Сьогодні роботи, здається, повсюди — у фільмах, в аеропортах, на виробництві продуктів харчування і навіть на заводах, де виготовляють інших роботів.Роботи мають багато різних функцій і застосувань, і оскільки вони стають легшими та дешевшими у виробництві, вони також стають більш поширеними у промисловості.Оскільки попит на робототехніку зростає, виробникам роботів потрібно не відставати, і одним із основних методів виготовлення деталей роботизованих машин є обробка з ЧПУ.У цій статті ми дізнаємося більше про стандартні компоненти роботів і про те, чому обробка з ЧПК є такою важливою для створення роботів.
Обробка з ЧПУ розроблена спеціально для роботів
По-перше, обробка з ЧПК дозволяє виготовляти деталі з надзвичайно швидким часом.Майже відразу після того, як у вас буде готова 3D-модель, ви можете почати виготовляти компоненти за допомогою верстату з ЧПК.Це забезпечує швидку ітерацію прототипів і швидку доставку нестандартних роботизованих частин для професійного застосування.
Ще однією перевагою обробки з ЧПК є її здатність точно виготовляти деталі відповідно до специфікації.Така точність виготовлення особливо важлива для робототехніки, оскільки точність розмірів є ключовою для створення високопродуктивних роботів.Точна обробка з ЧПК зберігає допуски в межах +/- 0,0002 дюйма, а деталь дозволяє виконувати точні та повторювані рухи робота.
Оздоблення поверхні є ще однією причиною використовувати обробку з ЧПК для виготовлення деталей роботів.Взаємодіючі деталі повинні мати низький коефіцієнт тертя, а точна обробка з ЧПК може виробляти деталі з шорсткістю поверхні лише Ra 0,8 мкм або нижче за допомогою операцій постобробки, таких як полірування.Навпаки, лиття під тиском (перед будь-яким оздобленням) зазвичай створює шорсткість поверхні близько 5 мкм.Металевий 3D-друк створює більш грубу поверхню.
Нарешті, тип матеріалу, який використовує робот, ідеально підходить для обробки з ЧПК.Роботи повинні мати можливість стабільно переміщати та піднімати предмети, для цього потрібні міцні та тверді матеріали.Ці необхідні властивості найкраще досягаються шляхом механічної обробки певних металів і пластмас.Крім того, роботи часто використовуються для індивідуального або малосерійного виробництва, що робить обробку з ЧПК природним вибором для роботизованих деталей.
Типи деталей роботів, виготовлених за допомогою ЧПУ
З такою кількістю можливих функцій розвинулося багато різних типів роботів.Існує кілька основних типів роботів, які зазвичай використовуються.Шарнірні роботи мають одну руку з кількома суглобами, що багато людей бачили.Існує також робот SCARA (Selective Compliance Articulated Robot Arm), який може переміщати речі між двома паралельними площинами.SCARA мають високу вертикальну жорсткість, оскільки їх рух горизонтальний.Суглоби робота Delta розташовані внизу, завдяки чому рука стає легкою та здатною швидко рухатися.Нарешті, портальні або декартові роботи мають лінійні приводи, які рухаються на 90 градусів один до одного.Кожен із цих роботів має різну конструкцію та різне застосування, але загалом робота складається з п’яти основних компонентів:
1. Роботизована рука
Роботизовані руки дуже різні за формою та функціями, тому використовується багато різних частин.Однак усі вони мають одну спільну рису — здатність переміщати об’єкти або маніпулювати ними — як людська рука!Різні частини роботизованої руки навіть названі нашими власними іменами: плечовий, ліктьовий і зап’ястяний суглоби обертаються й контролюють рух кожної частини.
2. Кінцевий ефектор
Кінцевий ефектор — це пристосування, прикріплене до кінця роботизованої руки.Кінцеві ефектори дозволяють налаштувати функціональні можливості робота для різних операцій, не будуючи абсолютно нового робота.Це можуть бути захвати, захвати, пилососи або присоски.Ці кінцеві ефектори зазвичай є компонентами, обробленими з ЧПУ з металу (зазвичай алюмінію).Один із компонентів постійно прикріплений до кінця руки робота.Фактичний захват, присоска або інший кінцевий ефектор з’єднується з вузлом, щоб ним можна було керувати за допомогою роботизованої руки.Ця установка з двома різними компонентами полегшує заміну різних кінцевих ефекторів, тому робота можна адаптувати до різних застосувань.Ви можете побачити це на зображенні нижче.Нижній диск буде прикріплений болтами до руки робота, що дозволить вам під’єднати шланг, який приводить в дію присоску, до подачі повітря робота.
3. Мотор
Кожен робот потребує двигунів для руху рук і суглобів.Сам двигун має багато рухомих частин, багато з яких можуть бути оброблені з ЧПУ.Як правило, двигун використовує якийсь механічно оброблений корпус як джерело живлення та механічно оброблений кронштейн, який з’єднує його з рукою робота.Підшипники та вали також часто обробляються на ЧПУ.Вали можна обробити на токарному верстаті, щоб зменшити діаметр, або на фрезі, щоб додати такі елементи, як шпонки або шліци.Нарешті, рух двигуна можна передати на з’єднання або шестерні інших частин робота за допомогою фрезерування, електророзійної обробки або зубофрезерування.
4. Контролер
Контролер — це головний мозок робота, який контролює точні рухи робота.Як комп’ютер робота, він отримує вхідні дані від датчиків і змінює програму, яка контролює вихідні дані.Для цього потрібна друкована плата (PCB) для розміщення електронних компонентів.Цю друковану плату можна обробити з ЧПУ до потрібного розміру та форми перед додаванням електронних компонентів.
5. Датчики
Як згадувалося вище, датчики отримують інформацію про оточення робота та передають її на контролер робота.Для датчика також потрібна друкована плата, яку можна обробити з ЧПУ.Іноді ці датчики також розміщуються в корпусах, оброблених ЧПУ.
Спеціальні пристосування та кріплення
Незважаючи на те, що він не є частиною самого робота, більшість робототехнічних операцій потребують спеціальних ручок і кріплень.Вам може знадобитися захват, щоб утримувати деталь, поки робот над нею працює.Ви також можете використовувати захвати для точного позиціонування деталей, що часто потрібно роботам, щоб піднімати або опускати деталі.Оскільки це, як правило, одноразові нестандартні деталі, обробка з ЧПУ ідеально підходить для джигів.
Час публікації: 08 квітня 2022 р