Automaatiorobotit sisältävät erityyppisiä komponentteja, kuten niveliä, päätykappaleita, tukirakenteita ja kiinnitysalustoja. Jokaisella komponentilla on eri toiminto ja erilaiset vaatimukset mittatarkkuuden, materiaaliominaisuuksien ja rakenteellisen lujuuden suhteen. Robottikehittäjien ja laitehankintatiimien ei tulisi keskittyä räätälöityyn koneistukseen pelkästään yksittäisten osien koneistuskustannuksiin. Myös kokoonpanojen yhteensopivuus, liikekuormat, koneistuksen vaikeusaste ja tulevaisuuden massatuotannon vaatimukset on otettava huomioon.
Mitkä automaatiorobotin osat sopivat räätälöityyn koneistukseen?
Robottilaitteet sisältävät monia epästandardirakenteita, eivätkä vakiokomponentit välttämättä täysin täytä tiettyjä suunnitteluvaatimuksia. Räätälöity koneistus mahdollistaa osien mittojen ja rakenteiden säätämisen laitteen tilan ja toiminnallisten vaatimusten mukaan.
Liitos- ja liitososat
Liitosalueet liittyvät useiden liikkuvien komponenttien liitostarkkuuteen, joten koneistus on suunniteltava kokoonpanovaatimusten mukaisesti.
- Liittimet: Tärkeitä mittoja, kuten akselin reikiä, kiinnitysreikiä ja liitospintoja, on hallittava kokoonpanopoikkeamien vähentämiseksi.
- Laipat: Reikien paikat on suunniteltava moottoreiden tai toimilaitteiden kiinnitystavan mukaan tarkkojen liitosten varmistamiseksi.
- Akseliholkit ja -tuet: Sisähalkaisija, ulkohalkaisija ja samankeskisyys on säädettävä akselikomponenttien sovitusvaatimusten mukaisesti.
Nivelosien vakaat mitat voivat tarjota luotettavamman kokoonpanon perustan robotin jatkuvalle liikkeelle.
Päätyefektorin ja kiinnityskomponentit
Päätetyölaitteet suorittavat suoraan tartunta-, käsittely- ja asemointitehtäviä, joten niiden rakenteet on yleensä räätälöitävä tietyn työkappaleen mukaan.
- Tarttuimen alustat: Kiinnityspaikat ja liitäntätavat määräytyvät sylinterien, moottoreiden tai muiden käyttörakenteiden mukaan.
- Kiinnitysaluslevyt: Paikannusreiät, kiinnitysreiät ja välysalueet suunnitellaan työkappaleen profiilin mukaan.
- Tyhjiö- tai tartuntarakenteet: Kosketuspintojen on vastattava työkappaleen mittoja, jotta vältetään sijainnin poikkeamat tarttumisen aikana.
Hyvän mittayhteensopivuuden ylläpitäminen päätykomponenttien ja työkappaleiden välillä voi parantaa robotin toiminnan vakautta.
Yhteiset osat ja koneistuksen prioriteetit
Eri komponentit suorittavat erilaisia toimintoja, joten koneistuksen prioriteetit voidaan määrittää sovelluksen, kuormitusolosuhteiden ja kokoonpanovaatimusten perusteella.
| Osatyyppi | Yleiset materiaalit | Keskeiset koneistuksen näkökohdat |
| Liittimet | 6061, 7075 alumiiniseos, teräs | Reiän sijainti, samankeskisyys, jäykkyys |
| Laipat | Alumiiniseos, ruostumaton teräs | Reiän väli, tasaisuus, paikan tarkkuus |
| Gripper-jalustat | Alumiiniseos, Teräs | Asennusmitat, reiän sijainti |
| Robottitukikohdat | Alumiiniseos, Teräs | Tasaisuus, kuormituskapasiteetti |
| Akseliholkit | Teräs, ruostumaton teräs, tekniset muovit | Sisä-/ulkohalkaisija, samankeskisyys, kulutuskestävyys |
| Tarkkuustuet | Alumiiniseos, ruostumaton teräs, teräs | Mittatarkkuus, kohtisuoruus |
Kunkin osan toiminnan määrittäminen ennen materiaalien ja työstömenetelmien valintaa voi auttaa vähentämään tarvetta usein tehtäville rakenteellisille muutoksille myöhemmin.
Kuinka räätälöidyt automaatiorobotin osat voivat saavuttaa koneistuksen tarkkuuden?
Robotit koostuvat tyypillisesti useista yhdessä toimivista komponenteista, ja reikien sijaintien, akselien keskipisteiden ja kiinnityspintojen väliset mittasuhteet voivat vaikuttaa suoraan kokoonpanon suorituskykyyn. Tarkkuuden hallinta ennen koneistusta ja sen jälkeen tulisi siksi sisällyttää räätälöintiprosessiin.
Tee piirustus- ja DFM-tarkistukset ennen räätälöityä koneistusta
Ennen kuin piirustukset siirtyvät tuotantoon, rakennetta tulisi tarkastella valmistuksen näkökulmasta, jotta voidaan tunnistaa yksityiskohdat, jotka voivat vaikuttaa koneistukseen.
- Varmista kriittiset toleranssit: Kiinnitä erityistä huomiota akselin reikiin, kiinnitysreikiin, kohdistuspintoihin ja liitosmittoihin.
- Analysoi ohuita seiniä ja syviä onteloita: Arvioi rakenteellista jäykkyyttä ja työkalujen käyttöolosuhteita vähentääksesi työstömuodonmuutosten riskiä.
- Suunnittele työstöpisteet: Valitse sopivat paikannus- ja kiinnitysmenetelmät lopullisten kokoonpanovaatimusten perusteella.
Perusteellinen valmistettavuusanalyysi varhaisessa vaiheessa voi tehdä suunnittelupiirustuksista yhteensopivampia todellisten tuotanto-olosuhteiden kanssa.
Valitse CNC-työstömenetelmät osan monimutkaisuuden mukaan
Robotin komponenteissa voi olla kaarevia pintoja, kaltevia pintoja, sivureikiä ja epäsäännöllisiä profiileja. Laitteet tulee valita kunkin osan geometristen ominaisuuksien mukaan.
- 3-akselinen CNC: Sopii pohjalevyille, kiinnikkeille ja vakioliitososille.
- 4-akselinen CNC: Sopii sivurei'illä varustettuihin rakenteisiin ja monisuuntaisiin työstöominaisuuksiin.
- 5-akselinen CNC: Sopii monimutkaisille kaareville pinnoille, monipuolisille rakenteille ja tarkkuusosille, jotka vaativat vähemmän toistuvia asetuksia.
- CNC-sorvaus: Sopii pyöriville komponenteille, kuten akseleille ja holkeille.
Koneistuslaitteiden yhteensovittaminen kappaleen geometriaan voi vähentää tarpeetonta uudelleensijoittelua ja parantaa yhdenmukaisuutta monisivuisessa koneistuksessa.
Kriittisten mittojen tarkastus koneistuksen jälkeen
Tuotannon jälkeen ytimen mitat tulee tarkastaa piirustusten mukaisesti. Reikien halkaisijat ja reikien väliset etäisyydet varmistavat moottoreiden, laakereiden ja liitososien kiinnityssuhteet. Samankeskisyys ja sijaintitarkkuus varmistavat pyörivien ja liikkuvien mekanismien liitosominaisuudet. Tasaisuus ja kohtisuoruus auttavat varmistamaan alustojen, laippojen ja kiinnityspintojen välisen liitoksen. Monimutkaisten tai erittäin tarkkojen osien kriittisten mittojen mittaamiseen voidaan käyttää koordinaattilaskentakonetarkastusta. Täydellinen mittatarkastus tarjoaa tietoa kokoonpanon varmentamista varten ja helpottaa myös osien laadun seurantaa.
Kuinka valita materiaaleja räätälöityihin automaatiorobotin osiin?
Materiaalivalinnan tulisi perustua robotin kuormitukseen, toimintanopeuteen, osan mittoihin ja työympäristöön. Saman materiaalin käyttö kaikissa komponenteissa ei sovi kaikkiin sovelluksiin.
Alumiiniseokset kevyisiin rakenteisiin
Robottien liikkuvien komponenttien on hallittava omaa painoaan, minkä ansiosta alumiiniseokset soveltuvat laajalti kiinnikkeisiin, kiinnityslevyihin ja liitosrakenteisiin.
- 6061 alumiiniseos: Sopii kiinnikkeisiin, kiinnityslevyihin ja yleisiin rakenneosiin, hyvä työstettävyys.
- 7075 alumiiniseos: Sopii osille, jotka vaativat suurempaa lujuutta ja tiukempaa painonhallintaa.
- 6082 alumiiniseos: Voidaan käyttää laiterakenteissa, jotka tarvitsevat tasapainon lujuuden ja työstettävyyden välillä.
Alumiiniseosten asianmukainen käyttö voi saavuttaa sopivamman tasapainon rakenteellisen lujuuden ja liikkuvan painon välillä.
Teräs ja tekniset muovit erityiskomponentteihin
Suuremmille kuormille altistuville tai alhaisen kitkan ja kulumisenkestävyyden vaativille osille materiaalit voidaan valita todellisten käyttöolosuhteiden mukaan. Teräs sopii suuren kuormituksen liittimiin, akseleihin ja kulutusta kestäviin rakenteisiin. Ruostumaton teräs sopii korroosiota aiheuttaviin ympäristöihin. POM:ia voidaan käyttää alhaisen kitkan omaaviin ohjauskomponentteihin ja liukurakenteisiin. PEEK sopii erikoiskomponentteihin, jotka vaativat korkeaa lämpötilaa ja kulumisenkestävyyttä. Materiaalien erottelu toiminnallisten alueiden mukaan voi auttaa estämään suunnittelun ja todellisten käyttöolosuhteiden välisiä eroja.
Kuinka valita räätälöityjen automaatiorobottien osien toimittaja?
Robottiprojektit käyvät yleensä läpi suunnittelun, prototyyppien valmistuksen, kokoonpanotestauksen ja massatuotannon. Toimittajan koneistuskyvykkyys, tekninen tuki ja toimitusvarmuus voivat kaikki vaikuttaa projektin etenemiseen.
Keskittyminen moniakseliseen koneistukseen ja monimutkaisten osien ominaisuuksiin
Kun ostat räätälöityjä koneistuspalveluita, on tärkeää selvittää, pystyykö toimittaja käsittelemään robottikomponenteissa yleisesti esiintyviä monimutkaisia rakenteita ja tarkkuuskoneistuksen ominaisuuksia.
- 3-akselinen, 4-akselinen ja 5-akselinen CNC: Käsittele eri monimutkaisuustasoilla olevia rakenneosia.
- Tarkkuus-CNC-jyrsintä: Sopii reikien, urien, kaarevien pintojen ja monimutkaisten profiilien työstöön.
- CNC-sorvaus: Täyttää pyörivien komponenttien, kuten akseleiden ja holkkien, valmistusvaatimukset.
- Ohutseinämäinen koneistus: Auttaa hallitsemaan kevyiden komponenttien koneistuksen muodonmuutoksia.
Kattava valikoima koneistusominaisuuksia voi vähentää viestintäkustannuksia, jotka aiheutuvat eri komponenttien hankkimisesta useilta toimittajilta.
Keskitytään siirtymiseen prototyypeistä massatuotantoon
Robotin kehitysvaiheessa osia saatetaan joutua säätämään kokoonpano- ja testaustulosten perusteella. Toimittajan reagointikyky voi vaikuttaa myöhempään valmistusaikatauluun.
- DFM-analyysi: Tunnistaa mahdolliset ristiriidat rakennesuunnittelun ja valmistusprosessien välillä ennen tuotantoa.
- Nopea prototyyppien valmistus: Auttaa suunnittelutiimejä suorittamaan kokoonpanon varmennuksen ja liiketestauksen nopeammin.
- Laaduntarkastus: Vahvistaa työstötulokset mittatietojen avulla.
- Massatuotanto: Mahdollistaa validoitujen mallien sujuvan siirtymisen seuraaviin tilauksiin.
Prosessin jatkuvuuden ylläpitäminen arviointien piirtämisestä massatuotantoon voi vähentää toimittajien vaihtamiseen liittyviä varmennus- ja viestintäkustannuksia.
Automaatiorobottien osien räätälöinti vaatii tarkkaa huomiota osien toimintojen ja valmistusolosuhteiden yhteensopivuuteen. Rakennesuunnittelusta ja materiaalivalinnasta koneistusmenetelmiin ja tarkastusstandardeihin jokainen osa-alue tulee suunnitella tietyn sovelluksen mukaan. TiRapid tarjoaa räätälöityä osien koneistuksen tukea robotiikka- ja automaatioyrityksille, ja palvelut kattavat kokonaisvaltaisen valmistusratkaisun.
