Waarom is CNC-bewerking zo belangrijk voor de robotica-industrie?

Robots lijken tegenwoordig overal te zijn - ze werken in films, luchthavens, voedselproductie en zelfs fabrieken die andere robots maken. Robots hebben veel verschillende functies en toepassingen, en naarmate ze gemakkelijker en goedkoper te produceren zijn, komen ze ook steeds vaker voor in de industrie. Aangezien de vraag naar robottechnologie toeneemt en robotfabrikanten gelijke tred moeten houden, is CNC-bewerking een primaire methode voor het vervaardigen van robotonderdelen. . Lees verder voor meer informatie over mechanische standaardcomponenten, geschikte robotmaterialen en waarom CNC-bewerking zo belangrijk is voor robotproductie.

CNC M pijn is T ailor- M ade F of R obots

Enerzijds maakt CNC-bewerking de productie van onderdelen met extreem snelle doorlooptijden mogelijk. Vrijwel zodra u uw 3D-model gereed heeft, kunt u met een CNC-machine onderdelen gaan vervaardigen. Dit maakt een snelle iteratie van prototypes en snelle levering van op maat gemaakte robotonderdelen voor speciale toepassingen mogelijk.

Een ander voordeel van CNC-bewerking is de mogelijkheid om onderdelen exact volgens specificatie te vervaardigen. Deze fabricageprecisie is vooral belangrijk voor robotica, waar maatnauwkeurigheid de sleutel is tot het bouwen van hoogwaardige robots. Precisie CNC-bewerking kan nauwe toleranties van +/- 0,015 mm aanhouden , en dit zorgvuldig vervaardigde onderdeel maakt de precieze en herhaalbare bewegingen mogelijk waar de robot bekend om staat en wordt gewaardeerd.

Oppervlakteafwerking is een andere reden om CNC-bewerking te gebruiken om robotonderdelen te produceren. Interagerende onderdelen moeten een lage wrijving hebben, en precisie CNC-bewerking kan onderdelen produceren met een oppervlakteruwheid zo laag als Ra 0,8 m, en zelfs lager door nabewerkingen zoals polijsten. Daarentegen produceert spuitgieten (vóór een afwerkingsproces) typisch een oppervlakteruwheid van bijna 5 m. 3D-printen van metaal zorgt voor een ruwere oppervlakteafwerking.

Ten slotte is het type materiaal dat in de robot wordt gebruikt ideaal voor CNC-bewerkingen. Robots moeten objecten stabiel kunnen verplaatsen en optillen, waarvoor sterke, harde materialen nodig zijn. Deze noodzakelijke eigenschappen worden het best bereikt door bepaalde metalen en kunststoffen te bewerken, zoals beschreven in de sectie Materialen hieronder. Bovendien worden robots vaak gebruikt voor douanedoeleinden of productie van kleine hoeveelheden, 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. Verschillende hoofdtypen robots worden vaak gebruikt. Gelede robots hebben een enkele arm met meerdere gewrichten, wat 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 naar elkaar toe bewegen. Elk van deze robots heeft verschillende configuraties en verschillende toepassingen, maar over het algemeen vormen vijf hoofdcomponenten de robot (manipulator, eindeffector, motor, controller, sensor).

R obotisch A rm

Robotarmen variëren sterk in vorm en functie, dus er kunnen veel verschillende componenten worden gebruikt. Wat ze echter gemeen hebben, is hun vermogen om objecten te verplaatsen of bewerkingen uit te voeren - in tegenstelling tot menselijke armen! Verschillende delen van de robotarm zijn zelfs naar onszelf vernoemd:de schouder-, elleboog- en polsgewrichten draaien en regelen de beweging van de tussenliggende delen .

De structurele delen van een robotarm moeten stijf en sterk zijn, zodat ze objecten kunnen optillen of kracht kunnen uitoefenen. CNC-bewerking is de juiste keuze vanwege de gebruikte materialen om aan deze eisen te voldoen (staal, aluminium en sommige kunststoffen). Ook kleinere onderdelen, zoals tandwielen of lagers in gewrichten, of de delen van de behuizing rondom een ​​arm, kunnen CNC gefreesd worden.

Robot E en E factor

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. Dit kunnen grijpers, grijpers, stofzuigers of zuignappen zijn.

Deze eindeffectors hebben meestal CNC-componenten die zijn vervaardigd uit metaal (meestal aluminium, later meer over materiaalkeuze). Een van de componenten is permanent bevestigd aan het uiteinde van de robotarm. Een echte grijper, zuignap of een andere eindeffector (of een reeks eindeffectors) past bij dit samenstel, zodat het kan worden bestuurd door een robotarm.

Deze opstelling met twee verschillende componenten maakt het gemakkelijker om verschillende eindeffectors uit te wisselen, zodat de robot kan worden aangepast aan verschillende toepassingen. Dit zie je in onderstaande afbeelding. De onderste schijf wordt vastgeschroefd aan een passend onderdeel op de robotarm, zodat u de slang die de zuignap bedient, kunt aansluiten op de luchttoevoer van de robot. De bovenste en onderste schijven zijn voorbeelden van CNC-gefreesde onderdelen.

Robot D rive M of

Elke robot heeft motoren nodig om de beweging van de armen en gewrichten aan te drijven. Servomotoren kunnen worden gebruikt om de werking van de robot aan te drijven.

De motor zelf heeft veel bewegende delen, waarvan vele CNC-gefreesd kunnen worden. Meestal heeft de motor een soort machinaal bewerkte behuizing voor de voeding en machinaal bewerkte beugels om hem aan de robotarm te verbinden. Dergelijke beugels zijn meestal CNC-gefreesd. En de lagers en assen van de robot zijn meestal CNC-gefreesd. De assen van de robot kunnen worden bewerkt op een CNC-draaibank om de diameter te verkleinen of op een freesmachine om speciale functies toe te voegen.

Ten slotte kunnen de tandwielen die de motorbeweging overbrengen naar robotgewrichten of andere componenten CNC-gefreesd worden met behulp van freesmachines, EDM's of tandwieluitloopmachines.

C controleur

De controller is het brein van de robot, het doet wat je denkt dat het zal doen - het bestuurt meestal de precieze bewegingen van de robot. Als de computer van de robot neemt het input van sensoren en wijzigt het het programma dat de output bestuurt. Dit vereist een printplaat (PCB) om de elektronische componenten te huisvesten. Deze PCB kan CNC-gefreesd worden tot de gewenste grootte en vorm voordat de elektronica wordt toegevoegd.

S ensor

Zoals hierboven vermeld, ontvangen de sensoren informatie over de omgeving van de robot en geven deze terug aan de controller van de robot. De sensor vereist ook een PCB die CNC-gefreesd kan worden. Soms zijn deze sensoren ook ondergebracht in CNC-gefreesde behuizingen.