Manapság úgy tűnik, hogy a robotok mindenhol jelen vannak – a filmekben, a repülőtereken, az élelmiszergyártásban, és még más robotokat gyártó gyárakban is dolgoznak. A robotoknak sokféle funkciója és felhasználása van, és ahogy gyártásuk egyre könnyebbé és olcsóbbá válik, úgy egyre elterjedtebbek az iparban. A robotika iránti kereslet növekedésével a robotgyártóknak lépést kell tartaniuk, és a robotalkatrészek gyártásának alapvető módszere a CNC megmunkálás. Ebből a cikkből többet megtudhat a robotok szabványos alkatrészeiről, és arról, hogy miért olyan fontos a CNC megmunkálás a robotok gyártásában.
A CNC megmunkálást robotokra szabták
Először is, a CNC megmunkálással rendkívül gyors átfutási idővel lehet alkatrészeket előállítani. Szinte a 3D modell elkészítése után elkezdheti a CNC gépek használatát az alkatrészek gyártásához. Ez lehetővé teszi a prototípusok gyors iterációját és a testreszabott robotalkatrészek gyors szállítását a professzionális alkalmazásokhoz.
A CNC megmunkálás másik előnye, hogy pontosan képes az előírásoknak megfelelő alkatrészeket gyártani. Ez a gyártási pontosság különösen fontos a robotika számára, mert a méretpontosság a kulcsa a nagy teljesítményű robotok gyártásának. A precíziós CNC megmunkálás a tűréshatárokat +/-0,0002 hüvelyken belül tudja tartani, és ez az alkatrész lehetővé teszi a robot számára, hogy precíz és megismételhető mozgásokat hajtson végre.
A felületkezelés egy másik oka annak, hogy CNC-megmunkálást használjunk robotalkatrészek előállításához. A kölcsönhatásban lévő részeknek alacsony súrlódásúaknak kell lenniük. A precíziós CNC megmunkálás olyan alkatrészeket tud előállítani, amelyek felületi érdessége akár Ra 0,8 μm, vagy még ennél is alacsonyabb simító műveletek, például polírozás után. Ezzel szemben a fröccsöntés (bármilyen kikészítés előtt) általában 5 ¼m-hez közeli felületi érdességet eredményez. A fém 3D nyomtatás durvább felületet eredményez.
Végül, a robot által használt anyag az ideális anyag a CNC megmunkáláshoz. A robotoknak képesnek kell lenniük folyamatosan mozgatni és felemelni a tárgyakat, és erős és kemény anyagokra van szükségük. Ezeket a szükséges tulajdonságokat legjobban bizonyos fémek és műanyagok feldolgozásával lehet elérni. Ezenkívül a robotokat gyakran használják egyedi vagy kis tételes gyártáshoz, ami a CNC megmunkálást természetes választássá teszi a robotalkatrészek számára.
CNC megmunkálással gyártott robotalkatrészek típusai
A sok lehetséges funkciónak köszönhetően számos különböző típusú robot fejlődött ki. A robotoknak számos fő típusa van, amelyeket általában használnak. Egy csuklós robot egyetlen karjának több ízülete van, amit sokan láttak. Van egy SCARA (Selective Compliance Articulated Robot Arm) robot is, amely két párhuzamos sík között képes mozgatni a dolgokat. A SCARA nagy függőleges merevséggel rendelkezik, mert mozgásuk vízszintes. A Delta robot ízületei alul találhatók, így a karok könnyűek és gyorsan mozoghatnak. Végül a portál vagy derékszögű robotok lineáris működtetőelemekkel rendelkeznek, amelyek 90 fokkal mozognak egymáshoz képest. Mindegyik robotnak más a felépítése és más az alkalmazása, de általában öt fő alkotóelem alkotja a robotot.
Általában többféle típusú robotot használnak. Egy csuklós robot egyetlen karjának több ízülete van, amit sokan láttak. Létezik egy SCARA (Selective Compliant Joint Robot Arm) robot is, amely képes tárgyakat két párhuzamos sík között mozgatni. A SCARA nagy függőleges merevséggel rendelkezik, mert mozgásuk vízszintes. A delta robot ízületei az alapon helyezkednek el, így a karok könnyűek és gyorsan mozoghatnak. Végül a portál vagy derékszögű robotok lineáris működtetőelemekkel rendelkeznek, amelyek 90 fokkal mozognak egymáshoz képest. Ezen robotok mindegyikének más a felépítése és más az alkalmazása, de általában 5 fő összetevőjük van:
1. Robotkar
A robotkarok formájukban és funkciójukban nagyon eltérőek, ezért sok különböző alkatrészt használnak. Egy dolog azonban közös bennük, hogy képesek mozgatni vagy manipulálni tárgyakat – ez nem különbözik az emberi kartól! A robotkar különböző részeit még saját alkatrészeinkről is nevezték el: a váll-, könyök- és csuklóízületek forognak és irányítják az egyes részek mozgását.
2. Végeffektor
Az effektor a robotkar végére erősített tartozék. Az end Effector lehetővé teszi a robot funkcióinak testreszabását a különböző műveleteknek megfelelően anélkül, hogy teljesen új robotot kellene építeni. Lehetnek megfogók, markolók, porszívók vagy tapadókorongok. Ezek a végkioldók általában fémből (általában alumíniumból) készült CNC megmunkálású alkatrészek. Az egyik alkatrész tartósan a robotkar végéhez csatlakozik. A tényleges megfogó, tapadókorong vagy más végkiegyenlítő egység ehhez az egységhez van illesztve, így a robotkarral vezérelhető. Ez a két különböző komponenst tartalmazó beállítás megkönnyíti a különböző véghajtóművek cseréjét, így a robot különböző alkalmazásokhoz illeszthető. Ezt az alábbi képen láthatja. Az alsó tárcsa a robotkarhoz lesz csavarozva, így a tapadókorongot működtető tömlőt a robot levegőellátó berendezéséhez csatlakoztathatja. A felső és alsó tárcsák a CNC megmunkálású alkatrészek példái.
(A vég effektor sok CNC megmunkálási alkatrészt tartalmaz)
3. Motor
Minden robotnak szüksége van egy motorra a karok és az ízületek mozgatásához. Maga a motor számos mozgó alkatrészt tartalmaz, amelyek közül sok CNC-vel feldolgozható. Általánosságban elmondható, hogy a motor valamilyen megmunkált házat használ áramforrásként, és egy megmunkált konzolt, amely összeköti a robotkarral. A csapágyak és tengelyek is általában CNC megmunkálásúak. A tengely megmunkálható esztergagépen az átmérő csökkentése érdekében, vagy megmunkálható marógépen olyan funkciók hozzáadásához, mint például a kulcsok vagy a hornyok. Végül marás, szikraforgácsolás vagy fogaskerék-hobbing használható a motor mozgásának átvitelére a robot csuklóira vagy más fogaskerekekre.
4. Vezérlő
A vezérlő alapvetően a robot agya, amely a robot pontos mozgását irányítja. A robot számítógépeként fogadja az érzékelő bemenetét, és módosítja a kimenetet vezérlő programot. Ehhez nyomtatott áramköri lapra (PCB) van szükség az elektronikus alkatrészek elhelyezéséhez. Az elektronikus alkatrészek hozzáadása előtt a PCB-t CNC-feldolgozással lehet elérni a kívánt méret és forma eléréséhez.
5. Érzékelő
Mint fentebb említettük, az érzékelő információkat kap a robotot körülvevő környezetről, és visszaadja azt a robotvezérlőnek. Az érzékelőhöz PCB is kell, amit CNC-vel lehet feldolgozni. Néha ezeket az érzékelőket CNC-vel megmunkált házakba is beépítik.
6. Egyedi szerelvények és rögzített eszközök.
Bár nem része magának a robotnak, a legtöbb robotművelethez egyedi rögzítésekre és rögzített eszközökre van szükség. Amikor a robot az alkatrészen dolgozik, szükség lehet egy rögzítésre az alkatrész rögzítéséhez. A rögzítőelemeket is használhatja az alkatrészek pontos pozicionálására, amely általában szükséges ahhoz, hogy a robotok fel- vagy lerakják az alkatrészeket. Mivel általában egyedi, testreszabott alkatrészekről van szó, a CNC-megmunkálás nagyon alkalmas a lámpatestekhez.
----------------------------------------VÉGE---------- -------------------------------------
