Τα ρομπότ φαίνεται να είναι παντού αυτές τις μέρες – σε ταινίες, στα αεροδρόμια, στην παραγωγή τροφίμων, ακόμη και σε εργοστάσια που κατασκευάζουν άλλα ρομπότ.Τα ρομπότ έχουν πολλές διαφορετικές λειτουργίες και χρήσεις, και καθώς γίνονται ευκολότερα και φθηνότερα στην κατασκευή τους, γίνονται επίσης πιο συνηθισμένα στη βιομηχανία.Καθώς η ζήτηση για ρομποτική αυξάνεται, οι κατασκευαστές ρομπότ πρέπει να συμβαδίζουν και μια βασική μέθοδος κατασκευής ρομποτικών εξαρτημάτων είναι η κατεργασία CNC.Αυτό το άρθρο θα μάθει περισσότερα για τα ρομποτικά τυπικά εξαρτήματα και γιατί η μηχανική κατεργασία CNC είναι τόσο σημαντική για την κατασκευή ρομπότ.
Η κατεργασία CNC είναι ειδικά κατασκευασμένη για ρομπότ
Πρώτον, η κατεργασία CNC επιτρέπει την παραγωγή εξαρτημάτων με εξαιρετικά γρήγορους χρόνους παράδοσης.Σχεδόν μόλις έχετε έτοιμο το τρισδιάστατο μοντέλο σας, μπορείτε να αρχίσετε να φτιάχνετε εξαρτήματα με μια μηχανή CNC.Αυτό επιτρέπει την ταχεία επανάληψη των πρωτοτύπων και την ταχεία παράδοση προσαρμοσμένων ρομποτικών εξαρτημάτων για επαγγελματικές εφαρμογές.
Ένα άλλο πλεονέκτημα της κατεργασίας CNC είναι η ικανότητά της να κατασκευάζει με ακρίβεια εξαρτήματα σύμφωνα με τις προδιαγραφές.Αυτή η ακρίβεια κατασκευής είναι ιδιαίτερα σημαντική για τη ρομποτική, καθώς η ακρίβεια διαστάσεων είναι το κλειδί για την κατασκευή ρομπότ υψηλής απόδοσης.Η μηχανική κατεργασία CNC ακριβείας διατηρεί τις ανοχές εντός +/- 0,0002 ίντσες και το εξάρτημα επιτρέπει ακριβείς και επαναλαμβανόμενες κινήσεις του ρομπότ.
Το φινίρισμα επιφάνειας είναι ένας άλλος λόγος για τη χρήση μηχανικής κατεργασίας CNC για την παραγωγή ρομποτικών εξαρτημάτων.Τα αλληλεπιδρώντα μέρη πρέπει να έχουν χαμηλή τριβή και η μηχανική κατεργασία CNC ακριβείας μπορεί να παράγει εξαρτήματα με τραχύτητα επιφάνειας τόσο χαμηλή όσο Ra 0,8 μm ή χαμηλότερη μέσω εργασιών μετά την επεξεργασία, όπως η στίλβωση.Αντίθετα, η χύτευση με χύτευση (πριν από οποιοδήποτε φινίρισμα) συνήθως παράγει μια τραχύτητα επιφάνειας κοντά στα 5 μm.Η μεταλλική τρισδιάστατη εκτύπωση παράγει πιο τραχύ φινίρισμα επιφάνειας.
Τέλος, το είδος του υλικού που χρησιμοποιεί το ρομπότ είναι ιδανικό για κατεργασία με CNC.Τα ρομπότ πρέπει να μπορούν να μετακινούν και να σηκώνουν αντικείμενα σταθερά, απαιτώντας ισχυρά, σκληρά υλικά.Αυτές οι απαραίτητες ιδιότητες επιτυγχάνονται καλύτερα με την κατεργασία ορισμένων μετάλλων και πλαστικών.Επιπλέον, τα ρομπότ χρησιμοποιούνται συχνά για προσαρμοσμένη ή χαμηλού όγκου κατασκευή, γεγονός που καθιστά τη μηχανική κατεργασία CNC μια φυσική επιλογή για ρομποτικά εξαρτήματα.
Τύποι εξαρτημάτων ρομπότ κατασκευασμένα από CNC Machining
Με τόσες πολλές πιθανές λειτουργίες, έχουν εξελιχθεί πολλοί διαφορετικοί τύποι ρομπότ.Υπάρχουν διάφοροι κύριοι τύποι ρομπότ που χρησιμοποιούνται συνήθως.Τα αρθρωτά ρομπότ έχουν έναν μόνο βραχίονα με πολλαπλές αρθρώσεις, κάτι που πολλοί άνθρωποι έχουν δει.Υπάρχει επίσης το ρομπότ SCARA (Selective Compliance Articulated Robot Arm) ρομπότ, το οποίο μπορεί να μετακινήσει πράγματα μεταξύ δύο παράλληλα επιπέδων.Τα SCARA έχουν υψηλή κατακόρυφη ακαμψία γιατί η κίνησή τους είναι οριζόντια.Οι αρθρώσεις του ρομπότ Delta βρίσκονται στο κάτω μέρος, γεγονός που κρατά τον βραχίονα ελαφρύ και ικανό να κινείται γρήγορα.Τέλος, τα καρτεσιανά ρομπότ έχουν γραμμικούς ενεργοποιητές που κινούνται 90 μοίρες μεταξύ τους.Κάθε ένα από αυτά τα ρομπότ έχει διαφορετική κατασκευή και διαφορετικές εφαρμογές, αλλά γενικά υπάρχουν πέντε κύρια στοιχεία που συνθέτουν ένα ρομπότ:
1. Ρομποτικός βραχίονας
Οι ρομποτικοί βραχίονες είναι πολύ διαφορετικοί ως προς τη μορφή και τη λειτουργία, έτσι χρησιμοποιούνται πολλά διαφορετικά μέρη.Ωστόσο, όλα έχουν ένα κοινό χαρακτηριστικό, και αυτό είναι η ικανότητά τους να κινούν ή να χειρίζονται αντικείμενα – ακριβώς όπως ένα ανθρώπινο χέρι!Διαφορετικά μέρη του ρομποτικού βραχίονα ονομάζονται ακόμη και από το δικό μας: οι αρθρώσεις του ώμου, του αγκώνα και του καρπού περιστρέφονται και ελέγχουν την κίνηση κάθε μέρους.
2. Τελικός τελεστής
Ένας τελικός τελεστής είναι ένα εξάρτημα προσαρτημένο στο άκρο ενός ρομποτικού βραχίονα.Οι τελικοί τελεστές σάς επιτρέπουν να προσαρμόσετε τη λειτουργικότητα του ρομπότ για διαφορετικές λειτουργίες χωρίς να δημιουργήσετε ένα εντελώς νέο ρομπότ.Μπορούν να είναι αρπάγες, λαβές, ηλεκτρικές σκούπες ή βεντούζες.Αυτοί οι τελικοί τελεστές είναι τυπικά εξαρτήματα κατεργασμένα με CNC από μέταλλο (συνήθως αλουμίνιο).Ένα από τα εξαρτήματα είναι μόνιμα συνδεδεμένο στο άκρο του βραχίονα του ρομπότ.Μια πραγματική λαβή, βεντούζα ή άλλος τελικός τελεστής συνδυάζεται με το συγκρότημα, ώστε να μπορεί να ελέγχεται από τον ρομποτικό βραχίονα.Αυτή η ρύθμιση με δύο διαφορετικά εξαρτήματα διευκολύνει την εναλλαγή διαφορετικών τελικών τελεστών, ώστε το ρομπότ να μπορεί να προσαρμοστεί σε διαφορετικές εφαρμογές.Μπορείτε να το δείτε στην παρακάτω εικόνα.Ο κάτω δίσκος θα βιδωθεί στον βραχίονα του ρομπότ, επιτρέποντάς σας να συνδέσετε τον εύκαμπτο σωλήνα που λειτουργεί τη βεντούζα στην παροχή αέρα του ρομπότ.
3. Μοτέρ
Κάθε ρομπότ χρειάζεται κινητήρες για να οδηγεί την κίνηση των βραχιόνων και των αρθρώσεων.Ο ίδιος ο κινητήρας έχει πολλά κινούμενα μέρη, πολλά από τα οποία μπορούν να υποβληθούν σε επεξεργασία με CNC.Τυπικά, ο κινητήρας χρησιμοποιεί κάποιο είδος κατεργασμένου περιβλήματος ως πηγή ισχύος και ένα κατεργασμένο βραχίονα που τον συνδέει με τον ρομποτικό βραχίονα.Τα ρουλεμάν και οι άξονες είναι επίσης συχνά κατεργασμένα με CNC.Οι άξονες μπορούν να κατεργαστούν σε τόρνο για μείωση της διαμέτρου ή σε μύλο για να προστεθούν χαρακτηριστικά όπως κλειδιά ή υποδοχές.Τέλος, η κίνηση του κινητήρα μπορεί να μεταδοθεί στις αρθρώσεις ή στα γρανάζια άλλων τμημάτων του ρομπότ με φρεζάρισμα, EDM ή λείανση του γραναζιού.
4. Ελεγκτής
Ο ελεγκτής είναι βασικά ο εγκέφαλος του ρομπότ και ελέγχει τις ακριβείς κινήσεις του.Ως υπολογιστής του ρομπότ, λαμβάνει είσοδο από αισθητήρες και τροποποιεί το πρόγραμμα που ελέγχει την έξοδο.Αυτό απαιτεί μια πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος (PCB) για να φιλοξενήσει τα ηλεκτρονικά εξαρτήματα.Αυτό το PCB μπορεί να υποστεί επεξεργασία με CNC στο επιθυμητό μέγεθος και σχήμα πριν από την προσθήκη των ηλεκτρονικών εξαρτημάτων.
5. Αισθητήρες
Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, οι αισθητήρες λαμβάνουν πληροφορίες για το περιβάλλον του ρομπότ και τις τροφοδοτούν πίσω στον ελεγκτή ρομπότ.Ο αισθητήρας απαιτεί επίσης ένα PCB, το οποίο μπορεί να υποστεί επεξεργασία με CNC.Μερικές φορές αυτοί οι αισθητήρες στεγάζονται επίσης σε περιβλήματα με μηχανική επεξεργασία CNC.
Προσαρμοσμένα εξαρτήματα και εξαρτήματα
Αν και δεν είναι μέρος του ίδιου του ρομπότ, οι περισσότερες ρομποτικές λειτουργίες απαιτούν προσαρμοσμένες λαβές και εξαρτήματα.Μπορεί να χρειαστείτε μια λαβή για να κρατάτε το εξάρτημα ενώ το ρομπότ δουλεύει πάνω του.Μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε λαβές για να τοποθετήσετε με ακρίβεια εξαρτήματα, κάτι που συχνά απαιτείται για τα ρομπότ να μαζεύουν ή να κατεβάζουν εξαρτήματα.Επειδή είναι συνήθως εφάπαξ προσαρμοσμένα εξαρτήματα, η κατεργασία CNC είναι ιδανική για σέγα.
Ώρα δημοσίευσης: Απρ-08-2022