В днешно време роботите изглежда са навсякъде - във филмите, летищата, производството на храни и дори работят във фабрики, които произвеждат други роботи. Роботите имат много различни функции и приложения и тъй като производството им става по-лесно и по-евтино, те стават все по-разпространени в индустрията. Тъй като търсенето на роботика се увеличава, производителите на роботи трябва да се справят, а основен метод за производство на части за роботи е обработката с ЦПУ. Тази статия ще научи повече за стандартните части на роботите и защо CNC обработката е толкова важна за производството на роботи.
CNC обработката е специално направена за роботи
На първо място, CNC обработката може да произвежда части с изключително бързо време за изпълнение. Почти след като сте подготвили 3D модела, можете да започнете да използвате CNC машини за изработване на компоненти. Това позволява бърза итерация на прототипи и бърза доставка на персонализирани роботизирани части за професионални приложения.
Друго предимство на CNC обработката е, че може точно да произвежда части, които отговарят на спецификациите. Тази производствена точност е особено важна за роботиката, тъй като точността на размерите е ключът към производството на високопроизводителни роботи. Прецизната CNC обработка може да поддържа толерансите в рамките на +/-0,0002 инча и тази част позволява на робота да извършва прецизни и повтарящи се движения.
Повърхностното покритие е друга причина за използване на CNC обработка за производство на роботизирани части. Взаимодействащите части трябва да имат ниско триене. Прецизната обработка с ЦПУ може да произвежда части с грапавост на повърхността до Ra 0,8μm или дори по-ниска след довършителни операции като полиране. За разлика от това, леенето под налягане (преди довършителни работи) обикновено произвежда грапавост на повърхността близо до 5μm. Металният 3D печат ще доведе до по-груба повърхност.
И накрая, видът на материала, използван от робота, е идеалният материал за CNC обработка. Роботите трябва да могат да се движат и да повдигат обекти постоянно и се нуждаят от здрави и твърди материали. Тези необходими свойства се постигат най-добре чрез обработка на определени метали и пластмаси. В допълнение, роботите често се използват за производство по поръчка или малки партиди, което прави CNC обработката естествен избор за части на роботи.
Видове части за роботи, произведени чрез CNC обработка
С толкова много възможни функции са се развили много различни видове роботи. Има няколко основни типа роботи, които обикновено се използват. Единствената ръка на шарнирния робот има множество стави, които много хора са виждали. Има и робот SCARA (Селективно съответствие с артикулирана роботизирана ръка), който може да премества нещата между две успоредни равнини. SCARA имат висока вертикална твърдост, тъй като движението им е хоризонтално. Ставите на робота Delta са разположени в долната част, което поддържа ръцете леки и способни да се движат бързо. И накрая, порталните или декартови роботи имат линейни задвижващи механизми, които се движат на 90 градуса един спрямо друг. Всеки от тези роботи има различна структура и различни приложения, но обикновено има пет основни компонента, които съставляват робота.
Обикновено се използват няколко вида роботи. Единствената ръка на шарнирния робот има множество стави, които много хора са виждали. Има и робот SCARA (Selective Compliant Joint Robot Arm), който може да мести обекти между две успоредни равнини. SCARA имат висока вертикална твърдост, тъй като движението им е хоризонтално. Ставите на делта робота са разположени на основата, което поддържа ръцете леки и способни да се движат бързо. И накрая, порталните или декартови роботи имат линейни задвижващи механизми, които се движат на 90 градуса един спрямо друг. Всеки от тези роботи има различна структура и различни приложения, но обикновено има 5 основни компонента:
1. Роботизирана ръка
Ръцете на роботите са много различни по форма и функция, така че се използват много различни части. Те обаче имат едно общо нещо, тоест могат да преместват или манипулират предмети - това не се различава от човешката ръка! Различните части на ръката на робота дори са кръстени на нашите собствени части: раменните, лакътните и китъчните стави се въртят и контролират движението на всяка част.
2. Краен ефектор
Крайният ефектор е аксесоар, прикрепен към края на ръката на робота. Крайният ефектор ви позволява да персонализирате функциите на робота според различни операции, без да се налага да изграждате чисто нов робот. Те могат да бъдат грайфери, грайфери, прахосмукачки или вендузи. Тези крайни ефектори обикновено са обработени с ЦПУ части, изработени от метал (обикновено алуминий). Един от компонентите е постоянно свързан към края на ръката на робота. Действителното захващане, вендуза или друг краен ефектор е съобразен с този модул, така че да може да се контролира от ръката на робота. Тази настройка с два различни компонента улеснява подмяната на различни крайни ефектори, така че роботът може да бъде адаптиран към различни приложения. Можете да видите това на изображението по-долу. Долният диск ще бъде закрепен с болтове към рамото на робота, което ви позволява да свържете маркуча, който управлява вендузата, към устройството за подаване на въздух на робота. Горният и долният диск са примери за детайли, обработени с ЦПУ.
(Крайният ефектор включва много части за обработка с ЦПУ)
3. Двигател
Всеки робот се нуждае от двигател, за да управлява движението на ръцете и ставите. Самият двигател има много движещи се части, много от които могат да бъдат обработени от CNC. Най-общо казано, двигателят използва някакъв вид машинно обработен корпус като източник на захранване и обработена скоба, която го свързва с роботизираната ръка. Лагерите и валовете също обикновено се обработват с CNC. Валът може да бъде обработен на струг, за да се намали диаметърът, или може да бъде обработен на фрезова машина, за да се добавят функции като шпонки или канали. И накрая, фрезоване, EDM или хоббиране на зъбни колела могат да се използват за прехвърляне на движението на двигателя към ставите на робота или други зъбни колела.
4. Контролер
Контролерът е основно мозъкът на робота, който контролира точното движение на робота. Като компютър на робота, той приема вход от сензора и променя програмата, която контролира изхода. Това изисква печатна платка (PCB) за поставяне на електронните компоненти. Преди добавяне на електронни компоненти, печатната платка може да бъде обработена с CNC, за да се постигне необходимият размер и форма.
5. Сензор
Както бе споменато по-горе, сензорът получава информация за заобикалящата среда на робота и я подава обратно към контролера на робота. Сензорът също се нуждае от печатна платка, която може да се обработва от CNC. Понякога тези сензори се монтират и в корпуси, обработени с ЦПУ.
6. Персонализирани тела и фиксирани устройства.
Въпреки че не са част от самия робот, повечето операции на роботи изискват персонализирани тела и фиксирани устройства. Когато роботът работи върху детайла, може да се нуждаете от приспособление за фиксиране на частта. Можете също да използвате приспособления за точно позициониране на части, които обикновено са необходими на роботите, за да вдигнат или пуснат части. Тъй като те обикновено са еднократни персонализирани части, CNC обработката е много подходяща за тела.
---------------------------------------КРАЙ---------- -------------------------------------
