Ngày nay, robot dường như có mặt ở khắp mọi nơi trong phim ảnh, sân bay, sản xuất thực phẩm và thậm chí làm việc trong các nhà máy sản xuất robot khác. Robot có nhiều chức năng và cách sử dụng khác nhau, và khi việc chế tạo chúng trở nên dễ dàng hơn và rẻ hơn, chúng ngày càng trở nên phổ biến hơn trong ngành công nghiệp. Khi nhu cầu về robot tăng lên, các nhà sản xuất robot cần phải theo kịp và một phương pháp cơ bản để sản xuất các bộ phận của robot là gia công CNC. Bài viết này sẽ tìm hiểu thêm về các bộ phận tiêu chuẩn của rô bốt và tại sao gia công CNC lại quan trọng đối với việc sản xuất rô bốt.
Gia công CNC được thiết kế riêng cho robot
Trước hết, gia công CNC có thể sản xuất các bộ phận với thời gian thực hiện cực nhanh. Gần như sau khi bạn đã chuẩn bị xong mô hình 3D, bạn có thể bắt đầu sử dụng máy CNC để chế tạo các thành phần. Điều này cho phép lặp lại nhanh chóng các nguyên mẫu và cung cấp nhanh chóng các bộ phận robot tùy chỉnh cho các ứng dụng chuyên nghiệp.
Một ưu điểm khác của gia công CNC là nó có thể chế tạo chính xác các bộ phận đáp ứng các thông số kỹ thuật. Độ chính xác trong sản xuất này đặc biệt quan trọng đối với rô bốt, vì độ chính xác về kích thước là chìa khóa để sản xuất rô bốt hiệu suất cao. Gia công CNC chính xác có thể giữ cho dung sai trong phạm vi +/- 0,0002 inch và bộ phận này cho phép robot thực hiện các chuyển động chính xác và có thể lặp lại.
Hoàn thiện bề mặt là một lý do khác để sử dụng gia công CNC để sản xuất các bộ phận robot. Các bộ phận tương tác cần có độ ma sát thấp. Gia công CNC chính xác có thể sản xuất các bộ phận có độ nhám bề mặt thấp đến 0,8μm, hoặc thậm chí thấp hơn sau khi hoàn thiện các hoạt động như đánh bóng. Ngược lại, đúc khuôn (trước khi hoàn thiện) thường tạo ra độ nhám bề mặt gần 5μm. In 3D kim loại sẽ tạo ra bề mặt hoàn thiện nhám hơn.
Cuối cùng, loại vật liệu mà robot sử dụng là vật liệu lý tưởng để gia công CNC. Robot cần có khả năng di chuyển và nâng vật ổn định, đồng thời chúng cần vật liệu cứng và chắc. Những đặc tính cần thiết này đạt được tốt nhất bằng cách xử lý một số kim loại và chất dẻo. Ngoài ra, robot thường được sử dụng để sản xuất tùy chỉnh hoặc hàng loạt nhỏ, điều này làm cho gia công CNC trở thành một lựa chọn tự nhiên cho các bộ phận của robot.
Các loại chi tiết robot được sản xuất bằng phương pháp gia công CNC
Với rất nhiều chức năng khả thi, nhiều loại robot khác nhau đã phát triển. Có một số loại rô bốt chính thường được sử dụng. Cánh tay đơn của một robot có khớp nối có nhiều khớp, điều mà nhiều người đã từng thấy. Ngoài ra còn có một robot SCARA (Cánh tay robot có khớp nối có tính tuân thủ có chọn lọc), có thể di chuyển mọi thứ giữa hai mặt phẳng song song. SCARA có độ cứng dọc cao vì chuyển động của chúng là theo phương ngang. Các khớp của robot Delta nằm ở phía dưới, giúp cánh tay nhẹ nhàng và có thể di chuyển nhanh chóng. Cuối cùng, giàn hoặc rô bốt Descartes có cơ cấu truyền động tuyến tính di chuyển 90 độ với nhau. Mỗi loại robot này có cấu tạo khác nhau và ứng dụng khác nhau, nhưng thường có 5 thành phần chính tạo nên robot.
Chủ yếu có một số loại rô bốt thường được sử dụng. Cánh tay đơn của một robot có khớp nối có nhiều khớp, điều mà nhiều người đã từng thấy. Ngoài ra còn có một robot SCARA (Selective Compliant Joint Robot Arm) có thể di chuyển vật thể giữa hai mặt phẳng song song. SCARA có độ cứng dọc cao vì chuyển động của chúng là theo phương ngang. Các khớp của robot delta được đặt trên chân đế, giúp cánh tay nhẹ nhàng và có thể di chuyển nhanh chóng. Cuối cùng, giàn hoặc rô bốt Descartes có cơ cấu truyền động tuyến tính di chuyển 90 độ với nhau. Mỗi loại robot này có cấu trúc khác nhau và ứng dụng khác nhau, nhưng thường có 5 thành phần chính:
1. Cánh tay robot
Cánh tay robot rất khác nhau về hình thức và chức năng, vì vậy nhiều bộ phận khác nhau được sử dụng. Tuy nhiên, chúng có một điểm chung, đó là chúng có thể di chuyển hoặc điều khiển các vật thể-điều này không khác gì cánh tay của con người! Các bộ phận khác nhau của cánh tay robot thậm chí còn được đặt tên theo các bộ phận của chính chúng ta: khớp vai, khuỷu tay và cổ tay xoay và điều khiển chuyển động của từng bộ phận.
2. Hiệu ứng cuối
Bộ tạo hiệu ứng cuối là một phụ kiện được gắn vào phần cuối của cánh tay rô bốt. Hiệu ứng cuối cho phép bạn tùy chỉnh các chức năng của rô bốt theo các thao tác khác nhau mà không cần phải chế tạo rô bốt hoàn toàn mới. Chúng có thể là kẹp, gắp, máy hút bụi hoặc cốc hút. Các hiệu ứng cuối này thường là các bộ phận được gia công CNC bằng kim loại (thường là nhôm). Một trong những thành phần được kết nối vĩnh viễn với phần cuối của cánh tay robot. Bộ gắp thực tế, cốc hút hoặc bộ phận hiệu ứng cuối khác được khớp với bộ phận lắp ráp này để nó có thể được điều khiển bởi cánh tay robot. Thiết lập này với hai thành phần khác nhau giúp việc thay thế các bộ hiệu ứng cuối khác nhau trở nên dễ dàng hơn, do đó robot có thể được điều chỉnh cho phù hợp với các ứng dụng khác nhau. Bạn có thể thấy điều này trong hình ảnh bên dưới. Đĩa dưới cùng sẽ được bắt vít vào cánh tay robot, cho phép bạn kết nối ống vận hành cốc hút với thiết bị cấp khí của robot. Đĩa trên và đĩa dưới là ví dụ về các bộ phận được gia công bằng máy CNC.
(Bộ tạo hiệu ứng cuối bao gồm nhiều bộ phận gia công CNC)
3. Động cơ
Mọi robot đều cần một động cơ để điều khiển chuyển động của các cánh tay và khớp. Bản thân động cơ có nhiều bộ phận chuyển động, nhiều bộ phận có thể được gia công bằng CNC. Nói chung, động cơ sử dụng một số loại vỏ được gia công làm nguồn điện và một giá đỡ được gia công kết nối nó với cánh tay robot. Vòng bi và trục cũng thường được gia công bằng máy CNC. Trục có thể được gia công trên máy tiện để giảm đường kính, hoặc nó có thể được gia công trên máy phay để thêm các tính năng như phím hoặc rãnh. Cuối cùng, phay, EDM hoặc di chuyển bánh răng có thể được sử dụng để truyền chuyển động của động cơ đến các khớp của rô bốt hoặc các bánh răng khác.
4. Bộ điều khiển
Bộ điều khiển về cơ bản là bộ não của robot, điều khiển chuyển động chính xác của robot. Là máy tính của robot, nó chấp nhận đầu vào của cảm biến và sửa đổi chương trình điều khiển đầu ra. Điều này đòi hỏi một bảng mạch in (PCB) để chứa các linh kiện điện tử. Trước khi thêm các thành phần điện tử, PCB có thể được gia công CNC để đạt được kích thước và hình dạng yêu cầu.
5. Cảm biến
Như đã đề cập ở trên, cảm biến nhận thông tin về môi trường xung quanh của robot và đưa nó trở lại bộ điều khiển robot. Cảm biến cũng cần một PCB, có thể được xử lý bằng CNC. Đôi khi, những cảm biến này cũng được lắp đặt trong vỏ máy gia công CNC.
6. đồ đạc và thiết bị cố định tùy chỉnh.
Mặc dù không phải là một phần của chính rô bốt, nhưng hầu hết các hoạt động của rô bốt đều yêu cầu đồ đạc Tùy chỉnh và thiết bị cố định. Khi rô-bốt đang làm việc trên một bộ phận, bạn có thể cần một vật cố định để cố định bộ phận đó. Bạn cũng có thể sử dụng các thiết bị cố định để định vị chính xác các bộ phận, điều này thường cần thiết để rô bốt lấy hoặc đặt các bộ phận xuống. Bởi vì chúng thường là các bộ phận tùy chỉnh một lần, gia công CNC rất phù hợp cho các đồ đạc.
---------------------------------------CHẤM DỨT---------- -------------------------------------