Por que a usinagem CNC é crítica para a indústria de robótica

Por que a usinagem CNC é crítica para a indústria de robótica

Tempo de leitura: 5min

Braços robóticos

Hoje, os robôs parecem estar em toda parte – trabalhando em filmes, aeroportos, produção de alimentos e até mesmo em fábricas que constroem outros robôs.Uma das principais razões pelas quais os robôs são tão promissores é porque eles podem ser projetados para diferentes propósitos e, portanto, ter funções completamente diferentes.A Proleanhub tem muitos anos de experiência na usinagem e fabricação de robôs.Este blog irá interpretar o significado e as aplicações da usinagem CNC para a indústria de robótica.Se você tiver alguma necessidade de fabricação, sinta-se à vontade paraentre em contato com nossos engenheirospara um orçamento gratuito.

A usinagem CNC é feita sob medida para robôs

A usinagem CNC pode produzir peças com prazos de entrega extremamente rápidos.Depois de preparar o modelo 3D, o fabricante pode iniciar o processo de marcação para fabricação CNC e comprar as matérias-primas em paralelo.Com a ajuda da usinagem CNC, os componentes do robô podem ser fabricados para implantação rápida, o que permite a iteração rápida de protótipos e a entrega rápida de peças de robô personalizadas para aplicações específicas.

Outra vantagem da usinagem CNC é acapacidade de fabricar peças exatamente de acordo com as especificações.Essa precisão de fabricação é particularmente importante para a robótica, onde a precisão dimensional é fundamental para a construção de robôs de alto desempenho.A usinagem CNC de precisão pode manter tolerâncias apertadas de +/- 0,015 mm.

O acabamento da superfície é outro motivo para usar a usinagem CNC para produzir componentes robóticos.As peças interativas precisam ter baixo atrito, e a usinagem CNC de precisão pode produzir peças com rugosidade de superfície tão baixa quanto Ra 0,8 μm, e ainda menor com operações de pós-tratamento, como polimento.Em contraste, a fundição sob pressão (antes de qualquer processo de acabamento) normalmente produz rugosidade de superfície próxima a 5 μm.A impressão 3D de metal produz um acabamento de superfície muito mais áspero.

Finalmente,o tipo de material utilizado no robô é ideal para usinagem CNC.Os robôs precisam ser capazes de mover e levantar objetos de forma constante, o que requer materiais fortes e duros.Essas propriedades necessárias são melhor alcançadas usinando certos metais e plásticos, conforme descrito na seção Materiais abaixo.Além disso, os robôs são frequentemente usados ​​para fins personalizados ou pequenas execuções de produção, o que torna a usinagem CNC uma escolha natural para os componentes do robô.

Tipos de peças de robôs fabricadas por usinagem CNC

Com tantas funções possíveis, muitos tipos diferentes de robôs evoluíram.Existem alguns tipos principais de robôs que são comumente usados.

robôs articuladostêm um único braço com múltiplas articulações, algo que muitas pessoas já viram antes.

Há tambémRobôs SCARA (Selective Compliance Articulated Robot Arm),que pode mover coisas entre dois planos paralelos.SCARA tem uma alta rigidez vertical porque se movem horizontalmente.

robôs deltatêm articulações localizadas na parte inferior, o que mantém o braço leve e capaz de se mover rapidamente.

Robôs pórticos ou cartesianostêm atuadores lineares que se movem a 90 graus um do outro.

Cada um desses robôs tem uma construção diferente e uma aplicação diferente, mas geralmente existem quatro componentes principais que compõem o robô.

1) um braço robótico
2) efetuador final
3) motores
4) braçadeiras e acessórios personalizados

1 braço robótico

Os braços robóticos variam muito em forma e função, portanto, muitos componentes diferentes podem ser usados.No entanto, uma coisa que eles têm em comum é a capacidade de mover objetos ou realizar operações sobre eles, e as diferentes partes do braço robótico têm até o nosso nome: as articulações do ombro, cotovelo e punho giram e controlam o movimento das peças em entre.

Braço robótico

Os componentes estruturais dos braços do robô precisam ser duros e fortes para que possam levantar objetos ou aplicar forças.Devido aos materiais utilizados para atender a esses requisitos (aço, alumínio e alguns plásticos), a usinagem CNC é a escolha certa.Componentes menores, como engrenagens ou rolamentos em juntas, ou partes do alojamento ao redor do braço, também podem ser usinados em CNC.

2 Efetor final

Um efetor final é umanexoque se conecta ao final do braço do robô.Os efetuadores finais permitem que você personalize a funcionalidade do seu robô para diferentes operações sem ter que construir um robô totalmente novo.Eles podem ser pinças, pinças, aspiradores ou ventosas.Esses efetores normalmente têm componentes usinados em CNC feitos de metal (geralmente alumínio) (mais sobre seleção de material posteriormente).Um desses componentes está permanentemente preso à extremidade do braço do robô.A garra real, ventosa ou outro efetuador final (ou conjunto de efetuadores finais) se encaixa neste componente para que possa ser controlado pelo braço do robô.Essa configuração com dois componentes diferentes facilita a troca de diferentes atuadores finais, para que o robô possa ser adaptado a diferentes aplicações.Você pode ver isso no diagrama abaixo, onde a funcionalidade do robô pode ser facilmente trocada trocando os atuadores finais.

Efetor final: garra de papelão

Efetor final: manipulador de 5 mandíbulas

3 motores

Todo robô precisa de motores para conduzir o movimento de seus braços e articulações.Os próprios motores têm muitas partes móveis, muitas das quais podem ser usinadas em CNC.Normalmente, a carcaça usinada do motor, o suporte usinado usado para prendê-lo ao braço do robô e até mesmo os rolamentos e eixos são frequentemente usinados em CNC.Os eixos podem ser usinados em um torno para reduzir o diâmetro ou em uma fresadora para adicionar recursos como chaves ou ranhuras.Finalmente, as engrenagens que transferem o movimento do motor para as juntas do robô ou outras peças podem ser usinadas em CNC por fresadoras, EDM ou fresadoras.

Servo motores para alimentar o movimento do robô

4 gabaritos e acessórios personalizados

Embora não faça parte do próprio robô, a maioria das operações do robô requer gabaritos e acessórios personalizados.Você pode precisar de um acessório para manter a peça no lugar enquanto o robô trabalha na peça.Você também pode usar acessórios para posicionar com precisão a peça, uma de cada vez, o que geralmente é necessário para o robô pegar ou colocar a peça.Como geralmente são peças personalizadas únicas, a usinagem CNC é ideal para fixação.Os prazos de entrega são curtos e a usinagem CNC geralmente é facilmente realizada em uma peça de material de estoque, geralmente alumínio.

Resumindo

A usinagem CNC tem sido significativa para o rápido crescimento da indústria de robótica.É uma grande vantagem em termos de produção rápida, alta qualidade e alto acabamento superficial durante a produção de peças de robôs.No processo de fabricação do robô, a usinagem CNC é frequentemente usada para quatro partes: braços do robô, atuadores finais, motores e acessórios e acessórios personalizados.Este blog descreve a importância da usinagem CNC para a indústria de robótica e os cenários de aplicação.Se você tem necessidades de usinagem CNC, você podevisite nossa página de serviço CNC or carregue seus arquivos CADdiretamente para obter a cotação mais recente.