voorwoord
Tegenwoordig lijken robots overal te zijn: ze werken in films, op luchthavens, in de voedselproductie en zelfs in fabrieken die andere robots maken.Robots hebben veel verschillende functies en toepassingen, en naarmate ze gemakkelijker en goedkoper te vervaardigen zijn, worden ze steeds gebruikelijker in de industrie.
Tegenwoordig lijken robots overal te zijn: ze werken in films, op luchthavens, in de voedselproductie en zelfs in fabrieken die andere robots maken.Robots hebben veel verschillende functies en toepassingen, en naarmate ze gemakkelijker en goedkoper te vervaardigen zijn, worden ze steeds gebruikelijker in de industrie.Met de toenemende vraag naar robottechnologie moeten robotfabrikanten gelijke tred houden.Een basismethode voor het vervaardigen van robotonderdelen is CNC-bewerking.Lees verder om meer te leren over standaardrobotonderdelen, geschikte robotmaterialen en waarom CNC-bewerking zo belangrijk is voor de robotproductie.
Robots die in een fabrieksomgeving worden gebruikt.De bevestiging aan het uiteinde van de arm heeft veel machinaal bewerkte onderdelen
CNC-bewerkingen zijn op maat gemaakt voor robots
Enerzijds kan CNC-bewerking onderdelen produceren met een extreem snelle levertijd.Bijna zodra u het 3D-model gereed heeft, kunt u beginnen met het maken van componenten met behulp van CNC-machines.Dit maakt een snelle iteratie van prototypes en een snelle levering van op maat gemaakte robotonderdelen voor speciale toepassingen mogelijk.
Een ander voordeel van CNC-bewerking is dat onderdelen volledig volgens specificatie kunnen worden vervaardigd.Deze productienauwkeurigheid is vooral belangrijk voor robottechnologie, waarbij maatnauwkeurigheid de sleutel is om een krachtige robot te bouwen.Precisie-CNC-bewerkingen kunnen een strikte tolerantie van +/- 0,015 mm handhaven, en dit zorgvuldig vervaardigde onderdeel stelt de robot in staat de precieze en herhaalbare beweging uit te voeren die bekend en gewaardeerd wordt.
Oppervlakteafwerking is een andere reden om robotonderdelen met CNC te bewerken.Op elkaar inwerkende onderdelen moeten een lage wrijving hebben, en precisie-CNC-bewerkingen kunnen oppervlakteruwheden produceren die zo laag zijn als RA 0,8 μM-onderdelen, en zelfs nog lager door nabehandelingsbewerkingen zoals polijsten.Daarentegen produceert spuitgieten (vóór enig afwerkingsproces) gewoonlijk een oppervlakteruwheid van bijna 5 μM.Metaal 3D-printen zorgt voor een ruwere oppervlakteafwerking.
Ten slotte is de materiaalsoort die in de robot wordt gebruikt een ideale keuze voor CNC-bewerkingen.Robots moeten objecten stabiel kunnen verplaatsen en tillen. Hiervoor zijn sterke en harde materialen nodig.Deze noodzakelijke eigenschappen worden het best bereikt door bepaalde metalen en kunststoffen te verwerken, zoals beschreven in het materiaalgedeelte hieronder.Bovendien worden robots meestal gebruikt voor maatwerk of productie in kleine series, waardoor CNC-bewerking een logische keuze is voor robotonderdelen.
Soorten robotonderdelen vervaardigd door CNC
Met zoveel mogelijke functies zijn er veel verschillende soorten robots geëvolueerd.Er zijn verschillende hoofdtypen robots die vaak worden gebruikt.De enkele arm van een gelede robot heeft meerdere gewrichten, zoals veel mensen hebben gezien.Er is ook een SCARA-robot (selective compliance gearticuleerde robotarm), die dingen tussen twee parallelle vlakken kan verplaatsen.SCARA heeft een hoge verticale stijfheid omdat hun beweging horizontaal is.De gewrichten van de deltarobot zitten aan de onderkant, waardoor de arm licht en snel is.Ten slotte hebben portaal- of cartesiaanse robots lineaire actuatoren die 90 graden ten opzichte van elkaar bewegen.Elk van deze robots heeft verschillende structuren en verschillende toepassingen, maar meestal zijn er vijf hoofdcomponenten.
Mechanische arm
Eindeffector
motor
controleur
sensor
Mechanische arm
De manipulator is qua vorm en functie zeer verschillend, waardoor er veel verschillende componenten kunnen worden gebruikt.Eén ding hebben ze echter gemeen: ze kunnen objecten verplaatsen of manipuleren – anders dan menselijke armen!Verschillende delen van de robotarm zijn zelfs naar onszelf vernoemd: het schoudergewricht, het ellebooggewricht en het polsgewricht roteren en regelen de beweging van elk onderdeel ertussen.
Mechanische arm
De structurele componenten van robotarmen moeten hard en sterk zijn, zodat ze objecten kunnen optillen of krachten kunnen uitoefenen.Vanwege de gebruikte materialen om aan deze eisen te voldoen (staal, aluminium en sommige kunststoffen) is CNC-bewerking de juiste keuze.Ook kleinere onderdelen, zoals tandwielen of lagers in gewrichten, of het schaaldeel rond de arm, kunnen CNC-gefreesd worden.
Eindeffector
De eindeffector is een hulpstuk dat is aangesloten op het uiteinde van de robotarm.Met de eindeffector kunt u de functies van de robot aanpassen voor verschillende bewerkingen zonder een nieuwe robot te bouwen.Het kunnen grijpers, grijpers, stofzuigers of zuignappen zijn.Deze eindeffectoren hebben meestal componenten die zijn vervaardigd uit metaal (meestal aluminium) CNC (materiaalkeuze zal later in detail worden beschreven).Eén van de componenten is permanent verbonden met het uiteinde van de robotarm.De eigenlijke grijper, zuignap of andere eindeffector (of eindeffectorarray) werkt samen met het onderdeel, zodat deze door de robotarm kan worden bestuurd.Deze instelling met twee verschillende componenten kan gemakkelijker verschillende eindeffectoren vervangen, zodat de robot zich kan aanpassen aan verschillende toepassingen.Dit kun je zien in onderstaande figuur.De onderste schijf wordt vastgeschroefd aan het passende deel van de robotarm, zodat u de slang die de zuignap bedient, kunt aansluiten op het luchttoevoerapparaat van de robot.Boven- en onderschijven zijn voorbeelden van CNC-gefreesde onderdelen.
Bij de eindeffector zijn veel CNC-bewerkingsafdelingen betrokken
motor
Elke robot heeft een motor nodig om de beweging van armen en gewrichten aan te drijven.De motor zelf heeft veel bewegende delen, waarvan er vele met CNC kunnen worden bewerkt.Over het algemeen heeft de motor een soort bewerkingsbehuizing voor stroomvoorziening en een bewerkingsondersteuning om deze met de mechanische arm te verbinden.Lagers en assen worden ook vaak CNC-gefreesd.De as kan op een draaibank worden bewerkt om de diameter te verkleinen, of op een freesmachine om functies zoals spieën of groeven toe te voegen.Ten slotte kunnen tandwielen die motorbewegingen overbrengen naar robotverbindingen of andere onderdelen CNC-gefreesd worden door middel van een frees-, EDM- of afwikkelmachine.
Servomotoren kunnen worden gebruikt om robotbewegingen aan te drijven.
controleur
De controller is eigenlijk het brein van de robot.Het zal doen wat u denkt dat het zal doen: het bestuurt meestal de precieze beweging van de robot.Als computer van een robot verkrijgt hij input van sensoren en past hij het programma aan dat de output regelt.Hiervoor is een printplaat (PCB) nodig om elektronische componenten te huisvesten.Voordat elektronische apparatuur wordt toegevoegd, kan de PCB door CNC in de gewenste maat en vorm worden verwerkt.
sensor
Zoals hierboven beschreven ontvangt de sensor informatie over de omgeving van de robot en stuurt deze terug naar de controller van de robot.De sensor heeft ook een PCB nodig die CNC kan worden bewerkt.Soms worden deze sensoren ook in CNC-gefreesde behuizingen geïnstalleerd.
Op maat gemaakte armaturen en armaturen
Hoewel ze geen deel uitmaken van de robot zelf, vereisen de meeste robotoperaties aangepaste armaturen en armaturen.Wanneer de robot aan een onderdeel werkt, heb je mogelijk een armatuur nodig om het onderdeel te bevestigen.Ook kun je met het armatuur het onderdeel elke keer nauwkeurig positioneren, wat meestal nodig is om de robot het onderdeel op te pakken of neer te zetten.Omdat het veelal wegwerpbare maatwerkonderdelen zijn, is CNC-bewerking zeer geschikt voor armaturen.De levertijd is zeer kort en NC-bewerking is meestal eenvoudig uit te voeren op een stuk voorraadmateriaal, meestal aluminium.
Posttijd: 08-nov-2021