Robots lijken tegenwoordig overal te zijn: in films, op luchthavens, in de voedselproductie en zelfs in fabrieken die andere robots maken.Robots hebben veel verschillende functies en toepassingen, en naarmate ze gemakkelijker en goedkoper te vervaardigen zijn, worden ze ook steeds gebruikelijker in de industrie.Naarmate de vraag naar robotica toeneemt, moeten robotfabrikanten gelijke tred houden, en een basismethode voor het maken van robotonderdelen is CNC-bewerking.Dit artikel leert meer over standaardrobotcomponenten en waarom CNC-bewerking zo belangrijk is voor het maken van robots.
CNC-bewerking is op maat gemaakt voor robots
Ten eerste maakt CNC-bewerking de productie van onderdelen met extreem snelle doorlooptijden mogelijk.Bijna zodra u uw 3D-model gereed heeft, kunt u beginnen met het maken van componenten met een CNC-machine.Dit maakt een snelle iteratie van prototypes en snelle levering van op maat gemaakte robotonderdelen voor professionele toepassingen mogelijk.
Een ander voordeel van CNC-bewerking is het vermogen om onderdelen nauwkeurig volgens specificatie te vervaardigen.Deze productieprecisie is vooral belangrijk voor robotica, omdat maatnauwkeurigheid de sleutel is tot het maken van krachtige robots.Precisie-CNC-bewerkingen houden toleranties binnen +/- 0,0002 inch, en het onderdeel maakt nauwkeurige en herhaalbare bewegingen van de robot mogelijk.
Oppervlakteafwerking is een andere reden om CNC-bewerking te gebruiken om robotonderdelen te produceren.Op elkaar inwerkende onderdelen moeten een lage wrijving hebben, en met precisie-CNC-bewerkingen kunnen onderdelen worden geproduceerd met een oppervlakteruwheid van slechts Ra 0,8 μm, of lager door nabewerkingen zoals polijsten.Daarentegen produceert spuitgieten (vóór enige afwerking) doorgaans een oppervlakteruwheid van bijna 5 µm.Metaal 3D-printen zorgt voor een ruwere oppervlakteafwerking.
Tenslotte is het soort materiaal dat de robot gebruikt ideaal voor CNC-bewerkingen.Robots moeten objecten stabiel kunnen verplaatsen en optillen, waarvoor sterke, harde materialen nodig zijn.Deze noodzakelijke eigenschappen kunnen het beste worden bereikt door bepaalde metalen en kunststoffen te bewerken.Bovendien worden robots vaak gebruikt voor productie op maat of in kleine volumes, waardoor CNC-bewerking een logische keuze is voor robotonderdelen.
Soorten robotonderdelen gemaakt door CNC-bewerking
Met zoveel mogelijke functies zijn er veel verschillende soorten robots geëvolueerd.Er zijn verschillende hoofdtypen robots die vaak worden gebruikt.Gelede robots hebben een enkele arm met meerdere gewrichten, zoals veel mensen hebben gezien.Er is ook de SCARA-robot (Selective Compliance Articulated Robot Arm), die dingen tussen twee parallelle vlakken kan verplaatsen.SCARA heeft een hoge verticale stijfheid omdat hun beweging horizontaal is.De gewrichten van de Delta-robot zitten aan de onderkant, waardoor de arm licht blijft en snel kan bewegen.Ten slotte hebben portaal- of cartesiaanse robots lineaire actuatoren die 90 graden ten opzichte van elkaar bewegen.Elk van deze robots heeft een andere constructie en verschillende toepassingen, maar er zijn over het algemeen vijf hoofdcomponenten waaruit een robot bestaat:
1. Robotarm
Robotarmen zijn qua vorm en functie heel verschillend, waardoor er veel verschillende onderdelen worden gebruikt.Ze hebben echter allemaal één ding gemeen, en dat is hun vermogen om objecten te verplaatsen of te manipuleren – net als een menselijke arm!Verschillende delen van de robotarm zijn zelfs naar de onze vernoemd: de schouder-, elleboog- en polsgewrichten draaien en controleren de beweging van elk onderdeel.
2. Eindeffector
Een eindeffector is een hulpstuk dat aan het uiteinde van een robotarm is bevestigd.Met eindeffectors kunt u de functionaliteit van de robot aanpassen voor verschillende bewerkingen zonder een geheel nieuwe robot te bouwen.Het kunnen grijpers, grijpers, stofzuigers of zuignappen zijn.Deze eindeffectoren zijn doorgaans CNC-gefreesde componenten van metaal (meestal aluminium).Eén van de onderdelen is permanent bevestigd aan het uiteinde van de robotarm.Een echte grijper, zuignap of andere eindeffector past bij het samenstel, zodat het door de robotarm kan worden bestuurd.Deze opstelling met twee verschillende componenten maakt het eenvoudiger om verschillende eindeffectoren uit te wisselen, zodat de robot aan verschillende toepassingen kan worden aangepast.Dit kun je zien in de onderstaande afbeelding.De onderste schijf wordt met bouten aan de robotarm bevestigd, zodat u de slang die de zuignap bedient, kunt aansluiten op de luchttoevoer van de robot.
3. Motor
Elke robot heeft motoren nodig om de beweging van de armen en gewrichten aan te drijven.De motor zelf heeft veel bewegende delen, waarvan er vele CNC-gefreesd kunnen worden.Meestal gebruikt de motor een machinaal bewerkte behuizing als krachtbron, en een machinaal bewerkte beugel die hem met de robotarm verbindt.Lagers en assen worden ook vaak CNC-gefreesd.Assen kunnen op een draaibank worden bewerkt om de diameter te verkleinen of op een frees om functies zoals sleutels of sleuven toe te voegen.Ten slotte kan de motorbeweging worden overgebracht op de gewrichten of tandwielen van andere delen van de robot door middel van frezen, EDM of tandwielhobben.
4. Beheerder
De controller is feitelijk het brein van de robot en bestuurt de precieze bewegingen van de robot.Als computer van de robot neemt hij input van sensoren en past hij het programma aan dat de output regelt.Hiervoor is een printplaat (PCB) nodig waarin de elektronische componenten zijn ondergebracht.Deze PCB kan CNC-gefreesd worden in de gewenste maat en vorm voordat de elektronische componenten worden toegevoegd.
5. Sensoren
Zoals hierboven vermeld ontvangen de sensoren informatie over de omgeving van de robot en sturen deze terug naar de robotcontroller.De sensor vereist ook een PCB, die CNC-gefreesd kan worden.Soms zijn deze sensoren ook ondergebracht in CNC-gefreesde behuizingen.
Op maat gemaakte mallen en armaturen
Hoewel ze geen deel uitmaken van de robot zelf, vereisen de meeste robotoperaties aangepaste grepen en bevestigingen.Mogelijk hebt u een grijper nodig om het onderdeel vast te houden terwijl de robot eraan werkt.Ook kun je grijpers gebruiken om onderdelen nauwkeurig te positioneren, wat vaak nodig is voor robots om onderdelen op te pakken of neer te zetten.Omdat het meestal eenmalige onderdelen op maat zijn, is CNC-bewerking perfect voor mallen.
Posttijd: 08 april 2022