Σήμερα, τα ρομπότ φαίνεται να είναι παντού - σε ταινίες, αεροδρόμια, παραγωγή τροφίμων, ακόμη και να εργάζονται σε εργοστάσια που κατασκευάζουν άλλα ρομπότ. Τα ρομπότ έχουν πολλές διαφορετικές λειτουργίες και χρήσεις, και καθώς η κατασκευή τους γίνεται ευκολότερη και φθηνότερη, γίνονται όλο και πιο κοινά στη βιομηχανία. Καθώς η ζήτηση για ρομποτική αυξάνεται, οι κατασκευαστές ρομπότ πρέπει να συμβαδίζουν και μια βασική μέθοδος κατασκευής εξαρτημάτων ρομπότ είναι η κατεργασία CNC. Αυτό το άρθρο θα μάθει περισσότερα για τα τυπικά μέρη των ρομπότ και γιατί η μηχανική κατεργασία CNC είναι τόσο σημαντική για την κατασκευή ρομπότ.
Η κατεργασία CNC είναι ειδικά κατασκευασμένη για ρομπότ
Πρώτα απ 'όλα, η κατεργασία CNC μπορεί να παράγει εξαρτήματα με εξαιρετικά γρήγορους χρόνους παράδοσης. Σχεδόν αφού έχετε προετοιμάσει το τρισδιάστατο μοντέλο, μπορείτε να αρχίσετε να χρησιμοποιείτε μηχανές CNC για την κατασκευή εξαρτημάτων. Αυτό επιτρέπει την ταχεία επανάληψη των πρωτοτύπων και την ταχεία παράδοση προσαρμοσμένων ρομποτικών εξαρτημάτων για επαγγελματικές εφαρμογές.
Ένα άλλο πλεονέκτημα της κατεργασίας CNC είναι ότι μπορεί να κατασκευάσει με ακρίβεια εξαρτήματα που πληρούν τις προδιαγραφές. Αυτή η κατασκευαστική ακρίβεια είναι ιδιαίτερα σημαντική για τη ρομποτική, επειδή η ακρίβεια διαστάσεων είναι το κλειδί για την κατασκευή ρομπότ υψηλής απόδοσης. Η μηχανική κατεργασία CNC ακριβείας μπορεί να διατηρήσει τις ανοχές εντός +/-0,0002 ίντσες και αυτό το μέρος επιτρέπει στο ρομπότ να εκτελεί ακριβείς και επαναλαμβανόμενες κινήσεις.
Το φινίρισμα επιφάνειας είναι ένας άλλος λόγος για τη χρήση μηχανικής κατεργασίας CNC για την παραγωγή ρομποτικών εξαρτημάτων. Τα αλληλεπιδρώντα μέρη πρέπει να έχουν χαμηλή τριβή. Η μηχανική κατεργασία CNC ακριβείας μπορεί να παράγει εξαρτήματα με τραχύτητα επιφάνειας τόσο χαμηλή όσο Ra 0,8μ¼m ή ακόμη χαμηλότερη μετά από εργασίες φινιρίσματος όπως το γυάλισμα. Αντίθετα, η χύτευση με χύτευση (πριν από οποιοδήποτε φινίρισμα) συνήθως παράγει τραχύτητα επιφάνειας κοντά στα 5 μ¼ m. Η μεταλλική τρισδιάστατη εκτύπωση θα παράγει ένα πιο τραχύ φινίρισμα επιφάνειας.
Τέλος, το είδος του υλικού που χρησιμοποιεί το ρομπότ είναι το ιδανικό υλικό για κατεργασία CNC. Τα ρομπότ πρέπει να μπορούν να μετακινούν και να σηκώνουν αντικείμενα σταθερά και χρειάζονται ισχυρά και σκληρά υλικά. Αυτές οι απαραίτητες ιδιότητες επιτυγχάνονται καλύτερα με την επεξεργασία ορισμένων μετάλλων και πλαστικών. Επιπλέον, τα ρομπότ χρησιμοποιούνται συχνά για την κατασκευή κατά παραγγελία ή μικρής παρτίδας, γεγονός που καθιστά τη μηχανική κατεργασία CNC μια φυσική επιλογή για εξαρτήματα ρομπότ.
Τύποι εξαρτημάτων ρομπότ που κατασκευάζονται με μηχανική κατεργασία CNC
Με τόσες πολλές πιθανές λειτουργίες, έχουν εξελιχθεί πολλοί διαφορετικοί τύποι ρομπότ. Υπάρχουν διάφοροι κύριοι τύποι ρομπότ που χρησιμοποιούνται συνήθως. Ο μονός βραχίονας ενός αρθρωτού ρομπότ έχει πολλαπλές αρθρώσεις, τις οποίες πολλοί άνθρωποι έχουν δει. Υπάρχει επίσης ένα ρομπότ SCARA (Selective Compliance Articulated Robot Arm), το οποίο μπορεί να μετακινήσει πράγματα μεταξύ δύο παράλληλα επιπέδων. Το SCARA έχει υψηλή κατακόρυφη ακαμψία γιατί η κίνησή τους είναι οριζόντια. Οι αρθρώσεις του ρομπότ Delta βρίσκονται στο κάτω μέρος, γεγονός που κρατά τους βραχίονες ελαφρούς και ικανούς να κινούνται γρήγορα. Τέλος, τα καρτεσιανά ρομπότ έχουν γραμμικούς ενεργοποιητές που κινούνται 90 μοίρες μεταξύ τους. Κάθε ένα από αυτά τα ρομπότ έχει διαφορετική δομή και διαφορετικές εφαρμογές, αλλά συνήθως υπάρχουν πέντε κύρια στοιχεία που συνθέτουν το ρομπότ.
Υπάρχουν κυρίως διάφοροι τύποι ρομπότ που χρησιμοποιούνται συνήθως. Ο μονός βραχίονας ενός αρθρωτού ρομπότ έχει πολλαπλές αρθρώσεις, τις οποίες πολλοί άνθρωποι έχουν δει. Υπάρχει επίσης ένα ρομπότ SCARA (Selective Compliant Joint Robot Arm) ρομπότ που μπορεί να μετακινήσει αντικείμενα μεταξύ δύο παράλληλων επιπέδων. Το SCARA έχει υψηλή κατακόρυφη ακαμψία γιατί η κίνησή τους είναι οριζόντια. Οι αρθρώσεις του ρομπότ δέλτα βρίσκονται στη βάση, η οποία διατηρεί τους βραχίονες ελαφρούς και ικανούς να κινούνται γρήγορα. Τέλος, τα καρτεσιανά ρομπότ έχουν γραμμικούς ενεργοποιητές που κινούνται 90 μοίρες μεταξύ τους. Κάθε ένα από αυτά τα ρομπότ έχει διαφορετική δομή και διαφορετικές εφαρμογές, αλλά συνήθως έχει 5 κύρια στοιχεία:
1. Ρομποτικός βραχίονας
Οι βραχίονες ρομπότ είναι πολύ διαφορετικοί ως προς τη μορφή και τη λειτουργία, έτσι χρησιμοποιούνται πολλά διαφορετικά μέρη. Ωστόσο, έχουν ένα κοινό χαρακτηριστικό, δηλαδή, μπορούν να κινούν ή να χειρίζονται αντικείμενα - αυτό δεν διαφέρει από έναν ανθρώπινο βραχίονα! Τα διάφορα μέρη του βραχίονα ρομπότ ονομάζονται ακόμη και από τα δικά μας μέρη: οι αρθρώσεις του ώμου, του αγκώνα και του καρπού περιστρέφονται και ελέγχουν την κίνηση κάθε μέρους.
2. Τελικός τελεστής
Ο τελικός τελεστής είναι ένα εξάρτημα προσαρτημένο στο άκρο του βραχίονα του ρομπότ. Το τελικό αποτέλεσμα σάς επιτρέπει να προσαρμόσετε τις λειτουργίες του ρομπότ σύμφωνα με διαφορετικές λειτουργίες χωρίς να χρειάζεται να κατασκευάσετε ένα ολοκαίνουργιο ρομπότ. Μπορούν να είναι αρπάγες, αρπάγες, ηλεκτρικές σκούπες ή βεντούζες. Αυτοί οι τελικοί τελεστές είναι συνήθως εξαρτήματα κατεργασμένα με CNC κατασκευασμένα από μέταλλο (συνήθως αλουμίνιο). Ένα από τα εξαρτήματα είναι μόνιμα συνδεδεμένο στο άκρο του βραχίονα ρομπότ. Η πραγματική λαβή, η βεντούζα ή άλλος τελικός τελεστής ταιριάζει με αυτό το συγκρότημα, ώστε να μπορεί να ελέγχεται από τον βραχίονα ρομπότ. Αυτή η ρύθμιση με δύο διαφορετικά εξαρτήματα διευκολύνει την αντικατάσταση διαφορετικών τελικών τελεστών, έτσι ώστε το ρομπότ να μπορεί να προσαρμοστεί σε διαφορετικές εφαρμογές. Μπορείτε να το δείτε στην παρακάτω εικόνα. Ο κάτω δίσκος θα βιδωθεί στον βραχίονα του ρομπότ, επιτρέποντάς σας να συνδέσετε τον εύκαμπτο σωλήνα που λειτουργεί τη βεντούζα στη συσκευή παροχής αέρα του ρομπότ. Ο επάνω και ο κάτω δίσκος είναι παραδείγματα εξαρτημάτων κατεργασμένων με CNC.
(Ο τελικός τελεστής περιλαμβάνει πολλά εξαρτήματα κατεργασίας CNC)
3. Κινητήρας
Κάθε ρομπότ χρειάζεται έναν κινητήρα για να οδηγεί την κίνηση των βραχιόνων και των αρθρώσεων. Ο ίδιος ο κινητήρας έχει πολλά κινούμενα μέρη, πολλά από τα οποία μπορούν να υποστούν επεξεργασία με CNC. Σε γενικές γραμμές, ο κινητήρας χρησιμοποιεί κάποιο είδος κατεργασμένου περιβλήματος ως πηγή ενέργειας και ένα κατεργασμένο βραχίονα που τον συνδέει με τον ρομποτικό βραχίονα. Τα ρουλεμάν και οι άξονες είναι επίσης συνήθως κατεργασμένα με CNC. Ο άξονας μπορεί να κατεργαστεί σε τόρνο για να μειωθεί η διάμετρος ή μπορεί να υποστεί μηχανική κατεργασία σε φρέζα για να προσθέσει χαρακτηριστικά όπως κλειδιά ή αυλακώσεις. Τέλος, το φρεζάρισμα, το EDM ή η οπή του γραναζιού μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη μεταφορά της κίνησης του κινητήρα στις αρθρώσεις του ρομπότ ή σε άλλα γρανάζια.
4. Ελεγκτής
Ο ελεγκτής είναι βασικά ο εγκέφαλος του ρομπότ, ο οποίος ελέγχει την ακριβή κίνηση του ρομπότ. Ως υπολογιστής του ρομπότ, δέχεται είσοδο αισθητήρα και τροποποιεί το πρόγραμμα που ελέγχει την έξοδο. Αυτό απαιτεί μια πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος (PCB) για να φιλοξενήσει τα ηλεκτρονικά εξαρτήματα. Πριν από την προσθήκη ηλεκτρονικών εξαρτημάτων, το PCB μπορεί να υποβληθεί σε επεξεργασία με CNC για να επιτευχθεί το απαιτούμενο μέγεθος και σχήμα.
5. Αισθητήρας
Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, ο αισθητήρας λαμβάνει πληροφορίες σχετικά με το περιβάλλον του ρομπότ και τις τροφοδοτεί πίσω στον ελεγκτή ρομπότ. Ο αισθητήρας χρειάζεται επίσης ένα PCB, το οποίο μπορεί να επεξεργαστεί με CNC. Μερικές φορές, αυτοί οι αισθητήρες εγκαθίστανται επίσης σε περιβλήματα με μηχανική επεξεργασία CNC.
6.Προσαρμοσμένα φωτιστικά και σταθερές συσκευές.
Αν και δεν είναι μέρος του ίδιου του ρομπότ, οι περισσότερες λειτουργίες ρομπότ απαιτούν προσαρμοσμένες συσκευές και σταθερές συσκευές. Όταν το ρομπότ εργάζεται στο εξάρτημα, μπορεί να χρειαστείτε ένα εξάρτημα για να το διορθώσετε. Μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε φωτιστικά για να τοποθετήσετε με ακρίβεια εξαρτήματα, τα οποία είναι συνήθως απαραίτητα για τα ρομπότ να μαζεύουν ή να κατεβάζουν εξαρτήματα. Επειδή είναι συνήθως προσαρμοσμένα εξαρτήματα εφάπαξ, η κατεργασία CNC είναι πολύ κατάλληλη για φωτιστικά.
---------------------------------------ΤΕΛΟΣ---------- --------------------------------------