W dzisiejszych czasach roboty wydają się być wszędzie – w filmach, na lotniskach, w produkcji żywności, a nawet pracują w fabrykach, które produkują inne roboty. Roboty mają wiele różnych funkcji i zastosowań, a ponieważ ich produkcja staje się prostsza i tańsza, stają się coraz powszechniejsze w branży. Wraz ze wzrostem zapotrzebowania na robotykę producenci robotów muszą nadążyć, a podstawową metodą produkcji części robotów jest obróbka CNC. Z tego artykułu dowiesz się więcej o standardowych częściach robotów i dlaczego obróbka CNC jest tak ważna w produkcji robotów.
Obróbka CNC jest dostosowana do potrzeb robotów
Przede wszystkim obróbka CNC umożliwia wytwarzanie części z niezwykle krótkimi czasami realizacji. Niemal po przygotowaniu modelu 3D możesz zacząć używać maszyn CNC do wykonywania elementów. Umożliwia to szybką iterację prototypów i szybką dostawę niestandardowych części zrobotyzowanych do profesjonalnych zastosowań.
Kolejną zaletą obróbki CNC jest możliwość dokładnego wytwarzania części spełniających specyfikacje. Ta dokładność produkcji jest szczególnie ważna w przypadku robotyki, ponieważ dokładność wymiarowa jest kluczem do produkcji robotów o wysokiej wydajności. Precyzyjna obróbka CNC może zachować tolerancje w granicach +/- 0,0002 cala, a ta część umożliwia robotowi wykonywanie precyzyjnych i powtarzalnych ruchów.
Wykończenie powierzchni to kolejny powód stosowania obróbki CNC do produkcji części zrobotyzowanych. Współdziałające części muszą mieć niskie tarcie. Precyzyjna obróbka CNC może wytwarzać części o chropowatości powierzchni tak niskiej jak Ra 0,8μm, a nawet niższej po operacjach wykończeniowych, takich jak polerowanie. W przeciwieństwie do tego, odlewanie ciśnieniowe (przed jakimkolwiek wykończeniem) zwykle daje chropowatość powierzchni bliską 5μm. Druk 3D z metalu zapewni bardziej chropowate wykończenie powierzchni.
Wreszcie rodzaj materiału używanego przez robota jest idealnym materiałem do obróbki CNC. Roboty muszą być w stanie przesuwać i podnosić przedmioty stabilnie, a także potrzebują mocnych i twardych materiałów. Te niezbędne właściwości najlepiej osiągnąć, przetwarzając niektóre metale i tworzywa sztuczne. Ponadto roboty są często wykorzystywane do produkcji niestandardowej lub małoseryjnej, co sprawia, że obróbka CNC jest naturalnym wyborem dla części robotów.
Rodzaje części robota wytwarzanych metodą obróbki CNC
Przy tak wielu możliwych funkcjach ewoluowało wiele różnych typów robotów. Istnieje kilka głównych typów robotów, które są powszechnie używane. Pojedyncze ramię robota przegubowego ma wiele przegubów, co widziało wiele osób. Istnieje również robot SCARA (Selective Compliance Articulated Robot Arm), który może przenosić przedmioty między dwiema równoległymi płaszczyznami. SCARA ma dużą sztywność pionową, ponieważ ich ruch jest poziomy. Przeguby robota Delta znajdują się na dole, dzięki czemu ramiona są lekkie i mogą się szybko poruszać. Wreszcie roboty bramowe lub kartezjańskie mają siłowniki liniowe, które poruszają się względem siebie o 90 stopni. Każdy z tych robotów ma inną budowę i różne zastosowania, ale zazwyczaj składa się z pięciu głównych elementów, z których składa się robot.
Powszechnie używanych jest kilka rodzajów robotów. Pojedyncze ramię robota przegubowego ma wiele przegubów, co widziało wiele osób. Istnieje również robot SCARA (Selective Compliant Joint Robot Arm), który może przenosić obiekty między dwiema równoległymi płaszczyznami. SCARA ma dużą sztywność pionową, ponieważ ich ruch jest poziomy. Przeguby robota delta znajdują się na podstawie, dzięki czemu ramiona są lekkie i mogą się szybko 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 zwykle składa się z 5 głównych komponentów:
1. Ramię robota
Ramiona robotów różnią się formą i funkcją, dlatego stosuje się wiele różnych części. Łączy je jednak jedno, to znaczy mogą poruszać lub manipulować przedmiotami – nie różni się to niczym od ludzkiej ręki! Poszczególne części ramienia robota są nawet nazwane od naszych własnych części: stawy barkowe, łokciowe i nadgarstkowe obracają się i kontrolują ruch każdej części.
2. Efektor końcowy
Efektor końcowy to akcesorium przymocowane do końca ramienia robota. Efektor końcowy umożliwia dostosowanie funkcji robota do różnych operacji bez konieczności budowania zupełnie nowego robota. Mogą to być chwytaki, chwytaki, odkurzacze czy przyssawki. Te efektory końcowe są zwykle częściami obrabianymi CNC, wykonanymi z metalu (zwykle aluminium). Jeden z komponentów jest na stałe połączony z końcem ramienia robota. Rzeczywisty chwytak, przyssawka lub inny efektor końcowy jest dopasowany do tego zespołu, dzięki czemu można nim sterować za pomocą ramienia robota. Ta konfiguracja z dwoma różnymi komponentami ułatwia wymianę różnych efektorów końcowych, dzięki czemu robota można dostosować do różnych zastosowań. Możesz to zobaczyć na poniższym obrazku. Dolna tarcza zostanie przykręcona do ramienia robota, co umożliwi podłączenie węża obsługującego przyssawkę do urządzenia dostarczającego powietrze robota. Tarcze górne i dolne to przykłady części obrabianych CNC.
(efektor końcowy obejmuje wiele części do obróbki CNC)
3. Silnik
Każdy robot potrzebuje silnika do napędzania ruchu ramion i stawów. Sam silnik ma wiele ruchomych części, z których wiele może być obrabianych przez CNC. Ogólnie rzecz biorąc, silnik wykorzystuje jako źródło zasilania jakąś obrabianą obudowę i obrabiany wspornik, który łączy go z ramieniem robota. Łożyska i wały są również zwykle obrabiane CNC. Wał można obrabiać na tokarce, aby zmniejszyć średnicę, lub na frezarce, aby dodać elementy, takie jak wpusty lub rowki. Wreszcie, do przeniesienia ruchu silnika na złącza robota lub inne koła zębate można zastosować frezowanie, EDM lub frezowanie obwiedniowe.
4. Kontroler
Kontroler to w zasadzie mózg robota, który kontroluje precyzyjny ruch robota. Jako komputer robota akceptuje dane wejściowe czujnika i modyfikuje program sterujący danymi wyjściowymi. Wymaga to płytki obwodu drukowanego (PCB) do przechowywania elementów elektronicznych. Przed dodaniem elementów elektronicznych płytkę PCB można poddać obróbce CNC w celu uzyskania wymaganego rozmiaru i kształtu.
5. Czujnik
Jak wspomniano powyżej, czujnik odbiera informacje o otaczającym środowisku robota i przekazuje je z powrotem do sterownika robota. Czujnik potrzebuje również płytki drukowanej, która może być obrabiana przez CNC. Czasami czujniki te są również instalowane w obudowach obrabianych CNC.
6. Niestandardowe oprawy i urządzenia stałe.
Chociaż nie jest to część samego robota, większość operacji robota wymaga niestandardowego osprzętu i stałych urządzeń. Gdy robot pracuje nad częścią, do jej zamocowania może być potrzebne mocowanie. Możesz również użyć uchwytów do dokładnego pozycjonowania części, które są zwykle potrzebne robotom do podnoszenia lub odkładania części. Ponieważ są to zwykle jednorazowe, niestandardowe części, obróbka CNC jest bardzo odpowiednia dla osprzętu.
---------------------------------------KOŃCZYĆ SIĘ---------- -------------------------------------