چرا ماشینکاری CNC برای صنعت رباتیک مهم است؟

امروزه به نظر می رسد ربات ها در همه جا در فیلم ها، فرودگاه ها، تولید مواد غذایی و حتی کار در کارخانه هایی که ربات های دیگر را می سازند، حضور دارند. ربات ها کارکردها و کاربردهای بسیار متفاوتی دارند و با ساده تر و ارزان تر شدن ساخت آن ها، روز به روز در صنعت رایج تر می شوند. با افزایش تقاضا برای رباتیک، تولیدکنندگان ربات باید به این روند ادامه دهند و یک روش اساسی برای ساخت قطعات ربات، ماشینکاری CNC است. این مقاله در مورد قطعات استاندارد ربات ها و اینکه چرا ماشینکاری CNC برای ساخت ربات ها بسیار مهم است، بیشتر خواهد آموخت.

 

ماشینکاری CNC برای روبات ها ساخته شده است

 

اول از همه، ماشین‌کاری CNC می‌تواند قطعاتی با زمان سرب بسیار سریع تولید کند. تقریباً بعد از اینکه مدل سه بعدی را آماده کردید، می توانید از ماشین های CNC برای ساخت قطعات استفاده کنید. این امکان تکرار سریع نمونه های اولیه و تحویل سریع قطعات رباتیک سفارشی برای کاربردهای حرفه ای را فراهم می کند.

 

مزیت دیگر ماشینکاری CNC این است که می تواند قطعاتی را با دقت تولید کند که مطابق با مشخصات باشد. این دقت ساخت به ویژه برای رباتیک مهم است، زیرا دقت ابعادی کلید تولید ربات‌های با کارایی بالا است. ماشین‌کاری دقیق CNC می‌تواند تلورانس‌ها را در +/-0.0002 اینچ حفظ کند و این بخش به ربات اجازه می‌دهد تا حرکات دقیق و قابل تکرار را انجام دهد.

 

پرداخت سطحی دلیل دیگری برای استفاده از ماشینکاری CNC برای تولید قطعات رباتیک است. قطعات متقابل باید اصطکاک کم داشته باشند. ماشین‌کاری دقیق CNC می‌تواند قطعاتی با زبری سطح کمتر از 0.8μ¼ Ra یا حتی کمتر پس از اتمام عملیات مانند پرداخت تولید کند. در مقابل، ریخته گری دایکاست (قبل از هر گونه تکمیل) معمولاً زبری سطحی نزدیک به 5μ¼ متر ایجاد می کند. پرینت سه بعدی فلزی سطح خشن تری ایجاد می کند.

 

در نهایت، نوع مواد استفاده شده توسط ربات، ماده ایده آل برای ماشینکاری CNC است. ربات ها باید بتوانند اشیا را به طور پیوسته حرکت داده و بلند کنند و به مواد محکم و سخت نیاز دارند. این خواص ضروری به بهترین وجه با پردازش برخی فلزات و پلاستیک ها به دست می آید. علاوه بر این، ربات‌ها اغلب برای تولید سفارشی یا دسته‌ای کوچک استفاده می‌شوند، که ماشین‌کاری CNC را به یک انتخاب طبیعی برای قطعات ربات تبدیل می‌کند.

 

انواع قطعات ربات تولید شده توسط ماشینکاری CNC

 

با بسیاری از عملکردهای ممکن، انواع مختلفی از ربات ها تکامل یافته اند. چندین نوع اصلی از ربات ها وجود دارد که معمولاً مورد استفاده قرار می گیرند. تک بازوی یک ربات مفصلی دارای مفاصل متعددی است که بسیاری از افراد آن را دیده اند. همچنین یک ربات SCARA (Selective Compliance Articulated Robot Arm) وجود دارد که می تواند اشیا را بین دو صفحه موازی حرکت دهد. SCARA سفتی عمودی بالایی دارد زیرا حرکت آنها افقی است. مفاصل ربات دلتا در پایین قرار دارند که بازوها را سبک نگه می دارد و قادر به حرکت سریع است. در نهایت، ربات های دروازه ای یا دکارتی دارای محرک های خطی هستند که 90 درجه به سمت یکدیگر حرکت می کنند. هر کدام از این ربات ها ساختار متفاوت و کاربردهای متفاوتی دارند، اما معمولاً پنج جزء اصلی ربات را تشکیل می دهند.

 

به طور عمده انواع مختلفی از ربات ها معمولاً مورد استفاده قرار می گیرند. تک بازوی یک ربات مفصلی دارای مفاصل متعددی است که بسیاری از افراد آن را دیده اند. همچنین یک ربات SCARA (Selective Compliant Joint Robot Arm) وجود دارد که می تواند اجسام را بین دو صفحه موازی حرکت دهد. SCARA سفتی عمودی بالایی دارد زیرا حرکت آنها افقی است. مفاصل ربات دلتا روی پایه قرار گرفته اند که بازوها را سبک نگه می دارد و قادر به حرکت سریع است. در نهایت، ربات های دروازه ای یا دکارتی دارای محرک های خطی هستند که 90 درجه به سمت یکدیگر حرکت می کنند. هر یک از این ربات ها ساختار متفاوت و کاربردهای متفاوتی دارند، اما معمولاً دارای 5 جزء اصلی هستند:

 

1. بازوی رباتیک

 

بازوهای ربات از نظر شکل و عملکرد بسیار متفاوت هستند، بنابراین از قسمت های مختلف استفاده می شود. با این حال، آنها یک چیز مشترک دارند، یعنی می توانند اشیاء را حرکت دهند یا دستکاری کنند - این هیچ تفاوتی با بازوی انسان ندارد! قسمت‌های مختلف بازوی ربات حتی به نام قسمت‌های خودمان نیز نامگذاری شده‌اند: مفاصل شانه، آرنج و مچ دست می‌چرخند و حرکت هر قسمت را کنترل می‌کنند.

 

2. افکتور پایانی

 

افکتور انتهایی یک وسیله جانبی است که به انتهای بازوی ربات متصل شده است. افکتور پایانی به شما این امکان را می دهد تا بدون نیاز به ساخت یک ربات جدید، عملکردهای ربات را مطابق با عملیات مختلف شخصی سازی کنید. آنها می توانند گیره، گیره، جاروبرقی یا مکنده باشند. این افکتورهای انتهایی معمولاً قطعات ماشینکاری شده CNC ساخته شده از فلز (معمولاً آلومینیوم) هستند. یکی از اجزا به طور دائم به انتهای بازوی ربات متصل است. گیره واقعی، فنجان مکش یا دیگر افکتور انتهایی با این مجموعه مطابقت دارد تا بتوان آن را توسط بازوی ربات کنترل کرد. این راه‌اندازی با دو مؤلفه مختلف، جایگزینی افکت‌های انتهایی مختلف را آسان‌تر می‌کند، بنابراین ربات می‌تواند با کاربردهای مختلف سازگار شود. این را می توانید در تصویر زیر مشاهده کنید. دیسک پایین به بازوی ربات پیچ می شود و به شما امکان می دهد شیلنگی که مکنده را کار می کند به دستگاه تامین هوای ربات متصل کنید. دیسک های بالا و پایین نمونه هایی از قطعات CNC هستند.

               

(اثر نهایی شامل بسیاری از قطعات ماشینکاری CNC است)

 

3. موتور

 

هر روباتی برای هدایت حرکت بازوها و مفاصل به یک موتور نیاز دارد. خود موتور دارای قطعات متحرک زیادی است که بسیاری از آنها را می توان با CNC پردازش کرد. به طور کلی، موتور از نوعی محفظه ماشینکاری شده به عنوان منبع تغذیه و یک براکت ماشینکاری شده استفاده می کند که آن را به بازوی رباتیک متصل می کند. یاتاقان ها و شفت ها نیز معمولا CNC ماشین کاری می شوند. شفت را می توان بر روی یک ماشین تراش برای کاهش قطر تراشید، یا می توان آن را بر روی یک ماشین فرز برای افزودن ویژگی هایی مانند کلید یا شیار تراشید. در نهایت می توان از فرز، EDM یا چرخ دنده برای انتقال حرکت موتور به مفاصل ربات یا سایر چرخ دنده ها استفاده کرد.

 

4. کنترل کننده

 

کنترل کننده اساساً مغز ربات است که حرکت دقیق ربات را کنترل می کند. به عنوان کامپیوتر ربات، ورودی حسگر را می پذیرد و برنامه ای را که خروجی را کنترل می کند، تغییر می دهد. این به یک برد مدار چاپی (PCB) برای قرار دادن قطعات الکترونیکی نیاز دارد. قبل از افزودن قطعات الکترونیکی، PCB را می توان CNC پردازش کرد تا به اندازه و شکل مورد نیاز دست یابد.

 

5. سنسور

 

همانطور که در بالا ذکر شد، سنسور اطلاعاتی را در مورد محیط اطراف ربات دریافت می کند و آن را به کنترل کننده ربات باز می گرداند. سنسور همچنین به PCB نیاز دارد که می تواند توسط CNC پردازش شود. گاهی اوقات این سنسورها در محفظه های ماشینکاری شده CNC نیز نصب می شوند.

 

6. وسایل و دستگاه های ثابت سفارشی.

 

اگرچه بخشی از خود ربات نیست، اما بیشتر عملیات ربات به وسایل سفارشی و دستگاه های ثابت نیاز دارد. زمانی که ربات روی قطعه کار می کند، ممکن است برای تعمیر قطعه به یک یراق نیاز داشته باشید. همچنین می‌توانید از وسایل برای قرار دادن دقیق قطعات استفاده کنید، که معمولاً برای روبات‌ها برای برداشتن یا پایین آوردن قطعات ضروری است. از آنجا که آنها معمولاً قطعات سفارشی یکباره هستند، ماشینکاری CNC برای وسایل بسیار مناسب است.

 

 

---------------------------------------پایان---------- -------------------------------------