 수술 성공률은 97.2%에서 99.6%로 향상되어 의료 로봇 산업의 새로운 정밀 기준을 제시했습니다.

산업용 로봇: 베벨 기어 강화로 "백만 회 내구성" 달성

자동차 제조 라인에서 용접 로봇은 변속기 시스템에 매우 까다로운 조건을 요구합니다. 기존 베벨 기어의 평균 수명은 지속적인 고부하 작업 조건에서 35만 사이클에 불과하며, 이는 시스템 신뢰성에 영향을 미치는 주요 병목 현상이 되었습니다.

LS는 탄소질화강 베벨기어에 대한 솔루션을 개발했습니다 . 이는 혁신적인 치형 최적화와 고급 소재 취급 공정을 통해 획기적인 발전을 이루었습니다. 서비스 수명은 120만 사이클을 성공적으로 초과했습니다. 전달 효율은 98.7%로 증가했고, 소음은 15dB 감소했습니다.

자동차 대기업이 24개월 동안 실제 환경에서 실시한 조사 결과, LS 베벨 기어를 장착한 용접 로봇은 우수한 성능을 보였으며, 고장률을 83% 줄이고, 유지 관리 간격을 3개월에서 18개월로 연장했으며, 로봇 한 대당 연간 평균 12,500달러의 유지 관리 비용을 절감했습니다.

물류 AGV 분야: 지능형 브레이크 홈으로 "밀리초 응답" 달성

전자상거래 창고 환경에서 AGV의 제동 성능은 운영 안전과 효율성에 결정적인 역할을 합니다. 기존 제동 시스템의 반응 시간은 약 80ms로, 고속 및 집중적인 작업 환경에서는 심각한 안전 위험을 초래할 수 있습니다.

LS는 전자기-유압 하이브리드 제동 기술을 통합한 특허받은 다단계 브레이크 홈 설계를 개발하여 성능을 크게 향상시켰습니다. 제동 반응 시간은 12ms로 단축되고, 제동 거리는 60% 감소했으며, 에너지 회수 효율은 35%에 도달했습니다.

글로벌 전자상거래 거대 기업의 아시아 유통 센터를 대상으로 실시한 테스트에서 LS 브레이크 슬롯이 장착된 AGV 시스템은 놀라운 성과를 거두었습니다. 충돌이 92% 감소했고, 최대 작동 속도가 40% 증가했으며, 하루 평균 처리되는 소포량이 28,000개 증가했습니다.

왜 LS를 선택해야 하나요?

1. 재료과학 전문가 : 17가지 특수 합금에 대한 독립적인 공식 및 열처리 공정을 보유하고 있습니다.
2. 정밀 제조 역량: 마이크론 수준의 가공 정확도(±2μm) 및 나노 수준의 표면 처리
3. 산업 맞춤형 경험 : 23개 산업에 대해 총 316개의 맞춤형 솔루션이 제공되었습니다.
4. R&D 투자 : 연간 매출의 8.7%를 신기술 개발에 투자
5. 품질 보증: 불량률 0.12%는 업계 평균 1.5%보다 훨씬 낮습니다.

요약

로봇 공학이 급속도로 발전하는 시대에 , 인코더 베이스, 베벨 기어, 브레이크 그루브와 같은 눈에 띄지 않는 부품은 시스템 신뢰성과 성능의 초석입니다. LS는 풍부한 재료 과학 경험, 정밀 제조 역량, 그리고 산업 맞춤형 경험을 바탕으로 다양한 분야의 로봇 응용 분야에 핵심 부품 솔루션을 지속적으로 제공하고 있습니다. 로봇 공학 프로젝트에서 성능 병목 현상을 극복해야 할 때, LS의 전문가 팀은 혁신적인 엔지니어링을 통해 고객의 과제를 해결할 준비가 되어 있습니다 .

부인 성명

이 페이지의 내용은 정보 제공 목적으로만 제공됩니다. LS 시리즈는 정보의 정확성, 완전성 또는 유효성에 대해 명시적이든 묵시적이든 어떠한 진술이나 보증도 하지 않습니다. 제3자 공급업체 또는 제조업체가 Longsheng 네트워크를 통해 제공할 성능 매개변수, 기하 공차, 특정 설계 특징, 재료 품질 및 유형 또는 제조 기술을 추정해서는 안 됩니다. 이는 구매자의 책임입니다. 부품에 대한 구체적인 요구 사항을 확인하려면 부품 견적을 요청하십시오 . 문의하기 자세한 정보 .

LS팀

LS는 맞춤형 제조 솔루션에 중점을 둔 업계 선도 기업입니다 . 20년 이상 5,000명 이상의 고객에게 서비스를 제공해 온 경험을 바탕으로, 고정밀 CNC 가공 , 판금 제작 , 3D 프린팅 , 사출 성형 , 금속 스탬핑 및 기타 원스톱 제조 서비스에 중점을 두고 있습니다.
저희 공장은 최첨단 5축 머시닝 센터 100대 이상을 갖추고 있으며, ISO 9001:2015 인증을 받았습니다. 전 세계 150개국 이상의 고객에게 빠르고 효율적이며 고품질의 제조 솔루션을 제공합니다. 소량 생산부터 대량 맞춤 생산까지, 24시간 이내 최단 납품으로 고객의 요구를 충족시켜 드립니다. LS Technology를 선택하세요. 효율성, 품질, 그리고 전문성을 선택하시는 것을 의미합니다.
자세한 내용을 알아보려면 당사 웹사이트 www.lsrpf.com 을 방문하세요.