Al giorno d’oggi i robot sembrano essere ovunque: nei film, negli aeroporti, nella produzione alimentare e persino nelle fabbriche che producono altri robot.I robot hanno molte funzioni e usi diversi e, poiché diventano più facili ed economici da produrre, stanno diventando sempre più comuni anche nell’industria.Con l’aumento della domanda di robotica, i produttori di robot devono tenere il passo e uno dei metodi di base per realizzare parti robotiche è la lavorazione CNC.Questo articolo imparerà di più sui componenti standard della robotica e sul perché la lavorazione CNC è così importante per realizzare robot.
La lavorazione CNC è fatta su misura per i robot
Innanzitutto, la lavorazione CNC consente la produzione di pezzi con tempi di consegna estremamente rapidi.Non appena avrai pronto il tuo modello 3D, potrai iniziare a realizzare componenti con una macchina CNC.Ciò consente una rapida iterazione dei prototipi e una rapida consegna di parti robotiche personalizzate per applicazioni professionali.
Un altro vantaggio della lavorazione CNC è la sua capacità di produrre con precisione parti su specifica.Questa precisione di produzione è particolarmente importante per la robotica, poiché l’accuratezza dimensionale è fondamentale per realizzare robot ad alte prestazioni.La lavorazione CNC di precisione mantiene le tolleranze entro +/- 0,0002 pollici e la parte consente movimenti precisi e ripetibili del robot.
La finitura superficiale è un altro motivo per utilizzare la lavorazione CNC per produrre parti robotiche.Le parti interagenti devono avere un basso attrito e la lavorazione CNC di precisione può produrre parti con ruvidità superficiale pari a Ra 0,8 μm o inferiore attraverso operazioni di post-elaborazione come la lucidatura.Al contrario, la pressofusione (prima di qualsiasi finitura) produce tipicamente una rugosità superficiale vicina a 5μm.La stampa 3D in metallo produce una finitura superficiale più ruvida.
Infine, il tipo di materiale utilizzato dal robot è ideale per la lavorazione CNC.I robot devono essere in grado di spostare e sollevare oggetti in modo stabile, e richiedono materiali resistenti e duri.Queste proprietà necessarie si ottengono meglio lavorando alcuni metalli e plastiche.Inoltre, i robot vengono spesso utilizzati per la produzione personalizzata o in volumi ridotti, il che rende la lavorazione CNC una scelta naturale per le parti robotiche.
Tipi di parti di robot realizzate mediante lavorazione CNC
Con così tante funzioni possibili, si sono evoluti molti tipi diversi di robot.Esistono diversi tipi principali di robot comunemente utilizzati.I robot articolati hanno un braccio singolo con più articolazioni, come molte persone hanno visto.C'è anche il robot SCARA (Selective Compliance Articulated Robot Arm), che può spostare oggetti su due piani paralleli.Gli SCARA hanno un'elevata rigidità verticale perché il loro movimento è orizzontale.Le articolazioni del robot Delta sono nella parte inferiore, il che mantiene il braccio leggero e in grado di muoversi rapidamente.Infine, i robot a portale o cartesiani dispongono di attuatori lineari che si muovono di 90 gradi l'uno rispetto all'altro.Ognuno di questi robot ha una costruzione diversa e applicazioni diverse, ma generalmente sono cinque i componenti principali che compongono un robot:
1. Braccio robotico
I bracci robotici sono molto diversi nella forma e nella funzione, quindi vengono utilizzate molte parti diverse.Tuttavia, hanno tutti una cosa in comune: la capacità di spostare o manipolare oggetti, proprio come un braccio umano!Diverse parti del braccio robotico prendono addirittura il nome dal nostro: le articolazioni della spalla, del gomito e del polso ruotano e controllano il movimento di ciascuna parte.
2. Effetto finale
Un effettore finale è un accessorio collegato all'estremità di un braccio robotico.Gli effettori finali consentono di personalizzare la funzionalità del robot per diverse operazioni senza costruire un robot completamente nuovo.Possono essere pinze, pinze, aspiratori o ventose.Questi effettori finali sono in genere componenti metallici lavorati a CNC (solitamente alluminio).Uno dei componenti è fissato in modo permanente all'estremità del braccio del robot.Una pinza, una ventosa o un altro effettore finale reale si accoppia con il gruppo in modo che possa essere controllato dal braccio robotico.Questa configurazione con due componenti diversi semplifica la sostituzione dei diversi effettori finali, in modo che il robot possa essere adattato a diverse applicazioni.Puoi vederlo nell'immagine qui sotto.Il disco inferiore verrà imbullonato al braccio del robot, consentendoti di collegare il tubo che aziona la ventosa all'alimentazione dell'aria del robot.
3. Motore
Ogni robot ha bisogno di motori per guidare il movimento delle braccia e delle articolazioni.Il motore stesso ha molte parti mobili, molte delle quali possono essere lavorate a CNC.In genere, il motore utilizza una sorta di alloggiamento lavorato come fonte di alimentazione e una staffa lavorata che lo collega al braccio robotico.Anche i cuscinetti e gli alberi sono spesso lavorati a CNC.Gli alberi possono essere lavorati su un tornio per ridurre il diametro o su una fresa per aggiungere caratteristiche come chiavette o scanalature.Infine, il movimento del motore può essere trasmesso ai giunti o agli ingranaggi di altre parti del robot mediante fresatura, elettroerosione o dentatura a creatore.
4. Controllore
Il controller è fondamentalmente il cervello del robot e controlla i movimenti precisi del robot.Essendo il computer del robot, riceve input dai sensori e modifica il programma che controlla l'output.Ciò richiede un circuito stampato (PCB) per ospitare i componenti elettronici.Questo PCB può essere lavorato a CNC nella dimensione e nella forma desiderate prima di aggiungere i componenti elettronici.
5. Sensori
Come accennato in precedenza, i sensori ricevono informazioni sull'ambiente circostante il robot e le restituiscono al controller del robot.Il sensore richiede anche un PCB, che può essere lavorato a CNC.A volte questi sensori sono anche alloggiati in alloggiamenti lavorati a CNC.
Maschere e attrezzature personalizzate
Sebbene non facciano parte del robot stesso, la maggior parte delle operazioni robotiche richiedono impugnature e dispositivi personalizzati.Potrebbe essere necessaria una pinza per trattenere la parte mentre il robot ci sta lavorando.È inoltre possibile utilizzare le pinze per posizionare con precisione le parti, operazione spesso necessaria ai robot per prelevare o depositare le parti.Poiché di solito si tratta di parti personalizzate uniche, la lavorazione CNC è perfetta per le maschere.
Orario di pubblicazione: 08-apr-2022