De productie-industrie blijft zich vernieuwen met de komst van nieuwe en verbeterde technologie. Hetzelfde geldt voor CNC-verspaning.
Tegenwoordig wordt CNC-robotica veel gebruikt bij machinale bewerking om complexe voorwerpen van topkwaliteit te produceren. Of het nu gaat om de hardheid, oppervlakteafwerking of fysieke tolerantie, robottechnologie kan meerdere functies in één hand uitvoeren.
Onderzoek heeft aangetoond dat het meeste frees- en slijpwerk momenteel wordt gedaan met behulp van robotbewerking. Laten we eens kijken wat deze robottechnologie, naast mechanische vaardigheden, nog meer te bieden heeft voor CNC-verspaning.
Wat zijn CNC-bewerkingsrobots?
Voordat we ingaan op de bruikbaarheid van robottechnologie, moet u weten wat CNC-bewerkingsrobots zijn. Het is geen nieuws dat robots langzamerhand de werkplekken leiden en een vitaal onderdeel vormen van de metaalbewerkingsindustrie.
CNC-robotmachines zijn dus geavanceerde programmagestuurde gereedschappen die zonder enige invoer werken voor bewerkingsdoeleinden. De robotica-lijst is uitgebreid, omdat verschillende robots verschillende functies uitvoeren in frees- of slijpmachines.
Toch doen het type en de specificaties van een robot er in de geautomatiseerde bewerkingsindustrie niet toe, tenzij de robot zijn functie efficiënt uitvoert. Cartesiaanse robots laden bijvoorbeeld voornamelijk het materiaal, hanteren het en verpakken het werkstuk. Ook SCARA-robots hebben verschillende configuraties en voeren de hoofdtaak van bewerken, verpakken en inspecteren met hoge precisie uit.
Wat zijn de gangbare soorten robotica die gebruikt worden bij CNC-verspaning?
Hier zijn enkele populaire freesmachinerobots om verschillende bewerkingen uit te voeren:
1. Gelede robots
Meestal gebruiken industrieën gelede CNC fabricagerobots voor hun producten. Deze robots bevatten roterende gewrichten, assen genaamd, waarmee robots onafhankelijk kunnen bewegen door extra vrijheidsgraden te bieden. Sommige scharnierende robots hebben twee assen, terwijl andere complexe structuren kunnen hebben met 10 of zelfs meer assen.
Gewoonlijk staan gelede robots bekend om hun grotere flexibiliteit en grote bewegingsbereik om objecten perfect te hanteren, ongeacht de grootte. Als u echter extreme precisieniveaus nodig hebt, kunt u knikarmen beter laten presteren door cartesiaanse robots toe te voegen. Hieronder vindt u enkele belangrijke toepassingen van robots:
- Objectbehandeling
- Verpakking en verspreiding van onderdelen
- Laden van de machine
- Booglassen
- Montage van onderdelen
Daarnaast maken de auto-, elektronica-, metaal- en verpakkingsindustrie overvloedig gebruik van deze robots.
2. Delta robots
Delta robots zijn de beste keuze als u een CNC robot wilt voor hogesnelheidstoepassingen in productiebedrijven. Dit zijn voornamelijk parallelle automatiserings CNC industriële machines en robots die hun naam te danken hebben aan hun omgekeerde driehoekige structuur. Hun mechanisch ontwerp en aparte configuratie maken ze uniek ten opzichte van andere robots. Bovendien beschikken ze over grote zwaaiarmen om beter te kunnen werken.
Bovendien worden deze robots meestal bovenop de werkplekken ingesteld. Dit komt omdat het werkgebied fungeert als een transportband om objecten langs productielijnen te verplaatsen. Hieronder volgen enkele populaire toepassingen van deltarobots:
- De materialen sorteren
- Montage en demontage
- Verpakking van eindproducten
- Kiezen en plaatsen
Daarnaast gebruiken farmaceutische, medische, additieven-, cosmetica-, voedingsmiddelen- en drankenindustrieën deze robots om hoge productiesnelheden te halen.
3. SCARA robots
Selective Compliance Articulated Robot Arms (SCARA) werken op dezelfde manier als menselijke armen, maar met een ongelooflijke snelheid en precisie. Dit zijn over het algemeen robots met vier assen die helpen om repetitieve taken efficiënt uit te voeren. Bovendien zorgt hun snelheid voor een hogere productiviteit tegen lagere kosten en een veilige omgeving voor werknemers.
Verder is SCARA alleen ontworpen om de armen in specifieke afmetingen te bewegen. Dit lijkt misschien een nadeel van deze robot, maar eigenlijk is het ideaal voor bepaalde toepassingen. Deze stijfheid is voornamelijk verantwoordelijk voor het hoge precisieniveau dat andere robottypes niet bieden.
De toepassingen van SCARA worden gebruikt voor:
- Inspecties
- Bewerking
- Verpakkingsactiviteiten
- Montage en demontage
- Picken en plaatsen van producten
Verder vindt u het gebruik van SCARA's in de auto-industrie, elektronica, detailhandel, telecommunicatie en farmaceutische bedrijven. Toch worden ze als perfect beschouwd voor het assembleren van PCB's en soldeertaken, omdat vlakke PCB's niet veel flexibiliteit van de robots vragen.
4. Portaalrobots
Als u werkstukken verwerkt die zwaarder zijn dan gemiddeld, kan het nodig zijn om portaalrobots toe te voegen aan uw CNC machine voor robotbelading. Wat betreft de constructie, deze robots gebruiken meestal drie assen en bestaan uit een manipulator die boven hun hoofd is bevestigd om horizontale vlakke bewegingen aan te bieden.
Aangezien portaalrobots X-, Y- en Z-coördinatensystemen gebruiken, zijn ze veel gemakkelijker te programmeren volgens beweging. Bovendien kunt u de voorkeur geven aan hun hoge positienauwkeurigheid om de onderdelen op de juiste manier in de industrie te plaatsen. Bovendien bieden ze eenvoudige configuraties waarmee u de grootte, snelheid, nauwkeurigheid en slaglengte van de robot gemakkelijk kunt aanpassen.
Portaalrobots leveren voornamelijk de volgende diensten aan hun gebruikers:
- Laden en lossen van industriële materialen
- Snij- en lastoepassingen
- Zware voorwerpen oppakken en neerzetten
- Voorwerpen bevestigen en vastschroeven
Welke voordelen biedt robottechnologie voor CNC-verspaning?
De implementatie van robottechnologie in geautomatiseerde CNC-bewerking is de sleutel tot het verhogen van de efficiëntie van verschillende CNC-bewerkingen, waaronder draaien, frezen en plasmasnijden. Hier worden nog meer voordelen besproken van de toepassing van robottechnologie:
Verbeterde veiligheid
De meeste robots beschikken over functies voor een hoog veiligheidsniveau bij het uitvoeren van bewerkingen. Gelukkig zijn sommige autonome CNC robottenders op de markt betaalbaar, gemakkelijk te installeren en kunnen ze zonder menselijk toezicht worden gebruikt. Dit vermindert de kans op veiligheidsrisico's voor de werknemers.
Gebruiksgemak
Robotten zijn vrij eenvoudig te installeren. Minimale werkervaring is voldoende om ze te installeren. U hoeft alleen maar de drie installatiestappen te volgen:
- Plaats eerst de tender voor de CNC machine.
- Bevestig het vervolgens met bevestigingsmiddelen aan de grond.
- Sluit tot slot de voeding en Ethernet aan.
De enige rol van een operator is om de robot te programmeren om verschillende handelingen uit te voeren, zoals laden, picken, plaatsen, assembleren of verpakken.
Hoge productiviteit en precisie
U kunt verschillende CNC-bewerkingen sneller uitvoeren door robots aan uw bewerkingsprocessen toe te voegen. U kunt hiermee 47% meer producten per uur produceren dan met andere traditionele bewerkingen.
Zoals u weet, nemen CNC-robots meestal deel aan het verzamelen van het materiaal, het laden in een bepaalde machine, het lossen op de tafel, enz. Een robotarm voert nauwkeurig bewerkingen uit met een nauwkeurigheid van bijna +/- 1 mm.
Lagere uitgaven
Met de robotgestuurde CNC machineaanbestedingen kunt u uw uitgaven beperken. Dit komt omdat de initiële kosten van deze tenders relatief laag zijn. Ze vereisen ook geen extra arbeidskrachten voor de installatie en bediening, wat doorgaans arbeidskosten bespaart.
Biedt een glad oppervlak
Het is een behoorlijk uitdagende taak om de ideale oppervlakteruwheid na te streven. Toch resulteert de interactie tussen robots en CNC-freesrobot in een perfecte oppervlakteafwerking.
Meerdere taken
Een ander opmerkelijk voordeel van CNC robots is de mogelijkheid om meerdere taken uit te voeren. Zoals eerder besproken, kunnen robots tegelijkertijd geautomatiseerde CNC-bewerkingsprocessen (frezen, latten, boren, snijden) en andere bewerkingen uitvoeren. Deze bewerkingen zijn bijvoorbeeld het laden van de machine, het verzamelen of plaatsen van de onderdelen, het controleren van de kwaliteit van de onderdelen of het verpakken van de eindproducten.
Wat zijn de nadelen van de toepassing van robottechnologie bij machinale bewerking?
Hoewel CNC-robotica een drijvende kracht is en het productieproces versnelt, kan het de CNC-bewerkingstechnologie niet vervangen. Er zijn enkele risicofactoren bij het gebruik van robottechnologie in geautomatiseerde freesmachines. Laten we ze eens bekijken!
1. Kerncomponenten van industriële robots
Robottechnologie kan ongetwijfeld de werkomgeving verbeteren, maar soms zijn ze moeilijk te hanteren. De reden hiervoor ligt in de functionaliteit van de kerncomponenten van deze robots. Normaal gesproken bestaan deze componenten uit besturingen, servomotoren, zeer nauwkeurige reductoren en aandrijvingen.
Elk onderdeel van de CNC robot speelt een belangrijke rol in de werking. De meeste bedrijven importeren echter onderdelen die niet aan de eisen voldoen. Bovendien is het gebrek aan innovatievermogen en systematische ontwikkeling van deze onderdelen verantwoordelijk voor de beperking van de groei van industriële robots.
2. Slechte informatie-uitwisseling
CNC-robots vereisen bepaalde computersoftware en -hardware om verschillende operationele taken uit te voeren. Daarom moet er een goede relatie zijn tussen het verwerkingssysteem van robots en het managementsysteem. Helaas is de informatie-uitwisseling tussen robots en mensen bij industriële robots slecht, wat tot verschillende problemen leidt.
Om deze communicatiebarrières op te lossen, moeten robotfabrikanten de gestandaardiseerde taal van computers leren.
3. Nauwkeurigheid en stijfheid
Naast slechte informatie-uitwisseling en -verwerking is nauwkeurigheid de grootste uitdaging van robottechnologie in de verspanende industrie. Vooral bij complexe onderdelen zijn er problemen bij het bewerken met robotnauwkeurigheden in vergelijking met high-end geautomatiseerde CNC productierobots.
De belangrijkste oorzaak van het gebrek aan nauwkeurigheid en stijfheid is de stijfheid van de robots. Gewoonlijk verminderen de cantileverbalkstructuur en de slanke robotarmen de stijfheid van de robot. Dit vormt een belemmering voor robots om voorwerpen loodrecht op hun armen te dragen. Het gebrek aan stijfheid verhindert ook dat ze werkstukken van hard materiaal kunnen verwerken.
Eindgedachten
De introductie van robots in de CNC-technologie heeft de CNC-verspaner aanzienlijk geholpen om zijn taken efficiënt uit te voeren. Kortom, de combinatie van robots en CNC-machines verricht wonderen in de productie door hun productiviteit met hoge nauwkeurigheid te verhogen. U hoeft alleen maar een geschikte CNC robot te kiezen op basis van de vereisten van uw industrie en producten.