V súčasnosti sa zdá, že roboty sú všade – vo filmoch, na letiskách, vo výrobe potravín a dokonca pracujú v továrňach, ktoré vyrábajú iné roboty. Roboty majú mnoho rôznych funkcií a použití, a keďže ich výroba je jednoduchšia a lacnejšia, stávajú sa v priemysle čoraz bežnejšími. S rastúcim dopytom po robotike musia výrobcovia robotov držať krok a základnou metódou výroby dielov robotov je CNC obrábanie. V tomto článku sa dozviete viac o štandardných častiach robotov a o tom, prečo je CNC obrábanie také dôležité pre výrobu robotov.
CNC obrábanie je šité na mieru pre roboty
Po prvé, CNC obrábanie môže produkovať diely s extrémne rýchlymi dodacími lehotami. Takmer po príprave 3D modelu môžete začať používať CNC stroje na výrobu komponentov. To umožňuje rýchlu iteráciu prototypov a rýchle dodanie prispôsobených robotických dielov pre profesionálne aplikácie.
Ďalšou výhodou CNC obrábania je, že dokáže presne vyrobiť diely, ktoré spĺňajú špecifikácie. Táto výrobná presnosť je obzvlášť dôležitá pre robotiku, pretože rozmerová presnosť je kľúčom k výrobe vysokovýkonných robotov. Presné CNC obrábanie dokáže udržať tolerancie v rozmedzí +/-0,0002 palca a táto časť umožňuje robotu vykonávať presné a opakovateľné pohyby.
Povrchová úprava je ďalším dôvodom pre použitie CNC obrábania na výrobu robotických dielov. Spolupôsobiace časti musia mať nízke trenie. Presné CNC obrábanie môže produkovať diely s drsnosťou povrchu tak nízkou ako Ra 0,8μm, alebo dokonca nižšou po dokončovacích operáciách, ako je leštenie. Naproti tomu tlakové liatie (pred akoukoľvek konečnou úpravou) zvyčajne vytvára drsnosť povrchu blízku 5 μm. Kovová 3D tlač vytvorí hrubšiu povrchovú úpravu.
Napokon typ materiálu, ktorý robot používa, je ideálnym materiálom pre CNC obrábanie. Roboty musia byť schopné stabilne pohybovať a zdvíhať predmety a potrebujú pevné a tvrdé materiály. Tieto potrebné vlastnosti sa najlepšie dosiahnu spracovaním určitých kovov a plastov. Okrem toho sa roboty často používajú na zákazkovú alebo malosériovú výrobu, vďaka čomu je CNC obrábanie prirodzenou voľbou pre diely robotov.
Typy dielov robotov vyrábaných CNC obrábaním
S toľkými možnými funkciami sa vyvinulo mnoho rôznych typov robotov. Existuje niekoľko hlavných typov robotov, ktoré sa bežne používajú. Jedno rameno kĺbového robota má viacero kĺbov, čo už mnohí videli. Nechýba ani robot SCARA (Selective Compliance Articulated Robot Arm), ktorý dokáže presúvať veci medzi dvoma rovnobežnými rovinami. SCARA má vysokú vertikálnu tuhosť, pretože ich pohyb je horizontálny. Kĺby robota Delta sú umiestnené v spodnej časti, vďaka čomu sú ruky ľahké a schopné rýchleho pohybu. Nakoniec, portálové alebo karteziánske roboty majú lineárne pohony, ktoré sa navzájom pohybujú o 90 stupňov. Každý z týchto robotov má inú štruktúru a rôzne aplikácie, ale zvyčajne pozostáva z piatich hlavných komponentov, ktoré tvoria robot.
Bežne sa používa najmä niekoľko typov robotov. Jedno rameno kĺbového robota má viacero kĺbov, čo už mnohí videli. K dispozícii je aj robot SCARA (Selective Compliant Joint Robot Arm), ktorý dokáže presúvať predmety medzi dvoma rovnobežnými rovinami. SCARA má vysokú vertikálnu tuhosť, pretože ich pohyb je horizontálny. Kĺby delta robota sú umiestnené na základni, vďaka čomu sú ruky ľahké a schopné rýchleho pohybu. Nakoniec, portálové alebo karteziánske roboty majú lineárne pohony, ktoré sa navzájom pohybujú o 90 stupňov. Každý z týchto robotov má inú štruktúru a rôzne aplikácie, ale zvyčajne má 5 hlavných komponentov:
1. Robotické rameno
Robotické ramená sú veľmi odlišné vo forme a funkcii, takže sa používa veľa rôznych častí. Jedno však majú spoločné, a to, že môžu pohybovať alebo manipulovať s predmetmi – v ničom sa nelíšia od ľudskej ruky! Rôzne časti ramena robota sú dokonca pomenované po našich vlastných častiach: ramenné, lakťové a zápästné kĺby sa otáčajú a kontrolujú pohyb každej časti.
2. Koncový efektor
Koncový efektor je príslušenstvo pripevnené ku koncu ramena robota. Koncový efektor umožňuje prispôsobiť funkcie robota podľa rôznych operácií bez toho, aby ste museli stavať úplne nového robota. Môžu to byť chápadlá, drapáky, vysávače alebo prísavky. Tieto koncové efektory sú zvyčajne CNC opracované diely vyrobené z kovu (zvyčajne hliníka). Jeden z komponentov je trvalo pripojený ku koncu ramena robota. Vlastné chápadlo, prísavka alebo iný koncový efektor je prispôsobený tejto zostave, takže ju možno ovládať ramenom robota. Toto nastavenie s dvoma rôznymi komponentmi uľahčuje výmenu rôznych koncových efektorov, takže robot môže byť prispôsobený rôznym aplikáciám. Môžete to vidieť na obrázku nižšie. Spodný kotúč bude priskrutkovaný k ramenu robota, čo vám umožní pripojiť hadicu, ktorá ovláda prísavku, k zariadeniu na prívod vzduchu robota. Horné a spodné kotúče sú príkladmi CNC obrábaných dielov.
(Koncový efektor zahŕňa mnoho častí CNC obrábania)
3. Motor
Každý robot potrebuje motor na poháňanie pohybu rúk a kĺbov. Samotný motor má veľa pohyblivých častí, z ktorých mnohé môžu byť spracované CNC. Všeobecne povedané, motor používa nejaký druh opracovaného krytu ako zdroj energie a opracovanú konzolu, ktorá ho spája s robotickým ramenom. Ložiská a hriadele sú tiež zvyčajne CNC obrábané. Hriadeľ môže byť opracovaný na sústruhu, aby sa zmenšil priemer, alebo môže byť opracovaný na frézke, aby sa pridali funkcie, ako sú perá alebo drážky. Nakoniec možno použiť frézovanie, EDM alebo frézovanie ozubených kolies na prenos pohybu motora na kĺby robota alebo iné prevody.
4. Ovládač
Ovládač je v podstate mozog robota, ktorý riadi presný pohyb robota. Ako počítač robota prijíma vstup zo snímača a upravuje program, ktorý riadi výstup. To si vyžaduje dosku plošných spojov (PCB) na umiestnenie elektronických komponentov. Pred pridaním elektronických súčiastok je možné PCB spracovať CNC, aby sa dosiahla požadovaná veľkosť a tvar.
5. Senzor
Ako už bolo spomenuté vyššie, senzor prijíma informácie o okolitom prostredí robota a posiela ich späť do riadiacej jednotky robota. Snímač potrebuje aj dosku plošných spojov, ktorú je možné spracovať CNC. Niekedy sú tieto snímače inštalované aj v CNC opracovaných krytoch.
6. Vlastné príslušenstvo a pevné zariadenia.
Hoci to nie je súčasťou samotného robota, väčšina robotických operácií si vyžaduje vlastné upínadlá a pevné zariadenia. Keď robot pracuje na diele, možno budete potrebovať prípravok na upevnenie dielu. Môžete tiež použiť prípravky na presné umiestnenie dielov, ktoré sú zvyčajne potrebné na to, aby roboty zdvíhali alebo ukladali diely. Pretože ide zvyčajne o jednorazové prispôsobené diely, CNC obrábanie je veľmi vhodné pre prípravky.
---------------------------------------KONIEC---------- -------------------------------------