Производственная отрасль постоянно обновляется с появлением новых и усовершенствованных технологий. То же самое можно сказать и об обработке с ЧПУ.
В настоящее время робототехника с ЧПУ широко используется в обработке для производства высококачественных и сложных объектов. Будь то твердость, качество обработки поверхности или физические допуски, робототехника может выполнять множество функций в одних руках.
Исследования показали, что большая часть фрезерных и шлифовальных работ в настоящее время выполняется с помощью роботов. Помимо механических способностей, давайте посмотрим, что еще дает робототехника для обработки с ЧПУ.
Что такое роботы для обработки с ЧПУ?
Прежде чем мы перейдем к рассмотрению возможностей использования робототехники, необходимо узнать, что представляют собой роботы для обработки с ЧПУ. Не новость, что роботы постепенно занимают лидирующие позиции на рабочих местах и являются неотъемлемой частью металлообрабатывающей промышленности.
Таким образом, роботизированные станки с ЧПУ - это передовые программно-управляемые инструменты, которые работают без какого-либо ввода для обработки. Список робототехники является исчерпывающим, поскольку различные роботы выполняют разные функции в фрезерных или шлифовальных станках.
Однако тип и технические характеристики робота не имеют значения в автоматизированной обработке, если он не выполняет свою функцию эффективно. Например, декартовы роботы в первую очередь загружают материал, обрабатывают его и упаковывают заготовку. Аналогично, роботы SCARA имеют различные конфигурации и выполняют основную задачу по обработке, упаковке и контролю с высокой точностью.
Какие типы роботов используются при обработке с ЧПУ?
Вот несколько популярных роботов-фрезеровщиков для выполнения различных операций:
1. Шарнирные роботы
Чаще всего в промышленности для производства продукции используются шарнирные роботы с ЧПУ. Такие роботы содержат поворотные соединения, называемые осями, которые позволяют роботам двигаться независимо друг от друга, предоставляя дополнительные степени свободы. Некоторые шарнирные роботы имеют две оси, в то время как другие могут иметь сложную структуру с 10 или даже более осями.
Как правило, шарнирные роботы отличаются повышенной гибкостью и широким диапазоном движений, позволяющим идеально обрабатывать объекты независимо от их размера. Однако если вам требуются экстремальные уровни точности, вы можете превзойти шарнирные манипуляторы, добавив к ним картезианских роботов. Ниже перечислены некоторые важные области применения роботов:
- Обработка объектов
- Упаковка и распределение деталей
- Загрузка машины
- Дуговая сварка
- Сборка компонентов
Кроме того, эти роботы активно используются в автомобильной, электронной, металлургической и упаковочной промышленности.
2. Дельта-роботы
Роботы Delta станут лучшим выбором, если вам нужен робот с ЧПУ для высокоскоростного применения на производственных предприятиях. В основном это промышленные станки и роботы с ЧПУ параллельного типа, названные так из-за их перевернутой треугольной структуры. Их механическая конструкция и характерная конфигурация делают их уникальными по сравнению с другими роботами. Кроме того, они обладают большими манипуляторами для улучшения качества работы.
Кроме того, эти роботы обычно устанавливаются на рабочих местах. Это связано с тем, что рабочая зона действует как конвейер для перемещения объектов по производственным линиям. Ниже перечислены некоторые популярные области применения дельта-роботов:
- Сортировка материалов
- Сборка и разборка
- Упаковка готовой продукции
- Выбери и размести
Кроме того, фармацевтическая, медицинская, аддитивная, косметическая, пищевая промышленность и производство напитков используют этих роботов для обеспечения высоких темпов производства.
3. Роботы SCARA
Шарнирно-сочлененные роботизированные руки (SCARA) работают аналогично человеческим рукам, но с невероятной скоростью и точностью. Как правило, это четырехосевые роботы, которые помогают эффективно выполнять повторяющиеся операции. Кроме того, их быстрота помогает повысить производительность при меньших затратах и обеспечивает безопасные условия для работников.
Кроме того, SCARA предназначен только для перемещения рук в определенных пределах. Это может показаться недостатком данного робота, но на самом деле он идеально подходит для определенных задач. В первую очередь, эта жесткость обеспечивает высокий уровень точности, который не могут предложить другие типы роботов.
Что касается применения SCARA, то они используются для:
- Инспекции
- Обработка
- Упаковочные операции
- Сборка и разборка
- Комплектация и размещение продукции
Кроме того, SCARA можно использовать в автомобильной промышленности, электронике, розничной торговле, телекоммуникациях и фармацевтических компаниях. При этом они считаются идеальными для сборки печатных плат и пайки, поскольку печатные платы плоской формы не требуют от роботов особой гибкости.
4. Портальные роботы
При работе с заготовками тяжелее среднего вам может понадобиться добавить портальные роботы в ваш роботизированный загрузочный станок с ЧПУ. По своей конструкции такие роботы обычно используют три оси и состоят из манипулятора, закрепленного над их головой, который обеспечивает перемещения в горизонтальной плоскости.
Поскольку портальные роботы используют системы координат X, Y и Z, их гораздо проще программировать в соответствии с движением. Кроме того, вы можете воспользоваться их высокой точностью позиционирования для размещения компонентов на производстве. Кроме того, они имеют простую конфигурацию, позволяющую легко регулировать размер, скорость, точность и длину хода робота.
В первую очередь портальные роботы предоставляют своим пользователям следующие услуги:
- Погрузка и разгрузка промышленных материалов
- Применение для резки и сварки
- Поднимать и ставить тяжелые предметы
- Крепление и завинчивание предметов
Как робототехника влияет на обработку с ЧПУ?
Внедрение робототехники в автоматизированную обработку с ЧПУ - это ключ к повышению эффективности различных операций с ЧПУ, включая токарную, фрезерную и плазменную резку. Здесь обсуждаются дополнительные преимущества применения робототехники:
● Повышение безопасности
Большинство роботов обладают функциями, обеспечивающими высокий уровень безопасности при выполнении операций. К счастью, некоторые автономные роботы с ЧПУ, представленные на рынке, доступны по цене, удобны в установке и могут работать без контроля со стороны человека. Таким образом, снижается вероятность рисков для безопасности работников.
● Простота использования
Роботизированные тендеры довольно просты в обращении, особенно когда речь идет об их установке. Для их установки достаточно минимального опыта работников. Все, что вам нужно, - это следовать трем этапам установки:
- Сначала поместите тендер перед станком с ЧПУ.
- Затем прикрепите его к земле с помощью крепежа.
- Наконец, подключите питание и Ethernet.
Единственная роль оператора - запрограммировать робота на выполнение различных операций, таких как погрузка, комплектация, размещение, сборка или упаковка.
● Высокая производительность и точность
С помощью роботов вы можете выполнять различные операции с ЧПУ с большей скоростью. По сравнению с другими традиционными станками, они позволяют производить на 47% больше продукции в час.
Как известно, роботы с ЧПУ обычно участвуют в подборе материала, загрузке его в конкретный станок, выгрузке на стол и т. д. Роботизированный манипулятор выполняет операции с точностью почти +/- 1 мм.
● Сокращение расходов
Тендеры на роботизированные станки с ЧПУ позволят вам сократить расходы. Это связано с тем, что первоначальная стоимость таких тендеров относительно невысока. Кроме того, они не требуют дополнительной рабочей силы для установки и эксплуатации, что позволяет сэкономить на оплате труда.
● Обеспечивает гладкую поверхность
Добиться идеальной шероховатости поверхности - довольно сложная задача. Однако взаимодействие роботов и фрезерного робота с ЧПУ позволяет добиться идеальной шероховатости поверхности.
● Несколько задач
Еще одно замечательное преимущество роботов с ЧПУ - способность выполнять несколько задач. Как уже говорилось ранее, роботы могут одновременно выполнять автоматизированные процессы обработки с ЧПУ (фрезерование, токарная обработка, сверление, резка) и другие операции. Это может быть загрузка станка, подбор или размещение деталей, проверка качества компонентов или упаковка готовой продукции.
Каковы недостатки применения роботизированных технологий в обработке?
Хотя робототехника с ЧПУ является движущей силой и ускоряет производственный процесс, она не может заменить технологию обработки на станках с ЧПУ. Существуют некоторые факторы риска, связанные с использованием робототехники в автоматизированных фрезерных станках. Давайте рассмотрим их!
1. Основные компоненты промышленных роботов
Робототехника, несомненно, способна улучшить условия труда, но иногда с ними становится трудно справиться. Причина кроется в функциональности основных компонентов этих роботов. Обычно эти компоненты состоят из контроллеров, серводвигателей, высокоточных редукторов и приводов.
Каждый компонент робота с ЧПУ играет важную роль в работе. Однако большинство компаний импортируют эти компоненты, которые не соответствуют требованиям. Кроме того, отсутствие инновационных способностей и систематической разработки этих компонентов является причиной ограничения роста промышленных роботов.
2. Плохой обмен информацией
Роботы с ЧПУ требуют определенного программного и аппаратного обеспечения для выполнения различных операционных задач. Поэтому между системой обработки роботов и системой управления должна быть хорошая связь. К сожалению, в промышленных роботах плохо налажен обмен информацией между роботом и человеком, что приводит к различным проблемам.
Чтобы устранить эти коммуникационные барьеры, производители роботов должны изучить стандартизированный язык компьютеров.
3. Вопросы точности и жесткости
Помимо плохого обмена и обработки информации, главной проблемой робототехники в обрабатывающей промышленности является точность. Особенно когда речь идет о сложных деталях, возникают проблемы с точностью обработки роботами по сравнению с высококлассными автоматизированными производственными роботами с ЧПУ.
Основной причиной недостаточной точности и жесткости является жесткость роботов. Обычно консольная балочная конструкция и тонкие руки робота снижают его жесткость. Это мешает роботам переносить предметы перпендикулярно рукам. Кроме того, недостаточная жесткость не позволяет им обрабатывать заготовки из твердых материалов.
Заключительные размышления
Внедрение роботов в технологию ЧПУ значительно помогло машинистам с ЧПУ эффективно выполнять свои задачи. В заключение можно сказать, что сочетание роботов и станков с ЧПУ творит чудеса на производстве, повышая его производительность с высокой точностью. Вам нужно только выбрать подходящего робота с ЧПУ в соответствии с требованиями вашей отрасли и продукции.