Danes se zdi, da so roboti povsod – v filmih, na letališčih, v proizvodnji hrane in celo delajo v tovarnah, ki izdelujejo druge robote. Roboti imajo veliko različnih funkcij in uporab, in ker postaja njihova izdelava enostavnejša in cenejša, so v industriji vse bolj pogosti. Ker se povpraševanje po robotiki povečuje, morajo proizvajalci robotov slediti korakom, osnovna metoda izdelave delov robotov pa je CNC obdelava. Ta članek bo izvedel več o standardnih delih robotov in zakaj je CNC obdelava tako pomembna za proizvodnjo robotov.
CNC obdelava je narejena po meri robotov
Prvič, CNC obdelava lahko izdela dele z izjemno hitrimi dobavnimi časi. Skoraj po tem, ko ste pripravili 3D model, lahko začnete uporabljati CNC stroje za izdelavo komponent. To omogoča hitro ponavljanje prototipov in hitro dostavo prilagojenih robotskih delov za profesionalne aplikacije.
Druga prednost CNC obdelave je, da lahko natančno izdela dele, ki ustrezajo specifikacijam. Ta proizvodna natančnost je še posebej pomembna za robotiko, saj je dimenzijska natančnost ključna za izdelavo visoko zmogljivih robotov. Natančna CNC obdelava lahko ohranja tolerance znotraj +/-0,0002 palca, ta del pa omogoča robotu, da izvaja natančne in ponovljive premike.
Površinska obdelava je še en razlog za uporabo CNC obdelave za izdelavo robotskih delov. Medsebojni deli morajo imeti nizko trenje. Natančna CNC obdelava lahko proizvede dele s površinsko hrapavostjo do Ra 0,8μm ali celo nižjo po zaključnih operacijah, kot je poliranje. Nasprotno pa tlačno litje (pred kakršno koli končno obdelavo) običajno povzroči hrapavost površine blizu 5 μm. Kovinski 3D tiskanje bo zagotovilo bolj grobo površino.
Končno, vrsta materiala, ki ga uporablja robot, je idealen material za CNC obdelavo. Roboti morajo biti sposobni enakomerno premikati in dvigovati predmete ter potrebujejo močne in trde materiale. Te potrebne lastnosti je najbolje doseči s predelavo nekaterih kovin in plastike. Poleg tega se roboti pogosto uporabljajo za proizvodnjo po meri ali v majhnih serijah, zaradi česar je CNC obdelava naravna izbira za dele robotov.
Vrste delov robotov, izdelanih s CNC obdelavo
S toliko možnimi funkcijami se je razvilo veliko različnih vrst robotov. Obstaja več glavnih vrst robotov, ki se običajno uporabljajo. Ena roka zgibnega robota ima več sklepov, kar je opazilo veliko ljudi. Obstaja tudi robot SCARA (Selective Compliance Articulated Robot Arm), ki lahko premika stvari med dvema vzporednima ravninama. SCARA ima visoko navpično togost, ker je njihovo gibanje vodoravno. Spoji robota Delta se nahajajo na dnu, zaradi česar so roke lahke in se lahko hitro premikajo. Končno imajo portalni ali kartezijski roboti linearne aktuatorje, ki se premikajo za 90 stopinj drug proti drugemu. Vsak od teh robotov ima drugačno strukturo in različne aplikacije, vendar je običajno pet glavnih komponent, ki sestavljajo robota.
V glavnem se uporablja več vrst robotov. Ena roka zgibnega robota ima več sklepov, kar je opazilo veliko ljudi. Obstaja tudi robot SCARA (Selective Compliant Joint Robot Arm), ki lahko premika predmete med dvema vzporednima ravninama. SCARA ima visoko navpično togost, ker je njihovo gibanje vodoravno. Spoji delta robota so nameščeni na podstavku, kar ohranja roke lahke in se lahko hitro premikajo. Končno imajo portalni ali kartezijski roboti linearne aktuatorje, ki se premikajo za 90 stopinj drug proti drugemu. Vsak od teh robotov ima drugačno strukturo in različne aplikacije, vendar ima običajno 5 glavnih komponent:
1. Robotska roka
Roke robota so zelo različne po obliki in funkciji, zato se uporablja veliko različnih delov. Vendar imajo eno skupno stvar, to je, da lahko premikajo ali manipulirajo s predmeti - to se ne razlikuje od človeške roke! Različni deli robotske roke so celo poimenovani po naših lastnih delih: ramenski, komolčni in zapestni sklepi se vrtijo in nadzorujejo gibanje vsakega dela.
2. Končni efektor
Končni efektor je pripomoček, pritrjen na konec robotske roke. Končni efektor vam omogoča, da prilagodite funkcije robota glede na različne operacije, ne da bi morali zgraditi popolnoma novega robota. Lahko so prijemala, grabilice, sesalniki ali priseski. Ti končni efektorji so običajno CNC obdelani deli iz kovine (običajno aluminija). Ena od komponent je trajno povezana s koncem robotske roke. Dejansko prijemalo, priseska ali drug končni efektor je usklajen s tem sklopom, tako da ga je mogoče nadzorovati z robotsko roko. Ta nastavitev z dvema različnima komponentama olajša zamenjavo različnih končnih efektorjev, tako da je robot mogoče prilagoditi različnim aplikacijam. To lahko vidite na spodnji sliki. Spodnji disk bo privit na robotsko roko, kar vam bo omogočilo, da povežete cev, ki poganja sesalno posodo, na napravo za dovod zraka robota. Zgornji in spodnji diski so primeri CNC obdelanih delov.
(Končni efektor vključuje veliko CNC obdelovalnih delov)
3. Motor
Vsak robot potrebuje motor za poganjanje gibanja rok in sklepov. Sam motor ima veliko gibljivih delov, od katerih jih je veliko mogoče obdelati s CNC. Na splošno motor uporablja nekakšno obdelano ohišje kot vir energije in strojno obdelan nosilec, ki ga povezuje z robotsko roko. Ležaji in gredi so običajno tudi CNC obdelani. Gred je mogoče obdelati na stružnici, da zmanjšate premer, ali pa jo je mogoče obdelati na rezkalnem stroju, da dodate funkcije, kot so ključi ali utori. Končno se lahko uporablja rezkanje, EDM ali vrtanje zobnikov za prenos gibanja motorja na robotove sklepe ali druge zobnike.
4. Krmilnik
Krmilnik so v bistvu možgani robota, ki nadzorujejo natančno gibanje robota. Kot robotov računalnik sprejema vhod senzorja in spreminja program, ki nadzoruje izhod. To zahteva tiskano vezje (PCB) za namestitev elektronskih komponent. Pred dodajanjem elektronskih komponent lahko PCB obdelamo s CNC, da dosežemo zahtevano velikost in obliko.
5. Senzor
Kot že omenjeno, senzor prejme informacije o okolju robota in jih pošlje nazaj robotskemu krmilniku. Senzor potrebuje tudi PCB, ki ga lahko obdela CNC. Včasih so ti senzorji nameščeni tudi v CNC obdelana ohišja.
6. Naprave po meri in fiksne naprave.
Čeprav ni del samega robota, večina robotskih operacij zahteva napeljavo po meri in fiksne naprave. Ko robot dela na delu, boste morda potrebovali nastavek za pritrditev dela. Za natančno pozicioniranje delov lahko uporabite tudi nastavke, ki so običajno potrebni, da roboti poberejo ali odložijo dele. Ker so običajno enkratni deli po meri, je CNC obdelava zelo primerna za napeljave.
------------------------------------------------ KONEC---------- -------------------------------------