Roboty wydają się być obecnie wszędzie – w filmach, na lotniskach, przy produkcji żywności, a nawet w fabrykach produkujących inne roboty.Roboty mają wiele różnych funkcji i zastosowań, a ponieważ ich produkcja staje się łatwiejsza i tańsza, stają się coraz bardziej powszechne w przemyśle.Wraz ze wzrostem zapotrzebowania na robotykę producenci robotów muszą dotrzymać kroku, a jedną z podstawowych metod wytwarzania części robotów jest obróbka CNC.W tym artykule dowiemy się więcej o standardowych komponentach robotów i o tym, dlaczego obróbka CNC jest tak ważna przy tworzeniu robotów.
Obróbka CNC jest dostosowana do potrzeb robotów
Po pierwsze, obróbka CNC umożliwia produkcję części z niezwykle krótkim czasem realizacji.Niemal natychmiast po przygotowaniu modelu 3D możesz rozpocząć tworzenie komponentów za pomocą maszyny CNC.Umożliwia to szybką iterację prototypów i szybkie dostarczanie niestandardowych części robotycznych do profesjonalnych zastosowań.
Kolejną zaletą obróbki CNC jest możliwość precyzyjnego wytwarzania części zgodnie ze specyfikacją.Ta precyzja produkcji jest szczególnie ważna w robotyce, ponieważ dokładność wymiarowa jest kluczem do tworzenia robotów o wysokiej wydajności.Precyzyjna obróbka CNC utrzymuje tolerancje w granicach +/- 0,0002 cala, a część umożliwia precyzyjne i powtarzalne ruchy robota.
Wykończenie powierzchni to kolejny powód, dla którego warto stosować obróbkę CNC do produkcji części robotycznych.Części współpracujące muszą mieć niskie tarcie, a precyzyjna obróbka CNC może wytwarzać części o chropowatości powierzchni tak niskiej jak Ra 0,8 μm lub niższej w wyniku operacji obróbki końcowej, takich jak polerowanie.Natomiast odlewanie ciśnieniowe (przed jakimkolwiek wykończeniem) zazwyczaj powoduje chropowatość powierzchni bliską 5 µm.Drukowanie 3D metalu zapewnia bardziej szorstkie wykończenie powierzchni.
Wreszcie, rodzaj materiału, którego używa robot, jest idealny do obróbki CNC.Roboty muszą być w stanie stabilnie przenosić i podnosić przedmioty, co wymaga mocnych, twardych materiałów.Te niezbędne właściwości najlepiej osiągnąć poprzez obróbkę niektórych metali i tworzyw sztucznych.Ponadto roboty są często wykorzystywane do produkcji niestandardowej lub produkcji na małą skalę, co sprawia, że obróbka CNC jest naturalnym wyborem w przypadku części zrobotyzowanych.
Rodzaje części robotów wytwarzanych metodą obróbki CNC
Przy tak wielu możliwych funkcjach ewoluowało wiele różnych typów robotów.Istnieje kilka głównych typów robotów, które są powszechnie używane.Roboty przegubowe mają jedno ramię z wieloma przegubami, co widziało wiele osób.Jest też robot SCARA (Selective Compliance Articulated Robot Arm), który może przenosić przedmioty między dwiema równoległymi płaszczyznami.SCARA charakteryzują się dużą sztywnością pionową, ponieważ ich ruch jest poziomy.Przeguby robota Delta znajdują się na dole, dzięki czemu ramię jest lekkie i może szybko się poruszać.Wreszcie roboty bramowe lub kartezjańskie mają siłowniki liniowe, które poruszają się względem siebie o 90 stopni.Każdy z tych robotów ma inną konstrukcję i różne zastosowania, ale generalnie na robota składa się pięć głównych elementów:
1. Ramię robota
Ramiona robotyczne bardzo różnią się formą i funkcją, dlatego wykorzystuje się wiele różnych części.Jednak wszystkie mają jedną wspólną cechę, a jest nią ich zdolność do poruszania się i manipulowania przedmiotami – zupełnie jak ludzkie ramię!Różne części ramienia robota zostały nawet nazwane na cześć naszych: stawy barkowe, łokciowe i nadgarstkowe obracają się i kontrolują ruch każdej części.
2. Efektor końcowy
Efektor końcowy to element mocowany na końcu ramienia robota.Efektory końcowe umożliwiają dostosowanie funkcjonalności robota do różnych operacji bez konieczności budowania zupełnie nowego robota.Mogą to być chwytaki, chwytaki, odkurzacze lub przyssawki.Te efektory końcowe to zazwyczaj elementy obrabiane CNC z metalu (zwykle aluminium).Jeden z elementów jest na stałe przymocowany do końca ramienia robota.Rzeczywisty chwytak, przyssawka lub inny efektor końcowy łączy się z zespołem, dzięki czemu może być kontrolowany przez ramię robota.Taka konfiguracja z dwoma różnymi komponentami ułatwia wymianę różnych efektorów końcowych, dzięki czemu robota można dostosować do różnych zastosowań.Możesz to zobaczyć na obrazku poniżej.Dolny dysk zostanie przykręcony do ramienia robota, co umożliwi podłączenie węża obsługującego przyssawkę do źródła powietrza robota.
3. Silnik
Każdy robot potrzebuje silników do napędzania ruchu ramion i stawów.Sam silnik ma wiele ruchomych części, z których wiele można poddać obróbce CNC.Zazwyczaj silnik wykorzystuje jakąś obrobioną maszynowo obudowę jako źródło zasilania oraz obrobiony maszynowo wspornik, który łączy go z ramieniem robota.Łożyska i wały są również często obrabiane CNC.Wały można obrabiać na tokarce w celu zmniejszenia średnicy lub na frezarce w celu dodania takich elementów, jak wpusty lub szczeliny.Wreszcie ruch silnika można przenieść na przeguby lub koła zębate innych części robota poprzez frezowanie, obróbkę elektroerozyjną lub obwiedniowanie kół zębatych.
4. Kontroler
Kontroler jest w zasadzie mózgiem robota i kontroluje precyzyjne ruchy robota.Jako komputer robota pobiera dane wejściowe z czujników i modyfikuje program sterujący danymi wyjściowymi.Wymaga to płytki drukowanej (PCB), w której mieszczą się elementy elektroniczne.Ta płytka PCB może zostać obrobiona CNC do żądanego rozmiaru i kształtu przed dodaniem elementów elektronicznych.
5. Czujniki
Jak wspomniano powyżej, czujniki otrzymują informacje o otoczeniu robota i przekazują je z powrotem do sterownika robota.Czujnik wymaga również płytki PCB, którą można poddać obróbce CNC.Czasami czujniki te są również umieszczane w obudowach obrabianych CNC.
Niestandardowe przyrządy i osprzęt
Chociaż większość operacji robotycznych nie jest częścią samego robota, wymaga niestandardowych uchwytów i osprzętu.Może być potrzebny chwytak do przytrzymywania części podczas pracy robota nad nią.Chwytaków można także używać do precyzyjnego pozycjonowania części, co często jest wymagane, aby roboty podnosiły lub odkładały części.Ponieważ są to zazwyczaj jednorazowe, niestandardowe części, obróbka CNC jest idealna w przypadku przyrządów.
Czas publikacji: 8 kwietnia 2022 r