Robotteja näyttää olevan nykyään kaikkialla – elokuvissa, lentokentillä, ruoantuotannossa ja jopa muita robotteja valmistavissa tehtaissa.Roboteilla on monia erilaisia tehtäviä ja käyttötarkoituksia, ja niiden valmistuksen helpotessa ja halvemtuessa ne yleistyvät myös teollisuudessa.Robotiikan kysynnän kasvaessa robottivalmistajien on pysyttävä perässä, ja yksi robottiosien perusmenetelmä on CNC-työstö.Tämä artikkeli oppii lisää robottien vakiokomponenteista ja siitä, miksi CNC-työstö on niin tärkeää robottien valmistuksessa.
CNC-työstö on räätälöity roboteille
Ensinnäkin CNC-työstö mahdollistaa osien valmistuksen erittäin nopeilla toimitusajoilla.Melkein heti kun 3D-mallisi on valmis, voit aloittaa komponenttien valmistamisen CNC-koneella.Tämä mahdollistaa prototyyppien nopean iteroinnin ja räätälöityjen robottiosien nopean toimituksen ammattikäyttöön.
Toinen CNC-koneistuksen etu on sen kyky valmistaa osia tarkasti eritelmien mukaan.Tämä valmistustarkkuus on erityisen tärkeää robotiikassa, sillä mittatarkkuus on avain tehokkaiden robottien valmistukseen.Tarkkuus CNC-työstö pitää toleranssit +/- 0,0002 tuuman sisällä, ja osa mahdollistaa tarkat ja toistettavat robotin liikkeet.
Pintakäsittely on toinen syy käyttää CNC-työstöä robottiosien valmistukseen.Vuorovaikutuksessa olevilla osilla on oltava alhainen kitka, ja tarkkuus CNC-työstö voi tuottaa osia, joiden pinnan karheus on niinkin alhainen kuin Ra 0,8 μm tai pienempi jälkikäsittelyn, kuten kiillotuksen, ansiosta.Sitä vastoin painevalu (ennen viimeistelyä) tuottaa tyypillisesti pinnan karheuden, joka on lähellä 5 µm.Metalli 3D-tulostus tuottaa karheamman pinnan.
Lopuksi, robotin käyttämä materiaali on ihanteellinen CNC-koneistukseen.Robottien on pystyttävä liikuttamaan ja nostamaan esineitä vakaasti, mikä vaatii vahvoja, kovia materiaaleja.Nämä tarpeelliset ominaisuudet saavutetaan parhaiten työstämällä tiettyjä metalleja ja muoveja.Lisäksi robotteja käytetään usein räätälöityyn tai pienivolyymiiseen valmistukseen, mikä tekee CNC-työstyksestä luonnollisen valinnan robottiosille.
CNC-koneistuksen avulla valmistettujen robotin osien tyypit
Monien mahdollisten toimintojen ansiosta on kehittynyt monenlaisia robotteja.Yleisesti käytettyjä robotteja on useita päätyyppejä.Nivelroboteissa on yksi käsi, jossa on useita niveliä, minkä monet ihmiset ovat nähneet.Mukana on myös SCARA (Selective Compliance Articulated Robot Arm) -robotti, joka voi siirtää asioita kahden yhdensuuntaisen tason välillä.SCARAlla on korkea pystysuora jäykkyys, koska niiden liike on vaakasuoraa.Delta-robotin nivelet ovat alaosassa, mikä pitää käsivarren kevyenä ja liikkuvan nopeasti.Lopuksi portaali- tai suorakulmaisissa roboteissa on lineaariset toimilaitteet, jotka liikkuvat 90 astetta toisiinsa nähden.Jokaisella näistä roboteista on erilainen rakenne ja erilaiset sovellukset, mutta yleensä robotti koostuu viidestä pääkomponentista:
1. Robottivarsi
Robottivarret ovat muodoltaan ja toiminnaltaan hyvin erilaisia, joten niissä käytetään monia erilaisia osia.Heillä kaikilla on kuitenkin yksi yhteinen piirre, ja se on heidän kykynsä siirtää tai käsitellä esineitä – aivan kuten ihmisen käsivartta!Robottikäsivarren eri osat on nimetty jopa omien mukaan: olkapää-, kyynär- ja ranteen nivelet pyörivät ja ohjaavat kunkin osan liikettä.
2. Pääteefektori
Pääteefektori on robottivarren päähän kiinnitetty kiinnike.Pääteefektorien avulla voit mukauttaa robotin toimintoja eri toimintoihin rakentamatta kokonaan uutta robottia.Ne voivat olla tarttuja, tarttuja, pölynimureita tai imukuppeja.Nämä päätetehostimet ovat tyypillisesti CNC-koneistettuja metallikomponentteja (yleensä alumiinia).Yksi komponenteista on kiinnitetty pysyvästi robottivarren päähän.Varsinainen tarttuja, imukuppi tai muu päätytehostin liittyy kokoonpanoon, joten sitä voidaan ohjata robottivarrella.Tämä kahdella eri komponentilla varustettu kokoonpano helpottaa eri päätetehosteiden vaihtamista, joten robotti voidaan mukauttaa erilaisiin sovelluksiin.Voit nähdä tämän alla olevasta kuvasta.Pohjalevy pultataan robottivarteen, jolloin voit liittää imukuppia käyttävän letkun robotin ilmansyöttöön.
3. Moottori
Jokainen robotti tarvitsee moottoreita ohjaamaan käsivarsien ja nivelten liikettä.Itse moottorissa on monia liikkuvia osia, joista monet voidaan työstää CNC-koneistettuna.Tyypillisesti moottori käyttää virtalähteenä jonkinlaista koneistettua koteloa ja koneistettua kiinnikettä, joka yhdistää sen robottivarteen.Laakerit ja akselit ovat myös usein CNC-koneistettuja.Akseleita voidaan työstää sorvissa halkaisijan pienentämiseksi tai jyrsimellä lisätäksesi ominaisuuksia, kuten avaimia tai rakoja.Lopuksi moottorin liike voidaan välittää robotin muiden osien nivelille tai hammaspyörille jyrsimällä, EDM:llä tai hammaspyörillä.
4. Ohjain
Ohjain on pohjimmiltaan robotin aivot ja se ohjaa robotin tarkkoja liikkeitä.Robotin tietokoneena se ottaa syötteitä antureilta ja muokkaa ohjelmaa, joka ohjaa lähtöä.Tämä vaatii piirilevyn (PCB) elektronisten komponenttien sijoittamiseksi.Tämä piirilevy voidaan CNC-työstää haluttuun kokoon ja muotoon ennen elektronisten komponenttien lisäämistä.
5. Anturit
Kuten edellä mainittiin, anturit vastaanottavat tietoa robotin ympäristöstä ja syöttävät sen takaisin robottiohjaimelle.Anturi vaatii myös piirilevyn, joka voidaan työstää CNC.Joskus nämä anturit sijaitsevat myös CNC-koneistetuissa koteloissa.
Räätälöidyt jigit ja kalusteet
Vaikka se ei ole osa itse robottia, useimmat robottitoiminnot vaativat mukautettuja kahvoja ja kiinnikkeitä.Saatat tarvita tarttujan pitämään osaa, kun robotti työskentelee sen parissa.Voit myös käyttää tarttuja osien kohdistamiseen tarkasti, mitä usein tarvitaan robottien poimimiseen tai laskemiseen.Koska ne ovat yleensä kertaluonteisia mukautettuja osia, CNC-työstö on täydellinen jigeille.
Postitusaika: 08.04.2022