Zdi se, da so danes roboti povsod – v filmih, na letališčih, v proizvodnji hrane in celo v tovarnah, ki izdelujejo druge robote.Roboti imajo veliko različnih funkcij in uporab, in ko postajajo lažji in cenejši za izdelavo, postajajo vse bolj običajni tudi v industriji.Ker se povpraševanje po robotiki povečuje, morajo proizvajalci robotov temu slediti in ena od osnovnih metod izdelave robotskih delov je CNC obdelava.Ta članek bo izvedel več o robotskih standardnih komponentah in zakaj je CNC obdelava tako pomembna za izdelavo robotov.
CNC obdelava je narejena po meri robotov
Prvič, CNC obdelava omogoča izdelavo delov z izjemno hitrimi dobavnimi časi.Skoraj takoj, ko imate pripravljen 3D model, lahko začnete izdelovati komponente s CNC strojem.To omogoča hitro ponovitev prototipov in hitro dostavo prilagojenih robotskih delov za profesionalne aplikacije.
Druga prednost CNC obdelave je njegova sposobnost natančne izdelave delov po specifikaciji.Ta natančnost izdelave je še posebej pomembna za robotiko, saj je dimenzijska natančnost ključna za izdelavo visoko zmogljivih robotov.Natančna CNC obdelava ohranja tolerance znotraj +/- 0,0002 palca, del pa omogoča natančne in ponovljive premike robota.
Površinska obdelava je še en razlog za uporabo CNC obdelave za izdelavo robotskih delov.Medsebojno delujoči deli morajo imeti nizko trenje, natančna CNC obdelava pa lahko proizvede dele s površinsko hrapavostjo tako nizko kot Ra 0,8 μm ali nižjo s postopki naknadne obdelave, kot je poliranje.Nasprotno pa tlačno litje (pred kakršno koli končno obdelavo) običajno povzroči površinsko hrapavost blizu 5 µm.Kovinski 3D-tiskanje ustvari bolj grobo površino.
Končno je vrsta materiala, ki ga uporablja robot, idealna za CNC obdelavo.Roboti morajo biti sposobni stabilno premikati in dvigovati predmete, kar zahteva močne in trde materiale.Te potrebne lastnosti je najbolje doseči s strojno obdelavo nekaterih kovin in plastike.Poleg tega se roboti pogosto uporabljajo za proizvodnjo po meri ali za proizvodnjo majhnih količin, zaradi česar je CNC obdelava naravna izbira za robotske dele.
Vrste robotskih delov, izdelanih s CNC obdelavo
S toliko možnimi funkcijami se je razvilo veliko različnih vrst robotov.Obstaja več glavnih vrst robotov, ki se običajno uporabljajo.Zgibni roboti imajo eno roko z več sklepi, kar je videlo veliko ljudi.Obstaja tudi robot SCARA (Selective Compliance Articulated Robot Robot), ki lahko premika stvari med dvema vzporednima ravninama.SCARA imajo visoko navpično togost, ker je njihovo gibanje vodoravno.Zgibi robota Delta so na dnu, zaradi česar je roka lahka in se lahko hitro premika.Končno imajo portalni ali kartezični roboti linearne aktuatorje, ki se premikajo za 90 stopinj drug proti drugemu.Vsak od teh robotov ima drugačno konstrukcijo in različne aplikacije, vendar je na splošno pet glavnih komponent, ki sestavljajo robota:
1. Robotska roka
Robotske roke so zelo različne po obliki in funkciji, zato se uporablja veliko različnih delov.Vendar pa imajo vsi eno skupno lastnost, in to je njihova sposobnost premikanja ali ravnanja s predmeti – tako kot človeška roka!Različni deli robotske roke so celo poimenovani po našem: ramenski, komolčni in zapestni sklepi se vrtijo in nadzorujejo gibanje vsakega dela.
2. Končni efektor
Končni efektor je nastavek, pritrjen na konec robotske roke.Končni efektorji vam omogočajo, da prilagodite funkcionalnost robota za različne operacije, ne da bi zgradili povsem novega robota.Lahko so prijemala, prijemala, sesalniki ali priseski.Ti končni efektorji so običajno CNC obdelane komponente iz kovine (običajno aluminija).Ena od komponent je trajno pritrjena na konec robotove roke.Dejansko prijemalo, prisesek ali drug končni efektor se poveže s sklopom, tako da ga lahko nadzoruje robotska roka.Ta nastavitev z dvema različnima komponentama olajša zamenjavo različnih končnih efektorjev, tako da je robota mogoče prilagoditi različnim aplikacijam.To lahko vidite na spodnji sliki.Spodnji disk bo privit na roko robota, kar vam bo omogočilo povezavo cevi, ki poganja prisesek, na dovod zraka robota.
3. Motor
Vsak robot potrebuje motorje, ki poganjajo gibanje rok in sklepov.Sam motor ima veliko gibljivih delov, od katerih jih je veliko mogoče obdelati s CNC strojem.Običajno motor kot vir energije uporablja nekakšno strojno obdelano ohišje in strojno obdelan nosilec, ki ga povezuje z robotsko roko.Tudi ležaji in gredi so pogosto obdelani s CNC.Gredi lahko obdelate na stružnici, da zmanjšate premer, ali na mlinu, da dodate funkcije, kot so ključi ali reže.Končno se lahko gibanje motorja prenese na sklepe ali zobnike drugih delov robota z rezkanjem, EDM ali rezkanjem zobnikov.
4. Krmilnik
Krmilnik so v bistvu možgani robota in nadzirajo natančne gibe robota.Kot robotov računalnik sprejema vhodne podatke od senzorjev in spreminja program, ki nadzoruje izhodne podatke.To zahteva tiskano vezje (PCB) za namestitev elektronskih komponent.To tiskano vezje je mogoče CNC obdelati na želeno velikost in obliko, preden dodate elektronske komponente.
5. Senzorji
Kot že omenjeno, senzorji sprejemajo informacije o robotovi okolici in jih posredujejo nazaj robotovemu krmilniku.Senzor zahteva tudi tiskano vezje, ki ga je mogoče obdelati s CNC strojem.Včasih so ti senzorji nameščeni tudi v CNC obdelanih ohišjih.
Šablone in napeljave po meri
Čeprav ni del samega robota, večina robotskih operacij zahteva ročaje in napeljave po meri.Morda boste potrebovali prijemalo za držanje dela, medtem ko robot dela na njem.Za natančno pozicioniranje delov lahko uporabite tudi prijemala, kar je pogosto potrebno, da roboti poberejo ali odložijo dele.Ker gre običajno za enkratne dele po meri, je CNC obdelava popolna za šablone.
Čas objave: 8. aprila 2022