เหตุใดการตัดเฉือน CNC จึงมีความสำคัญต่ออุตสาหกรรมหุ่นยนต์

ทุกวันนี้ หุ่นยนต์ดูเหมือนจะมีอยู่ทั่วไปทุกที่ ทั้งในภาพยนตร์ ในสนามบิน ในการผลิตอาหาร และแม้แต่ในโรงงานที่ผลิตหุ่นยนต์ตัวอื่นๆหุ่นยนต์มีฟังก์ชันและการใช้งานที่แตกต่างกันมากมาย และเนื่องจากการผลิตง่ายขึ้นและราคาถูกกว่า หุ่นยนต์จึงกลายเป็นเรื่องธรรมดาในอุตสาหกรรมมากขึ้นด้วยเนื่องจากความต้องการด้านหุ่นยนต์เพิ่มมากขึ้น ผู้ผลิตหุ่นยนต์จึงต้องตามทัน และวิธีการพื้นฐานอย่างหนึ่งในการผลิตชิ้นส่วนหุ่นยนต์ก็คือการใช้เครื่องจักร CNCบทความนี้จะเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับส่วนประกอบมาตรฐานของหุ่นยนต์ และเหตุใดการตัดเฉือน CNC จึงมีความสำคัญต่อการสร้างหุ่นยนต์

การตัดเฉือน CNC ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับหุ่นยนต์

ประการแรก การใช้เครื่องจักร CNC ช่วยให้สามารถผลิตชิ้นส่วนที่มีระยะเวลารอคอยสินค้าที่รวดเร็วมากเกือบจะทันทีที่คุณมีโมเดล 3D พร้อมแล้ว คุณสามารถเริ่มสร้างส่วนประกอบด้วยเครื่อง CNC ได้ช่วยให้สามารถทำซ้ำต้นแบบได้อย่างรวดเร็วและจัดส่งชิ้นส่วนหุ่นยนต์แบบกำหนดเองสำหรับการใช้งานระดับมืออาชีพได้อย่างรวดเร็ว

ข้อดีอีกประการหนึ่งของเครื่องจักรกลซีเอ็นซีคือความสามารถในการผลิตชิ้นส่วนตามข้อกำหนดได้อย่างแม่นยำความแม่นยำในการผลิตนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับหุ่นยนต์ เนื่องจากความถูกต้องของมิติเป็นกุญแจสำคัญในการสร้างหุ่นยนต์ที่มีประสิทธิภาพสูงเครื่องจักรกลซีเอ็นซีที่มีความแม่นยำรักษาความคลาดเคลื่อนภายใน +/- 0.0002 นิ้ว และชิ้นส่วนช่วยให้สามารถเคลื่อนไหวหุ่นยนต์ได้อย่างแม่นยำและทำซ้ำได้

การตกแต่งพื้นผิวเป็นอีกเหตุผลหนึ่งที่ต้องใช้เครื่องจักร CNC เพื่อผลิตชิ้นส่วนหุ่นยนต์ชิ้นส่วนที่มีการโต้ตอบกันจำเป็นต้องมีแรงเสียดทานต่ำ และเครื่องจักร CNC ที่มีความแม่นยำสามารถผลิตชิ้นส่วนที่มีความหยาบของพื้นผิวต่ำถึง Ra 0.8 μm หรือต่ำกว่าผ่านขั้นตอนหลังการประมวลผล เช่น การขัดเงาในทางตรงกันข้าม การหล่อแบบตายตัว (ก่อนการตกแต่งใดๆ) โดยทั่วไปจะทำให้เกิดความหยาบของพื้นผิวใกล้กับ 5µmการพิมพ์ 3 มิติด้วยโลหะทำให้ได้พื้นผิวที่หยาบยิ่งขึ้น

สุดท้ายนี้ ประเภทของวัสดุที่หุ่นยนต์ใช้นั้นเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการตัดเฉือน CNCหุ่นยนต์จำเป็นต้องสามารถเคลื่อนย้ายและยกวัตถุได้อย่างมั่นคง โดยต้องใช้วัสดุที่แข็งแกร่งและแข็งคุณสมบัติที่จำเป็นเหล่านี้ทำได้ดีที่สุดโดยการตัดเฉือนโลหะและพลาสติกบางชนิดนอกจากนี้ หุ่นยนต์มักจะใช้สำหรับการผลิตตามสั่งหรือปริมาณน้อย ซึ่งทำให้การตัดเฉือน CNC เป็นทางเลือกที่เป็นธรรมชาติสำหรับชิ้นส่วนหุ่นยนต์

ประเภทของชิ้นส่วนหุ่นยนต์ที่ผลิตโดยเครื่องจักร CNC

ด้วยฟังก์ชันที่เป็นไปได้มากมาย หุ่นยนต์หลายประเภทจึงได้พัฒนาไปหุ่นยนต์ที่นิยมใช้กันมีหลายประเภทหลักๆหุ่นยนต์แบบมีข้อต่อมีแขนข้างเดียวและมีข้อต่อหลายข้อซึ่งหลายคนคงเคยเห็นมาแล้วนอกจากนี้ยังมีหุ่นยนต์ SCARA (Selective Compliance Articulated Robot Arm) ซึ่งสามารถเคลื่อนย้ายสิ่งของระหว่างระนาบขนานสองอันได้SCARA มีความแข็งในแนวตั้งสูงเนื่องจากการเคลื่อนที่เป็นแนวนอนข้อต่อของหุ่นยนต์เดลต้าอยู่ที่ด้านล่าง ซึ่งทำให้แขนเบาและสามารถเคลื่อนที่ได้อย่างรวดเร็วสุดท้าย หุ่นยนต์โครงสำหรับตั้งสิ่งของหรือคาร์ทีเซียนมีแอคชูเอเตอร์เชิงเส้นที่เคลื่อนที่ 90 องศาซึ่งกันและกันหุ่นยนต์แต่ละตัวมีโครงสร้างและการใช้งานที่แตกต่างกัน แต่โดยทั่วไปแล้วหุ่นยนต์จะมีองค์ประกอบหลัก 5 ประการ:

1. แขนหุ่นยนต์

แขนหุ่นยนต์มีรูปแบบและฟังก์ชันที่แตกต่างกันมาก ดังนั้นจึงมีการใช้ชิ้นส่วนที่แตกต่างกันมากมายอย่างไรก็ตาม พวกเขาล้วนมีสิ่งหนึ่งที่เหมือนกัน นั่นคือความสามารถของพวกเขาในการเคลื่อนย้ายหรือจัดการวัตถุ เช่นเดียวกับแขนของมนุษย์!ส่วนต่างๆ ของแขนหุ่นยนต์ได้รับการตั้งชื่อตามของเราเองด้วยซ้ำ ข้อต่อไหล่ ข้อศอก และข้อมือจะหมุนและควบคุมการเคลื่อนไหวของแต่ละส่วน

2. เอนด์เอฟเฟกต์

End Effector คือสิ่งที่แนบมากับปลายแขนหุ่นยนต์End Effector ช่วยให้คุณสามารถปรับแต่งการทำงานของหุ่นยนต์สำหรับการทำงานที่แตกต่างกัน โดยไม่ต้องสร้างหุ่นยนต์ใหม่ทั้งหมดอาจเป็นมือจับ มือจับ เครื่องดูดฝุ่น หรือถ้วยดูดโดยทั่วไปแล้วเอนด์เอฟเฟกต์เหล่านี้มักเป็นส่วนประกอบที่กลึงด้วย CNC จากโลหะ (โดยปกติคืออะลูมิเนียม)ส่วนประกอบชิ้นหนึ่งถูกติดอย่างถาวรที่ปลายแขนหุ่นยนต์มือจับ ถ้วยดูด หรืออุปกรณ์ปลายแขนอื่นๆ ที่มาคู่กับชุดประกอบจึงสามารถควบคุมได้ด้วยแขนหุ่นยนต์การตั้งค่าที่มีสองส่วนประกอบที่แตกต่างกันนี้ทำให้ง่ายต่อการสลับเอนด์เอฟเฟกต์ที่แตกต่างกัน ดังนั้นหุ่นยนต์จึงสามารถปรับให้เข้ากับการใช้งานที่แตกต่างกันได้คุณสามารถดูสิ่งนี้ได้ในภาพด้านล่างแผ่นด้านล่างจะยึดเข้ากับแขนหุ่นยนต์ เพื่อให้คุณสามารถต่อท่อที่ใช้ถ้วยดูดเข้ากับช่องจ่ายอากาศของหุ่นยนต์ได้

3. มอเตอร์

หุ่นยนต์ทุกตัวต้องใช้มอเตอร์เพื่อขับเคลื่อนการเคลื่อนไหวของแขนและข้อต่อตัวมอเตอร์นั้นมีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวได้หลายชิ้น ซึ่งหลายชิ้นสามารถกลึงด้วยเครื่อง CNC ได้โดยทั่วไปแล้ว มอเตอร์จะใช้ตัวเครื่องบางชนิดเป็นแหล่งพลังงาน และใช้ขายึดกลึงที่เชื่อมต่อกับแขนหุ่นยนต์ตลับลูกปืนและเพลามักถูกกลึงด้วย CNC เช่นกันสามารถตัดเฉือนเพลาบนเครื่องกลึงเพื่อลดเส้นผ่านศูนย์กลางหรือบนโรงสีเพื่อเพิ่มคุณสมบัติต่างๆ เช่น กุญแจหรือร่องในที่สุด การเคลื่อนไหวของมอเตอร์สามารถส่งผ่านไปยังข้อต่อหรือเฟืองของส่วนอื่น ๆ ของหุ่นยนต์ได้โดยการกัด EDM หรือเฟืองเกียร์

4. ผู้ควบคุม

โดยพื้นฐานแล้วตัวควบคุมนั้นเป็นสมองของหุ่นยนต์และควบคุมการเคลื่อนไหวที่แม่นยำของหุ่นยนต์เนื่องจากเป็นคอมพิวเตอร์ของหุ่นยนต์ หุ่นยนต์จึงรับอินพุตจากเซ็นเซอร์และแก้ไขโปรแกรมที่ควบคุมเอาต์พุตต้องใช้แผงวงจรพิมพ์ (PCB) เพื่อบรรจุชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์PCB นี้สามารถกลึง CNC ตามขนาดและรูปร่างที่ต้องการได้ก่อนที่จะเพิ่มชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์

5. เซนเซอร์

ตามที่กล่าวไว้ข้างต้น เซ็นเซอร์จะได้รับข้อมูลเกี่ยวกับสภาพแวดล้อมของหุ่นยนต์และป้อนกลับไปยังตัวควบคุมหุ่นยนต์เซ็นเซอร์ยังต้องใช้ PCB ซึ่งสามารถกลึง CNC ได้บางครั้งเซ็นเซอร์เหล่านี้ยังอยู่ในตัวเครื่องที่กลึง CNC อีกด้วย

จิ๊กและฟิกซ์เจอร์แบบกำหนดเอง

แม้ว่าจะไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของหุ่นยนต์ แต่การทำงานของหุ่นยนต์ส่วนใหญ่จำเป็นต้องมีอุปกรณ์จับยึดและฟิกซ์เจอร์แบบกำหนดเองคุณอาจต้องใช้มือจับเพื่อยึดชิ้นส่วนในขณะที่หุ่นยนต์กำลังทำงานอยู่คุณยังสามารถใช้มือจับเพื่อวางตำแหน่งชิ้นส่วนได้อย่างแม่นยำ ซึ่งมักจำเป็นสำหรับหุ่นยนต์ในการหยิบหรือวางชิ้นส่วนเนื่องจากโดยปกติแล้วจะเป็นชิ้นส่วนสั่งทำพิเศษ การตัดเฉือน CNC จึงเหมาะสำหรับจิ๊ก