I dag ser robotter ud til at være overalt - i film, lufthavne, fødevareproduktion og endda arbejde på fabrikker, der laver andre robotter. Robotter har mange forskellige funktioner og anvendelser, og i takt med at deres fremstilling bliver nemmere og billigere, bliver de mere og mere almindelige i branchen. Efterhånden som efterspørgslen efter robotter stiger, skal robotproducenter følge med, og en grundlæggende metode til fremstilling af robotdele er CNC-bearbejdning. Denne artikel vil lære mere om standarddele af robotter, og hvorfor CNC-bearbejdning er så vigtig for fremstilling af robotter.
CNC-bearbejdning er skræddersyet til robotter
Først og fremmest kan CNC-bearbejdning producere dele med ekstremt hurtige gennemløbstider. Næsten efter du har forberedt 3D-modellen, kan du begynde at bruge CNC-maskiner til at lave komponenter. Dette muliggør hurtig iteration af prototyper og hurtig levering af skræddersyede robotdele til professionelle applikationer.
En anden fordel ved CNC-bearbejdning er, at den nøjagtigt kan fremstille dele, der opfylder specifikationerne. Denne fremstillingsnøjagtighed er især vigtig for robotteknologi, fordi dimensionel nøjagtighed er nøglen til fremstilling af højtydende robotter. Præcisions-CNC-bearbejdning kan holde tolerancer inden for +/-0,0002 tommer, og denne del giver robotten mulighed for at udføre præcise og gentagelige bevægelser.
Overfladefinish er en anden grund til at bruge CNC-bearbejdning til at producere robotdele. De interagerende dele skal have lav friktion. Præcisions-CNC-bearbejdning kan producere dele med en overfladeruhed så lav som Ra 0,8μm eller endnu lavere efter afsluttende operationer såsom polering. I modsætning hertil producerer trykstøbning (før enhver efterbehandling) normalt en overfladeruhed tæt på 5μm. Metal 3D-print vil give en mere ru overfladefinish.
Endelig er den type materiale, robotten bruger, det ideelle materiale til CNC-bearbejdning. Robotter skal kunne flytte og løfte genstande støt, og de har brug for stærke og hårde materialer. Disse nødvendige egenskaber opnås bedst ved at forarbejde visse metaller og plastik. Derudover bruges robotter ofte til specialfremstilling eller små batch-fremstilling, hvilket gør CNC-bearbejdning til et naturligt valg for robotdele.
Typer af robotdele fremstillet ved CNC-bearbejdning
Med så mange mulige funktioner har mange forskellige typer robotter udviklet sig. Der er flere hovedtyper af robotter, der er almindeligt anvendte. Den enkelte arm på en leddelt robot har flere led, som mange mennesker har set. Der er også en SCARA (Selective Compliance Articulated Robot Arm) robot, som kan flytte ting mellem to parallelle planer. SCARA har en høj lodret stivhed, fordi deres bevægelse er vandret. Delta-robottens led er placeret i bunden, hvilket holder armene lette og i stand til at bevæge sig hurtigt. Endelig har gantry- eller kartesiske robotter lineære aktuatorer, der bevæger sig 90 grader i forhold til hinanden. Hver af disse robotter har en anden struktur og forskellige applikationer, men der er normalt fem hovedkomponenter, der udgør robotten.
Der er hovedsageligt flere typer robotter, der almindeligvis anvendes. Den enkelte arm på en leddelt robot har flere led, som mange mennesker har set. Der er også en SCARA (Selective Compliant Joint Robot Arm) robot, der kan flytte objekter mellem to parallelle planer. SCARA har en høj lodret stivhed, fordi deres bevægelse er vandret. Delta-robottens led er placeret på basen, hvilket holder armene lette og i stand til at bevæge sig hurtigt. Endelig har gantry- eller kartesiske robotter lineære aktuatorer, der bevæger sig 90 grader i forhold til hinanden. Hver af disse robotter har en anden struktur og forskellige applikationer, men har normalt 5 hovedkomponenter:
1. Robotarm
Robotarme er meget forskellige i form og funktion, så der bruges mange forskellige dele. Men de har én ting til fælles, det vil sige, at de kan flytte eller manipulere objekter - det er ikke anderledes end en menneskelig arm! De forskellige dele af robotarmen er endda opkaldt efter vores egne dele: skulder-, albue- og håndledsleddene roterer og styrer bevægelsen af hver del.
2. Sluteffektor
Endeeffektoren er et tilbehør, der er fastgjort til enden af robotarmen. Sluteffektoren giver dig mulighed for at tilpasse robottens funktioner efter forskellige operationer uden at skulle bygge en helt ny robot. Det kan være gribere, gribere, støvsugere eller sugekopper. Disse sluteffektorer er normalt CNC-bearbejdede dele lavet af metal (normalt aluminium). En af komponenterne er permanent forbundet til enden af robotarmen. Selve griberen, sugekoppen eller anden endeeffektor er tilpasset denne enhed, så den kan styres af robotarmen. Denne opsætning med to forskellige komponenter gør det nemmere at udskifte forskellige sluteffektorer, så robotten kan tilpasses til forskellige applikationer. Det kan du se på billedet nedenfor. Den nederste skive vil blive boltet til robotarmen, så du kan forbinde slangen, der driver sugekoppen, til robottens luftforsyningsenhed. De øverste og nederste skiver er eksempler på CNC-bearbejdede dele.
(Endeeffektoren involverer mange CNC-bearbejdningsdele)
3. Motor
Hver robot har brug for en motor til at drive bevægelsen af arme og led. Selve motoren har mange bevægelige dele, hvoraf mange kan behandles af CNC. Generelt bruger motoren en form for bearbejdet hus som en strømkilde og et bearbejdet beslag, der forbinder den med robotarmen. Lejer og aksler er også normalt CNC-bearbejdede. Akslen kan bearbejdes på en drejebænk for at reducere diameteren, eller den kan bearbejdes på en fræsemaskine for at tilføje funktioner såsom nøgler eller riller. Endelig kan fræsning, EDM eller gear hobbing bruges til at overføre motorbevægelser til robottens led eller andre gear.
4. Controller
Controlleren er dybest set robottens hjerne, som styrer robottens præcise bevægelse. Som robottens computer accepterer den sensorinput og ændrer det program, der styrer outputtet. Dette kræver et printkort (PCB) til at rumme de elektroniske komponenter. Før du tilføjer elektroniske komponenter, kan PCB'et CNC-behandles for at opnå den nødvendige størrelse og form.
5. Sensor
Som nævnt ovenfor modtager sensoren information om robottens omgivende miljø og sender den tilbage til robotcontrolleren. Sensoren har også brug for et printkort, som kan behandles af CNC. Nogle gange er disse sensorer også installeret i CNC-bearbejdede huse.
6. Brugerdefinerede armaturer og faste enheder.
Selvom det ikke er en del af selve robotten, kræver de fleste robotoperationer brugerdefinerede armaturer og faste enheder. Når robotten arbejder på delen, kan du have brug for et armatur til at fastgøre delen. Du kan også bruge armaturer til nøjagtigt at placere dele, hvilket normalt er nødvendigt for robotter til at samle dele op eller ned. Fordi de normalt er engangs-tilpassede dele, er CNC-bearbejdning meget velegnet til armaturer.
---------------------------------------ENDE---------- ------------------------------------
