Waarom CNC-bewerkingen cruciaal zijn voor de robotica-industrie

Waarom CNC-bewerkingen cruciaal zijn voor de robotica-industrie

Tijd om te lezen: 5min

Robotarmen

Robots lijken tegenwoordig overal te zijn: ze werken in films, op luchthavens, in de voedselproductie en zelfs in fabrieken die andere robots bouwen.Een van de belangrijkste redenen waarom robots zo veelbelovend zijn, is dat ze voor verschillende doeleinden kunnen worden ontworpen en dus totaal verschillende functies hebben.Proleanhub heeft jarenlange ervaring in het verspanen en vervaardigen van robots.Deze blog zal de betekenis en toepassingen van CNC-bewerking voor de robotindustrie interpreteren.Als u productiebehoeften heeft, kunt u dat gerust doenneem dan contact op met onze technicivoor een vrijblijvende offerte.

CNC verspanen is op maat gemaakt voor robots

CNC-bewerking kan onderdelen produceren met extreem snelle doorlooptijden.Nadat u het 3D-model hebt voorbereid, kan de fabrikant het markeerproces voor CNC-productie starten en tegelijkertijd de grondstoffen kopen.Met behulp van CNC-bewerking kunnen robotcomponenten worden vervaardigd voor een snelle inzet, wat een snelle iteratie van prototypes en een snelle levering van op maat gemaakte robotonderdelen voor specifieke toepassingen mogelijk maakt.

Een ander voordeel van CNC-bewerking is demogelijkheid om onderdelen exact volgens specificatie te vervaardigen.Deze fabricageprecisie is vooral belangrijk voor robotica, waar maatnauwkeurigheid de sleutel is tot het bouwen van krachtige robots.Precisie CNC-bewerking kan nauwe toleranties van +/- 0,015 mm aanhouden.

Oppervlakteafwerking is een andere reden om CNC-bewerkingen te gebruiken om robotcomponenten te produceren.Op elkaar inwerkende onderdelen moeten een lage wrijving hebben, en precisie CNC-bewerking kan onderdelen produceren met een oppervlakteruwheid van slechts Ra 0,8 μm, en zelfs lager met nabehandelingsoperaties zoals polijsten.Daarentegen produceert spuitgieten (voorafgaand aan elk afwerkingsproces) doorgaans een oppervlakteruwheid van dichter bij 5 μm.Metaal 3D-printen produceert een veel ruwere oppervlakteafwerking.

Eindelijk,het type materiaal dat in de robot wordt gebruikt, is ideaal voor CNC-bewerkingen.Robots moeten voorwerpen stabiel kunnen verplaatsen en optillen, waarvoor sterke, harde materialen nodig zijn.Deze noodzakelijke eigenschappen worden het best bereikt door bepaalde metalen en kunststoffen te bewerken, zoals beschreven in het gedeelte Materialen hieronder.Daarnaast worden robots vaak ingezet voor maatwerk of kleine productieruns, waardoor CNC verspanen een logische keuze is voor robotcomponenten.

Soorten robotonderdelen vervaardigd door CNC-bewerking

Met zoveel mogelijke functies zijn er veel verschillende soorten robots geëvolueerd.Er zijn een paar hoofdtypen robots die vaak worden gebruikt.

Gearticuleerde robotseen enkele arm hebben met meerdere gewrichten, iets wat veel mensen eerder hebben gezien.

Er zijn ookSCARA-robots (Selective Compliance Articulated Robot Arm),die dingen kan verplaatsen tussen twee parallelle vlakken.SCARA heeft een hoge verticale stijfheid omdat ze horizontaal bewegen.

Delta-robotshebben gewrichten aan de onderkant, waardoor de arm licht blijft en snel kan bewegen.

Gantry of Cartesische robotshebben lineaire actuatoren die 90 graden ten opzichte van elkaar bewegen.

Elk van deze robots heeft een andere constructie en een andere toepassing, maar er zijn meestal vier hoofdcomponenten waaruit de robot bestaat.

1) een robotarm
2) eindeffector
3) motoren
4) aangepaste klemmen en armaturen

1 robotarm

Robotarmen variëren enorm in vorm en functie, dus er kunnen veel verschillende componenten worden gebruikt.Eén ding hebben ze echter gemeen: hun vermogen om objecten te verplaatsen of er bewerkingen op uit te voeren, en de verschillende onderdelen van de robotarm zijn zelfs naar ons vernoemd: de schouder-, elleboog- en polsgewrichten draaien en regelen de beweging van de onderdelen in tussen.

Robotarm

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.Kleinere componenten, zoals tandwielen of lagers in gewrichten, of delen van de behuizing rond de arm, kunnen ook CNC-gefreesd worden.

2 Eindeffector

Een eindeffector is eenbijlagedie aan het uiteinde van de robotarm wordt bevestigd.Met end-effectors kunt u de functionaliteit van uw robot aanpassen voor verschillende bewerkingen zonder dat u een geheel nieuwe robot hoeft te bouwen.Dit kunnen grijpers, grijpers, stofzuigers of zuignappen zijn.Deze eindeffectors hebben doorgaans CNC-gefreesde componenten van metaal (meestal aluminium) (later meer over materiaalkeuze).Een van deze componenten is permanent bevestigd aan het uiteinde van de robotarm.De eigenlijke grijper, zuignap of andere eindeffector (of array van eindeffectors) past in dit onderdeel, zodat het kan worden bestuurd door de robotarm.Deze opstelling met twee verschillende componenten maakt het gemakkelijker om verschillende eindeffectoren uit te wisselen, zodat de robot kan worden aangepast aan verschillende toepassingen.U kunt dit zien in het onderstaande diagram, waar de functionaliteit van de robot eenvoudig kan worden geschakeld door de eindeffectors uit te wisselen.

Eindeffector: kartonnen grijper

Eindeffector: manipulator met 5 kaken

3 motoren

Elke robot heeft motoren nodig om de beweging van zijn armen en gewrichten aan te drijven.De motoren zelf hebben veel bewegende delen, waarvan er vele CNC-gefreesd kunnen worden.Doorgaans worden de machinaal bewerkte behuizing van de motor, de machinaal bewerkte beugel die wordt gebruikt om deze aan de robotarm te bevestigen en zelfs de lagers en assen vaak CNC-gefreesd.Assen kunnen op een draaibank worden bewerkt om de diameter te verkleinen of op een freesmachine om functies zoals sleutels of sleuven toe te voegen.Ten slotte kunnen tandwielen die motorbewegingen overbrengen naar robotverbindingen of andere onderdelen CNC-gefreesd worden door frees-, EDM- of hobbingmachines.

Servomotoren voor het aandrijven van robotbewegingen

4 aangepaste mallen en armaturen

Hoewel het geen onderdeel is van de robot zelf, vereisen de meeste robotbewerkingen aangepaste mallen en armaturen.Mogelijk hebt u een armatuur nodig om het onderdeel op zijn plaats te houden terwijl de robot aan het onderdeel werkt.U kunt ook armaturen gebruiken om het onderdeel één voor één nauwkeurig te positioneren, wat vaak nodig is voor de robot om het onderdeel op te pakken of neer te zetten.Omdat het vaak eenmalige onderdelen op maat zijn, is CNC-bewerking ideaal voor opspanning.Doorlooptijden zijn kort en CNC-bewerkingen kunnen vaak eenvoudig worden uitgevoerd op een stuk voorraadmateriaal, meestal aluminium.

Samengevat

CNC-bewerkingen zijn belangrijk geweest voor de snelle groei van de robotica-industrie.Het is een groot voordeel in termen van snelle productie, hoge kwaliteit en hoge oppervlakteafwerking tijdens de productie van robotonderdelen.In het robotproductieproces wordt CNC-bewerking vaak gebruikt voor vier onderdelen: robotarmen, eindeffectors, motoren en op maat gemaakte armaturen en armaturen.Deze blog beschrijft het belang van CNC-bewerkingen voor de robotica-industrie en de toepassingsscenario's.Als u CNC-bewerkingsbehoeften heeft, kan datbezoek onze CNC-servicepagina or upload uw CAD-bestandendirect om de nieuwste offerte te krijgen.