Pourquoi l'usinage CNC est essentiel pour l'industrie de la robotique

Pourquoi l'usinage CNC est essentiel pour l'industrie de la robotique

Temps de lecture : 5min

Bras robotiques

Aujourd'hui, les robots semblent être partout - travaillant dans les films, les aéroports, la production alimentaire et même dans les usines qui construisent d'autres robots.L'une des principales raisons pour lesquelles les robots sont si prometteurs est qu'ils peuvent être conçus à des fins différentes et ont donc des fonctions complètement différentes.Proleanhub a de nombreuses années d'expérience dans l'usinage et la fabrication de robots.Ce blog interprétera le sens et les applications de l'usinage CNC à l'industrie robotique.Si vous avez des besoins de fabrication, n'hésitez pas àcontactez nos ingénieurspour un devis gratuit.

L'usinage CNC est fait sur mesure pour les robots

L'usinage CNC peut produire des pièces avec des délais de livraison extrêmement rapides.Une fois que vous avez préparé le modèle 3D, le fabricant peut démarrer le processus de marquage pour la fabrication CNC et acheter les matières premières en parallèle.Grâce à l'usinage CNC, les composants du robot peuvent être fabriqués pour un déploiement rapide, ce qui permet une itération rapide des prototypes et une livraison rapide de pièces de robot personnalisées pour des applications spécifiques.

Un autre avantage de l'usinage CNC est sacapacité à fabriquer des pièces exactement selon les spécifications.Cette précision de fabrication est particulièrement importante pour la robotique, où la précision dimensionnelle est essentielle à la construction de robots performants.L'usinage CNC de précision peut maintenir des tolérances serrées de +/- 0,015 mm.

La finition de surface est une autre raison d'utiliser l'usinage CNC pour produire des composants robotiques.Les pièces en interaction doivent avoir un faible frottement, et l'usinage CNC de précision peut produire des pièces avec une rugosité de surface aussi faible que Ra 0,8 μm, et même inférieure avec des opérations de post-traitement telles que le polissage.En revanche, le moulage sous pression (avant tout processus de finition) produit généralement une rugosité de surface plus proche de 5 μm.L'impression 3D métallique produit une finition de surface beaucoup plus rugueuse.

Enfin,le type de matériau utilisé dans le robot est idéal pour l'usinage CNC.Les robots doivent être capables de déplacer et de soulever des objets régulièrement, ce qui nécessite des matériaux solides et durs.Ces propriétés nécessaires sont mieux obtenues en usinant certains métaux et plastiques, comme décrit dans la section Matériaux ci-dessous.De plus, les robots sont souvent utilisés à des fins personnalisées ou en petites séries, ce qui fait de l'usinage CNC un choix naturel pour les composants de robots.

Types de pièces de robot fabriquées par usinage CNC

Avec autant de fonctions possibles, de nombreux types de robots différents ont évolué.Il existe quelques principaux types de robots couramment utilisés.

Robots articulésavoir un seul bras avec plusieurs articulations, ce que beaucoup de gens ont déjà vu.

Il y a aussiLes robots SCARA (Selective Compliance Articulated Robot Arm),qui peut déplacer des choses entre deux plans parallèles.Les SCARA ont une rigidité verticale élevée car ils se déplacent horizontalement.

Robots Deltaont des articulations situées en bas, ce qui maintient le bras léger et capable de se déplacer rapidement.

Robots portiques ou cartésiensont des actionneurs linéaires qui se déplacent à 90 degrés les uns par rapport aux autres.

Chacun de ces robots a une construction différente et une application différente, mais il y a généralement quatre composants principaux qui composent le robot.

1) un bras robotique
2) effecteur final
3) moteurs
4) pinces et accessoires personnalisés

1 Bras Robotique

Les bras robotiques varient considérablement en forme et en fonction, de sorte que de nombreux composants différents peuvent être utilisés.Cependant, une chose qu'ils ont en commun est leur capacité à déplacer des objets ou à effectuer des opérations dessus, et les différentes parties du bras robotique portent même notre nom : les articulations de l'épaule, du coude et du poignet tournent et contrôlent le mouvement des pièces dans entre.

Bras robotique

Les composants structurels des bras de robot doivent être durs et solides pour pouvoir soulever des objets ou appliquer des forces.En raison des matériaux utilisés pour répondre à ces exigences (acier, aluminium et certains plastiques), l'usinage CNC est le bon choix.Les composants plus petits, tels que les engrenages ou les roulements dans les joints, ou les parties du boîtier autour du bras, peuvent également être usinés CNC.

2 Effecteur terminal

Un effecteur terminal est unpièce jointequi se fixe à l'extrémité du bras du robot.Les effecteurs terminaux vous permettent de personnaliser les fonctionnalités de votre robot pour différentes opérations sans avoir à construire un robot entièrement nouveau.Il peut s'agir de préhenseurs, de préhenseurs, d'aspirateurs ou de ventouses.Ces effecteurs finaux ont généralement des composants usinés CNC en métal (généralement en aluminium) (plus sur la sélection des matériaux plus tard).L'un de ces composants est fixé en permanence à l'extrémité du bras du robot.Le préhenseur, la ventouse ou tout autre effecteur terminal (ou ensemble d'effecteurs terminaux) s'insère dans ce composant afin qu'il puisse être contrôlé par le bras du robot.Cette configuration avec deux composants différents facilite le remplacement des différents effecteurs terminaux, de sorte que le robot peut être adapté à différentes applications.Vous pouvez le voir dans le diagramme ci-dessous, où la fonctionnalité du robot peut être facilement commutée en échangeant les effecteurs finaux.

Effecteur terminal : pince à carton

Effecteur terminal : manipulateur à 5 mâchoires

3 moteurs

Chaque robot a besoin de moteurs pour entraîner le mouvement de ses bras et de ses articulations.Les moteurs eux-mêmes ont de nombreuses pièces mobiles, dont beaucoup peuvent être usinées CNC.En règle générale, le boîtier usiné du moteur, le support usiné utilisé pour le fixer au bras du robot, et même les roulements et les arbres sont souvent usinés CNC.Les arbres peuvent être usinés sur un tour pour réduire le diamètre ou sur une fraiseuse pour ajouter des fonctionnalités telles que des clés ou des fentes.Enfin, les engrenages qui transfèrent le mouvement du moteur aux articulations du robot ou à d'autres pièces peuvent être usinés CNC par fraisage, EDM ou fraisage.

Servomoteurs pour alimenter le mouvement du robot

4 gabarits et montages personnalisés

Bien que ne faisant pas partie du robot lui-même, la plupart des opérations de robot nécessitent des gabarits et des fixations personnalisés.Vous aurez peut-être besoin d'un dispositif pour maintenir la pièce en place pendant que le robot travaille sur la pièce.Vous pouvez également utiliser des fixations pour positionner précisément la pièce une par une, ce qui est souvent nécessaire pour que le robot prenne ou dépose la pièce.Parce qu'il s'agit souvent de pièces personnalisées uniques, l'usinage CNC est idéal pour la fixation.Les délais de livraison sont courts et l'usinage CNC est souvent facilement réalisé sur une pièce de matériau en stock, généralement de l'aluminium.

En résumé

L'usinage CNC a joué un rôle important dans la croissance rapide de l'industrie de la robotique.C'est un grand avantage en termes de production rapide, de haute qualité et de finition de surface élevée lors de la production de pièces de robot.Dans le processus de fabrication de robots, l'usinage CNC est souvent utilisé pour quatre parties : les bras de robot, les effecteurs finaux, les moteurs et les fixations et fixations personnalisées.Ce blog décrit l'importance de l'usinage CNC pour l'industrie de la robotique et les scénarios d'application.Si vous avez des besoins d'usinage CNC, vous pouvezvisitez notre page de service CNC or téléchargez vos fichiers CAOdirectement pour obtenir le dernier devis.