V dnešní době se zdá, že roboti jsou všude – ve filmech, na letištích, ve výrobě potravin a dokonce pracují v továrnách, které vyrábějí jiné roboty. Roboti mají mnoho různých funkcí a použití, a jak je jejich výroba snazší a levnější, jsou v průmyslu stále běžnější. S rostoucí poptávkou po robotice musí výrobci robotů držet krok a základní metodou výroby dílů robotů je CNC obrábění. V tomto článku se dozvíte více o standardních částech robotů a o tom, proč je CNC obrábění tak důležité pro výrobu robotů.
CNC obrábění je šité na míru robotům
Za prvé, CNC obrábění může vyrábět díly s extrémně rychlými dodacími lhůtami. Téměř poté, co máte připravený 3D model, můžete začít používat CNC stroje k výrobě součástí. To umožňuje rychlou iteraci prototypů a rychlé dodání přizpůsobených robotických dílů pro profesionální aplikace.
Další výhodou CNC obrábění je, že dokáže přesně vyrobit díly, které splňují specifikace. Tato přesnost výroby je zvláště důležitá pro robotiku, protože rozměrová přesnost je klíčem k výrobě vysoce výkonných robotů. Přesné CNC obrábění dokáže udržet tolerance v rozmezí +/-0,0002 palce a tato část umožňuje robotu provádět přesné a opakovatelné pohyby.
Povrchová úprava je dalším důvodem pro použití CNC obrábění k výrobě robotických dílů. Spolupůsobící části musí mít nízké tření. Přesným CNC obráběním lze vyrábět díly s drsností povrchu Ra 0,8μm nebo dokonce nižší po dokončovacích operacích, jako je leštění. Naproti tomu tlakové lití (před jakoukoli konečnou úpravou) obvykle vytváří drsnost povrchu blízkou 5μm. Kovový 3D tisk vytvoří hrubší povrchovou úpravu.
A konečně typ materiálu, který robot používá, je ideálním materiálem pro CNC obrábění. Roboti musí být schopni stabilně pohybovat a zvedat předměty a potřebují pevné a tvrdé materiály. Těchto potřebných vlastností se nejlépe dosáhne zpracováním určitých kovů a plastů. Kromě toho se roboti často používají pro zakázkovou nebo malosériovou výrobu, díky čemuž je CNC obrábění přirozenou volbou pro díly robotů.
Typy dílů robotů vyráběných CNC obráběním
S tolika možnými funkcemi se vyvinulo mnoho různých typů robotů. Existuje několik hlavních typů robotů, které se běžně používají. Jedno rameno kloubového robota má více kloubů, což mnozí viděli. K dispozici je také robot SCARA (Selective Compliance Articulated Robot Arm), který dokáže pohybovat věcmi mezi dvěma rovnoběžnými rovinami. SCARA má vysokou vertikální tuhost, protože jejich pohyb je horizontální. Klouby robota Delta jsou umístěny ve spodní části, což udržuje paže lehké a schopné rychlého pohybu. A konečně, portálové nebo karteziánské roboty mají lineární pohony, které se vzájemně pohybují o 90 stupňů. Každý z těchto robotů má odlišnou strukturu a různé aplikace, ale obvykle je tvořeno pěti hlavními součástmi, které robot tvoří.
Nejčastěji se používá několik typů robotů. Jedno rameno kloubového robota má více kloubů, což mnozí viděli. K dispozici je také robot SCARA (Selective Compliant Joint Robot Arm), který dokáže přesouvat předměty mezi dvěma rovnoběžnými rovinami. SCARA má vysokou vertikální tuhost, protože jejich pohyb je horizontální. Klouby delta robota jsou umístěny na základně, což udržuje paže lehké a schopné rychlého pohybu. A konečně, portálové nebo karteziánské roboty mají lineární pohony, které se vzájemně pohybují o 90 stupňů. Každý z těchto robotů má jinou strukturu a různé aplikace, ale obvykle má 5 hlavních součástí:
1. Robotické rameno
Robotická ramena se velmi liší tvarem a funkcí, takže se používá mnoho různých částí. Jedno však mají společné, totiž dokážou pohybovat a manipulovat s předměty – tím se neliší od lidské paže! Různé části robotické paže jsou dokonce pojmenovány po našich vlastních částech: ramenní, loketní a zápěstní klouby se otáčejí a ovládají pohyb každé části.
2. Koncový efektor
Koncový efektor je příslušenství připojené ke konci ramene robota. Koncový efektor umožňuje přizpůsobit funkce robota podle různých operací, aniž byste museli stavět zcela nového robota. Mohou to být chapadla, drapáky, vysavače nebo přísavky. Tyto koncové efektory jsou obvykle CNC obráběné díly vyrobené z kovu (obvykle hliníku). Jedna z komponent je trvale připojena ke konci ramene robota. Vlastní chapadlo, přísavka nebo jiný koncový efektor je přizpůsoben této sestavě, takže je lze ovládat ramenem robota. Toto nastavení se dvěma různými součástmi usnadňuje výměnu různých koncových efektorů, takže robot lze přizpůsobit různým aplikacím. To můžete vidět na obrázku níže. Spodní disk bude přišroubován k ramenu robota, což vám umožní připojit hadici, která ovládá přísavku, k zařízení pro přívod vzduchu robota. Horní a spodní kotouče jsou příklady CNC obráběných dílů.
(Koncový efektor zahrnuje mnoho CNC obráběcích dílů)
3. Motor
Každý robot potřebuje motor, který pohání pohyb paží a kloubů. Samotný motor má mnoho pohyblivých částí, z nichž mnohé lze zpracovat CNC. Obecně řečeno, motor používá jako zdroj energie nějaký druh obrobeného krytu a obrobenou konzolu, která jej spojuje s robotickým ramenem. Ložiska a hřídele jsou také obvykle CNC obráběné. Hřídel může být obrobena na soustruhu pro zmenšení průměru nebo může být obrobena na frézce pro přidání prvků, jako jsou pera nebo drážky. A konečně, frézování, EDM nebo frézování ozubených kol lze použít k přenosu pohybu motoru na klouby robota nebo jiná ozubená kola.
4. Ovladač
Ovladač je v podstatě mozek robota, který řídí přesný pohyb robota. Jako počítač robota přijímá vstup senzoru a upravuje program, který řídí výstup. To vyžaduje desku s plošnými spoji (PCB) pro umístění elektronických součástek. Před přidáním elektronických součástek lze PCB zpracovat CNC, aby se dosáhlo požadované velikosti a tvaru.
5. Senzor
Jak bylo uvedeno výše, senzor přijímá informace o okolním prostředí robota a předává je zpět do řídicí jednotky robota. Snímač také potřebuje desku plošných spojů, kterou lze zpracovat CNC. Někdy jsou tyto snímače instalovány také v CNC obráběných pouzdrech.
6.Zakázkové přípravky a pevná zařízení.
Ačkoli to není součástí samotného robota, většina operací s robotem vyžaduje vlastní přípravky a pevná zařízení. Když robot pracuje na součásti, možná budete potřebovat přípravek k upevnění součásti. Můžete také použít přípravky pro přesné umístění dílů, které jsou obvykle nutné pro roboty k vyzvednutí nebo položení dílů. Protože se obvykle jedná o jednorázové zakázkové díly, je CNC obrábění velmi vhodné pro přípravky.
---------------------------------------KONEC---------- -------------------------------------
