CNC 加工がロボティクス業界にとって重要な理由

CNC 加工がロボティクス業界にとって重要な理由

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ロボットアーム

今日、ロボットはいたるところにあるようです。映画、空港、食品製造、さらには他のロボットを製造する工場でさえも働いています。ロボットが非常に有望である主な理由の 1 つは、さまざまな目的に合わせて設計できるため、まったく異なる機能を持つことができるからです。Proleanhub には、ロボットの機械加工と製造において長年の経験があります。このブログでは、CNC 加工の意味とロボット産業への応用について解説します。.製作依頼などございましたらお気軽にどうぞエンジニアに連絡する無料見積もりの​​ために。

CNC加工はロボットに合わせて作られています

CNC 機械加工により、非常に短いリード タイムで部品を製造できます.3D モデルを準備すると、メーカーは CNC 製造のマーキング プロセスを開始し、並行して原材料を購入できます。CNC 機械加工の助けを借りて、迅速な展開用にロボット コンポーネントを製造できます。これにより、プロトタイプの迅速な反復と、特定の用途向けのカスタム ロボット部品の迅速な納品が可能になります。

CNC 加工のもう 1 つの利点は、仕様に正確に部品を製造する能力.この製造精度は、寸法精度が高性能ロボットを構築するための鍵となるロボット工学にとって特に重要です。精密な CNC 機械加工により、+/- 0.015mm の厳しい公差を維持できます。

表面仕上げは、CNC 機械加工を使用してロボット コンポーネントを製造するもう 1 つの理由です。相互作用する部品は低摩擦である必要があり、精密な CNC 機械加工では、表面粗さが Ra 0.8 μm の部品を製造でき、研磨などの後処理操作ではさらに低くなります。対照的に、ダイカスト (仕上げプロセスの前) は、通常、5 μm に近い表面粗さを生成します。金属 3D プリントは、はるかに粗い表面仕上げを生成します。

ついに、ロボットで使用される材料の種類は、CNC 加工に最適です。ロボットは安定して物を動かしたり持ち上げたりできる必要があり、それには強くて硬い素材が必要です。これらの必要な特性は、以下の材料セクションで説明されているように、特定の金属やプラスチックを機械加工することによって最もよく達成されます。さらに、ロボットは多くの場合、カスタムの目的や少量生産に使用されるため、CNC 機械加工はロボット コンポーネントの自然な選択となります。

CNC加工によるロボット部品の種類

非常に多くの可能な機能により、さまざまな種類のロボットが進化してきました。一般的に使用されるロボットにはいくつかの主要なタイプがあります。

多関節ロボット多くの人が以前に見たことのある、複数の関節を持つ単一の腕を持っています。

もありますスカラ（セレクティブコンプライアンス多関節ロボットアーム）ロボット、2 つの平行な面の間で物を動かすことができます。スカラは横方向に動くため縦剛性が高い。

デルタロボット関節が下部にあるため、腕が軽く、素早く動くことができます。

ガントリーまたは直交ロボット互いに 90 度で動くリニア アクチュエータがあります。

これらのロボットはそれぞれ構造と用途が異なりますが、通常、ロボットを構成する主要なコンポーネントは 4 つあります。

1)ロボットアーム
2)エンドエフェクター
3)モーター
4)カスタム クランプおよび据え付け品

1 ロボットアーム

ロボット アームは形状と機能が大きく異なるため、さまざまなコンポーネントを使用できます。ただし、共通点の 1 つは、オブジェクトを動かしたり操作を実行したりできることです。ロボット アームのさまざまな部分は、私たち自身にちなんで名付けられています。肩、肘、手首の関節が回転し、パーツの動きを制御します。間。

ロボットアーム

ロボット アームの構造コンポーネントは、物体を持ち上げたり、力を加えたりできるように、硬くて強い必要があります。これらの要件を満たすために使用される材料 (スチール、アルミニウム、および一部のプラスチック) のため、CNC 機械加工は正しい選択です。ジョイントのギアやベアリング、またはアームの周りのハウジングの部品などの小さなコンポーネントも、CNC 加工することができます。

2 エンドエフェクタ

エンドエフェクターは添付ファイルロボットアームの先端に取り付けます。エンドエフェクタを使用すると、まったく新しいロボットを構築することなく、さまざまな操作のためにロボットの機能をカスタマイズできます。グリッパー、グラスパー、掃除機、吸盤などがあります。これらのエンドエフェクタには、通常、金属 (通常はアルミニウム) 製の CNC 機械加工コンポーネントがあります (材料の選択については後で詳しく説明します)。これらのコンポーネントの 1 つは、ロボット アームの端に恒久的に取り付けられています。実際のグリッパー、サクション カップ、またはその他のエンド エフェクター (またはエンド エフェクターの配列) は、このコンポーネントに収まるので、ロボット アームで制御できます。2 つの異なるコンポーネントを使用したこのセットアップにより、異なるエンドエフェクタを簡単に交換できるため、ロボットをさまざまなアプリケーションに適応させることができます。これは下の図で確認できます。エンドエフェクタを交換することで、ロボットの機能を簡単に切り替えることができます。

エンドエフェクター: カートングリッパー

エンドエフェクター：5爪マニピュレーター

3 モーター

すべてのロボットには、腕と関節の動きを駆動するためのモーターが必要です。モーター自体には多くの可動部品があり、その多くは CNC 加工が可能です。通常、モーターの機械加工されたハウジング、それをロボット アームに取り付けるために使用される機械加工されたブラケット、およびベアリングとシャフトでさえ、多くの場合 CNC 機械加工されています。シャフトは、旋盤で機械加工して直径を小さくしたり、フライス盤でキーやスロットなどの機能を追加したりできます。最後に、モーターの動きをロボットの関節やその他の部品に伝達するギアは、フライス盤、EDM、またはホブ盤で CNC 加工することができます。

ロボットの動きに動力を与えるサーボモーター

4 カスタム治具と治具

ロボット自体の一部ではありませんが、ほとんどのロボット操作にはカスタム治具と治具が必要です。ロボットがパーツで作業している間、パーツを所定の位置に保持する固定具が必要になる場合があります。また、フィクスチャを使用して、パーツを一度に 1 つずつ正確に配置することもできます。これは、ロボットがパーツを持ち上げたり置いたりするために必要な場合がよくあります。1 回限りのカスタム パーツであることが多いため、CNC 機械加工は治具に最適です。リード タイムは短く、CNC 機械加工は多くの場合、ストック マテリアル (通常はアルミニウム) で簡単に実行できます。

要約すれば

CNC 機械加工は、ロボット産業の急速な成長に重要な役割を果たしてきました。これは、ロボット部品の生産における高速生産、高品質、高表面仕上げの点で大きな利点です。ロボットの製造工程では、多くの場合、ロボット アーム、エンド エフェクタ、モーター、およびカスタム フィクスチャとフィクスチャの 4 つの部品に CNC 機械加工が使用されます。このブログでは、ロボット業界における CNC 加工の重要性とアプリケーション シナリオについて説明します。CNC加工が必要な場合は、CNCサービスページをご覧ください or CAD ファイルをアップロードする直接最新の見積もりを入手してください。