Nuförtiden verkar robotar finnas överallt i filmer, flygplatser, livsmedelsproduktion och till och med arbeta i fabriker som gör andra robotar. Robotar har många olika funktioner och användningsområden och i takt med att deras tillverkning blir enklare och billigare blir de allt vanligare i branschen. När efterfrågan på robotik ökar måste robottillverkarna hänga med, och en grundläggande metod för att tillverka robotdelar är CNC-bearbetning. Den här artikeln kommer att lära dig mer om standarddelarna i robotar och varför CNC-bearbetning är så viktig för tillverkning av robotar.
CNC-bearbetning är skräddarsydd för robotar
För det första kan CNC-bearbetning producera detaljer med extremt snabba ledtider. Nästan efter att du har förberett 3D-modellen kan du börja använda CNC-maskiner för att tillverka komponenter. Detta möjliggör snabb iteration av prototyper och snabb leverans av skräddarsydda robotdelar för professionella applikationer.
En annan fördel med CNC-bearbetning är att den exakt kan tillverka delar som uppfyller specifikationerna. Denna tillverkningsnoggrannhet är särskilt viktig för robotteknik, eftersom dimensionsnoggrannhet är nyckeln till tillverkning av högpresterande robotar. Precisions-CNC-bearbetning kan hålla toleranser inom +/-0,0002 tum, och denna del tillåter roboten att utföra exakta och repeterbara rörelser.
Ytfinish är en annan anledning till att använda CNC-bearbetning för att producera robotdelar. De samverkande delarna måste ha låg friktion. Precisions-CNC-bearbetning kan producera delar med en ytjämnhet så låg som Ra 0,8μm, eller till och med lägre efter avslutande operationer såsom polering. Däremot ger pressgjutning (innan någon efterbehandling) vanligtvis en ytjämnhet nära 5μm. 3D-utskrift av metall ger en grövre ytfinish.
Slutligen är den typ av material som används av roboten det idealiska materialet för CNC-bearbetning. Robotar måste kunna flytta och lyfta föremål stadigt, och de behöver starka och hårda material. Dessa nödvändiga egenskaper uppnås bäst genom att bearbeta vissa metaller och plaster. Dessutom används robotar ofta för specialtillverkning eller tillverkning av små serier, vilket gör CNC-bearbetning till ett naturligt val för robotdelar.
Typer av robotdelar tillverkade med CNC-bearbetning
Med så många möjliga funktioner har många olika typer av robotar utvecklats. Det finns flera huvudtyper av robotar som ofta används. Den enkla armen på en ledad robot har flera leder, vilket många människor har sett. Det finns också en SCARA-robot (Selective Compliance Articulated Robot Arm) som kan flytta saker mellan två parallella plan. SCARA har en hög vertikal styvhet eftersom deras rörelse är horisontell. Lederna på Delta-roboten är placerade i botten, vilket håller armarna lätta och kan röra sig snabbt. Slutligen har portal- eller kartesiska robotar linjära ställdon som rör sig 90 grader mot varandra. Var och en av dessa robotar har olika struktur och olika applikationer, men det är vanligtvis fem huvudkomponenter som utgör roboten.
Det finns främst flera typer av robotar som ofta används. Den enkla armen på en ledad robot har flera leder, vilket många människor har sett. Det finns också en SCARA-robot (Selective Compliant Joint Robot Arm) som kan flytta föremål mellan två parallella plan. SCARA har en hög vertikal styvhet eftersom deras rörelse är horisontell. Lederna på deltaroboten är placerade på basen, vilket håller armarna lätta och kan röra sig snabbt. Slutligen har portal- eller kartesiska robotar linjära ställdon som rör sig 90 grader mot varandra. Var och en av dessa robotar har olika struktur och olika applikationer, men har vanligtvis 5 huvudkomponenter:
1. Robotarm
Robotarmar är väldigt olika i form och funktion, så många olika delar används. Men de har en sak gemensamt, det vill säga att de kan flytta eller manipulera föremål - det här skiljer sig inte från en mänsklig arm! De olika delarna av robotarmen är till och med uppkallade efter våra egna delar: axel-, armbågs- och handledsleder roterar och styr varje dels rörelse.
2. Sluteffektor
Ändeffektorn är ett tillbehör fäst i änden av robotarmen. Sluteffektorn låter dig anpassa robotens funktioner efter olika operationer utan att behöva bygga en helt ny robot. De kan vara gripare, gripare, dammsugare eller sugkoppar. Dessa ändeffektorer är vanligtvis CNC-bearbetade delar gjorda av metall (vanligtvis aluminium). En av komponenterna är permanent ansluten till änden av robotarmen. Den faktiska griparen, sugkoppen eller annan ändeffektor är anpassad till denna enhet så att den kan styras av robotarmen. Denna uppställning med två olika komponenter gör det lättare att byta ut olika sluteffektorer, så roboten kan anpassas till olika applikationer. Du kan se detta på bilden nedan. Den nedre skivan kommer att skruvas fast i robotarmen, så att du kan ansluta slangen som driver sugkoppen till robotens lufttillförselanordning. De övre och nedre skivorna är exempel på CNC-bearbetade delar.
(Sluteffektorn involverar många CNC-bearbetningsdelar)
3. Motor
Varje robot behöver en motor för att driva rörelsen av armar och leder. Motorn i sig har många rörliga delar, varav många kan bearbetas med CNC. Generellt sett använder motorn något slags maskinbearbetat hus som strömkälla och en maskinbearbetad konsol som ansluter den till robotarmen. Lager och axlar är också vanligtvis CNC-bearbetade. Axeln kan bearbetas på en svarv för att minska diametern, eller den kan bearbetas på en fräsmaskin för att lägga till funktioner som nycklar eller spår. Slutligen kan fräsning, EDM eller kugghjulsdrift användas för att överföra motorrörelser till robotens leder eller andra växlar.
4. Styrenhet
Styrenheten är i grunden robotens hjärna, som styr robotens exakta rörelse. Som robotens dator accepterar den sensoringång och modifierar programmet som styr utmatningen. Detta kräver ett tryckt kretskort (PCB) för att inrymma de elektroniska komponenterna. Innan du lägger till elektroniska komponenter kan kretskortet CNC-bearbetas för att uppnå önskad storlek och form.
5. Sensor
Som nämnts ovan tar sensorn emot information om robotens omgivande miljö och matar tillbaka den till robotstyrenheten. Sensorn behöver också ett kretskort, som kan bearbetas med CNC. Ibland är dessa sensorer också installerade i CNC-bearbetade hus.
6. Anpassade fixturer och fasta enheter.
Även om den inte är en del av själva roboten, kräver de flesta robotoperationer anpassade fixturer och fasta enheter. När roboten arbetar med delen kan du behöva en fixtur för att fixa delen. Du kan också använda fixturer för att exakt placera delar, vilket vanligtvis är nödvändigt för robotar att plocka upp eller lägga ner delar. Eftersom det vanligtvis är engångskräddarsydda delar är CNC-bearbetning mycket lämplig för fixturer.
---------------------------------------SLUTET---------- ------------------------------------