CNC-Robotik und automatisierte Bearbeitung haben in den letzten Jahren ein unglaubliches Wachstum erfahren. Ein wesentlicher Faktor für den Erfolg der Robotik ist heute ihre Einbindung in Fertigungstechnologien. Eine der bekanntesten Technologien ist CNC-Bearbeitung.
Obwohl sich die Rollen der CNC-Bearbeitung und der Roboterbearbeitung normalerweise überschneiden, verschwimmen die Grenzen zunehmend. Der Einsatz von Robotik bietet der Fertigungsindustrie unglaubliche Vorteile. Darüber hinaus gilt die CNC-Fertigungsrobotik als führender Anbieter industrieller Automatisierungslösungen.
In diesem Artikel wird das Konzept der CNC-Robotik untersucht und detailliert beschrieben, wie Unternehmen diese Innovation nutzen, um Ergebnisse zu erzielen. Wir werden die verschiedenen Vorteile der CNC-Fertigungsrobotik gegenüber herkömmlichen Methoden diskutieren. Lesen Sie weiter, um mehr zu erfahren.
Was ist CNC-Robotik?
Unter CNC-Robotik versteht man jeden Roboterprozess, der den CNC-Bearbeitungsprozess unterstützt. Ein CNC-Roboter ist eine fortschrittliche Ausrüstung, die ausschließlich für Bearbeitungszwecke entwickelt wurde. Solche Geräte verwalten verschiedene Projekte selbstständig, indem sie programmierte Protokolle befolgen. In den meisten Fällen erfordern diese Roboter keine Eingaben eines Bedieners.
CNC-Robotik bietet erhöhte Automatisierungsvorteile in der Fertigung und gewährleistet die Massenproduktion und Lieferung hochwertiger Teile für verschiedene Branchen. Diese CNC-Maschinen profitieren nicht nur von der Roboterimplementierung; CNC-Bearbeitungsanwendungen Dazu gehört auch die Herstellung von Roboterteilen.
Warum sollten Sie sich für die CNC-Bearbeitung für die Produktion entscheiden? Roboterteile?
Abgesehen von den wirtschaftlichen Vorteilen der CNC-Bearbeitung für kundenspezifische Roboteranwendungen gibt es mehrere entscheidende Gründe, sich für dieses Verfahren zur Bearbeitung eines Roboters zu entscheiden. Dazu gehören Folgendes:
Erhöhte Geschwindigkeit
Es ist keine Neuigkeit, dass mit der CNC-Bearbeitung Bauteile mit sehr kurzen Vorlaufzeiten hergestellt werden können. CNC-Maschinen sind vergleichsweise schneller als viele andere Fertigungsverfahren. Dadurch können Sie sich auf schnelle Iterationen und die Lieferung kundenspezifischer Roboterteile für verschiedene Anwendungen verlassen. Je nach Komplexität und Größe können durch CNC-Bearbeitung Roboterteile innerhalb von 1 bis 3 Tagen erstellt werden.
Dimensionale Genauigkeit
Die CNC-Bearbeitung ist auch in der Lage, Komponenten genau nach Spezifikationen herzustellen. Fertigungspräzision ist in der Robotik ein besonders wichtiger Bedarf, wobei Maßgenauigkeit für die Entwicklung leistungsstarker Roboter von entscheidender Bedeutung ist. CNC-Präzisionsbearbeitung kann Teile mit engen Toleranzen bis zu +/- 0.0002 Zoll herstellen. Dadurch können Roboterkomponenten mit präzisen und wiederholbaren Bewegungen hergestellt werden.
Materialkompatibilität
Ein weiterer Vorteil der CNC-Bearbeitung für die Robotik ist die Möglichkeit, mit einer Vielzahl von Metallen und Kunststoffen zu arbeiten. Roboterteile müssen sich stabil bewegen und Gegenstände heben und transportieren können. Daher benötigen sie starke und steife Materialien mit einem guten Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht. Da CNC-Maschinen mit diesen Materialien arbeiten können, eignen sie sich ideal für die Herstellung von CNC-Teilen für die Robotikindustrie.
Oberflächenfinish
Schließlich übt die CNC-Bearbeitung auch Kontrolle über die Oberflächenbeschaffenheit von Roboter-Endteilen aus. Interagierende Roboterteile müssen eine geringe Reibung aufweisen, und CNC-Maschinen können dabei helfen, Komponenten mit einer Oberflächenrauheit von Ra 0.8 μm oder weniger herzustellen. Teile, die mit dieser Fertigungstechnik hergestellt werden, können auch zusätzlichen Bearbeitungen unterzogen werden Oberflächenveredelungsarbeiten um ihre Funktionalität zu verbessern.
CNC-VERARBEITUNG Und der Robotikindustrie
Wie bereits erwähnt, überschneiden sich die Implementierung von Robotik und CNC-Bearbeitung. Da der Fertigungsprozess von der Roboterimplementierung profitiert, können Sie CNC-Teile für Roboteranwendungen verwenden. Hier betrachten wir beide Blickwinkel.
Gemeinsame CNC Roboterteile Hergestellt mit CNC-Bearbeitung
CNC Roboterarm
Dies sind die wesentlichen Teile von Geräten, die wie der menschliche Arm funktionieren, um Operationen durchzuführen. Obwohl es ursprünglich darauf ausgelegt war, das zu automatisieren DruckgussverfahrenMittlerweile findet man einen CNC-Roboterarm in vielen Geräten, die in verschiedenen Branchen eingesetzt werden. Da sie hauptsächlich zum Bewegen von Gegenständen dienen, werden für ihre Konstruktion hochfeste Materialien wie Stahl, Aluminium und spezielle Kunststoffe verwendet.
Endeffektor
Endeffektoren sind Geräte, die am Ende von Roboterarmen angebracht sind und dem Roboter dabei helfen, verschiedene Aufgaben auszuführen und mit mehreren Objekten zu interagieren. Sie haben oft unterschiedliche Designs und Funktionen, darunter Greifer, Greifer, Saugpumpen und Staubsauger. Sie werden jedoch unabhängig von ihrem Design und ihrer Funktionalität mit CNC-Maschinen hergestellt.
Kundenspezifische Vorrichtungen und Vorrichtungen
Die meisten Roboteroperationen erfordern eine individuelle Anpassung Vorrichtungen und Vorrichtungen Denn sie halten Werkstücke an Ort und Stelle, während die Roboter daran arbeiten. Vorrichtungen helfen auch dabei, Werkstücke jederzeit präzise zu lokalisieren. Bei diesen Komponenten handelt es sich um kundenspezifische Teile, und die CNC-Bearbeitung ist die kostengünstigste Technologie für deren Herstellung.
Sensoren und Controller
Die meisten Roboter und Automatisierungsgeräte verfügen über Sensoren und Steuerungen als Schlüsselkomponenten. Diese Komponenten enthalten Leiterplatten (PCBs), die für ihren Betrieb unerlässlich sind. Während chemisches Ätzen die wichtigste Technik zur Herstellung von Leiterplatten war, beseitigt die CNC-Bearbeitung die mit dem Prozess verbundenen Herausforderungen. Im Gegensatz zum chemischen Ätzen werden diese Komponenten beim CNC-Bearbeitungsprozess ohne den Einsatz schädlicher Chemikalien in Größe und Form gefertigt.
Gängige Robotik für die CNC-Bearbeitung
Gelenkroboter
Dies sind die am häufigsten industriell eingesetzten Robotertypen. Sie enthalten Drehgelenke, die allgemein als Achsen bezeichnet werden. Einige Gelenkroboter sind einfache zweiachsige Strukturen, während es sich bei anderen um komplexe Strukturen mit 10 oder mehr Achsen handelt. Alle Roboterachsen dieser Roboter bieten zusätzliche Freiheitsgrade, um unabhängige Bewegungen solcher Roboter zu gewährleisten.
Der erweiterte Bewegungsbereich und die Flexibilität von Knickarmrobotern machen sie ideal für die Handhabung verschiedener Werkstücke, unabhängig von ihrer Größe. Zu den typischen Anwendungen dieser Roboter gehören:
- Lichtbogenschweißen
- Materialhandhabung
- Teiletransfer und Verpackung
- Versammlung
- Maschinenbeladung
SCARA-Roboter
Der Selective Compliance Articulated Robot Arm (SCARA) ist ein vierachsiger Roboter, der für die Bewältigung sich wiederholender Hochgeschwindigkeitsvorgänge entwickelt wurde. Diese Roboter funktionieren wie menschliche Arme, jedoch schneller und präziser. Sie bieten außerdem eine kompakte Grundfläche, um die Bewältigung geringer Nutzlasten zu erleichtern.
Ihre Schnelligkeit und Effizienz tragen dazu bei, Kosten zu senken, die Produktivität zu steigern und gleichzeitig die Sicherheit der Arbeitnehmer zu gewährleisten. SCARA-Roboter werden hauptsächlich eingesetzt für:
- Montagevorgänge
- Aufsammeln und plazieren
- Maschinenbearbeitung
- Verpackung
- Inspektionen
Delta-Roboter
Hierbei handelt es sich um Industrieroboter vom Paralleltyp, die in Hochgeschwindigkeitsanwendungen in der Fertigungsindustrie eingesetzt werden. Ihr Name kommt von ihren einzigartigen umgedrehten dreieckigen Schuhen. Sie werden häufig auf oberen Arbeitsbereichen montiert, bei denen es sich in der Regel um Förderbänder handelt, die Produkte entlang der Produktionslinien transportieren.
Diese einzigartige Konfiguration und das mechanische Design verleihen Delta-Robotern erhebliche Vorteile gegenüber anderen Robotern. Zu den gängigen Anwendungen, die die Stärke von Delta-Robotern nutzen, gehören:
- Versammlung
- Demontage
- Verpackung
- Aufsammeln und plazieren
- Sortierung
Portal- oder kartesische Roboter
Diese linearen Industrieroboter arbeiten auf drei Achsen unter Verwendung des kartesischen Koordinatensystems X, Y und Z. Portalroboter sind beliebte Optionen, da ihre Konfigurationen sehr flexibel sind. Sie können die Präzision, Größe, Geschwindigkeit und Hublänge des Roboters einfach anpassen.
Kartesische Roboter sind größer und haben eine höhere Reichweite und Nutzlast. Daher eignen sie sich für die Bearbeitung überdurchschnittlich schwerer Werkstücke. Einige ihrer Anwendungen umfassen:
- Versammlung
- Beladen und entladen
- Materialhandhabung
- Pick-and-Place-Systeme
- Befestigen und Schrauben
- Verpackung
- Schneiden – Laser und Wasserstrahl
Wird bei der CNC-Bearbeitung häufig Robotik eingesetzt?
Mehrere Unternehmen setzen aufgrund der höheren Effizienz und anderer Vorteile weiterhin auf die CNC-Robotik. Zu diesen Vorteilen gehören:
Schnelle Produktionsgeschwindigkeit
Roboter können bei manchen Vorgängen schneller als Menschen sein, bei anderen jedoch langsamer. Allerdings sind diese Maschinen sehr konsistent. Sie können lange Zeit mit der gleichen Geschwindigkeit greifen, laden und entladen.
In der Vergangenheit konnte das Fehlen eines qualifizierten Bedieners den Produktionsprozess behindern. Ein CNC-Roboter kann jedoch effizient und unterbrechungsfrei an Computerprogrammen arbeiten. Dies beschleunigt die Produktionsgeschwindigkeit und sorgt dafür, dass Produkte schneller auf den Markt kommen.
Hohe Fertigungspräzision
Roboterlader sind so programmiert, dass sie bei jedem Schritt eine genaue Positionierung gewährleisten. Dazu gehört das Aufnehmen des Werkstücks, das Laden in die CNC-Maschine, das Platzieren auf dem Entladetisch usw. Ein Roboterarm kann bei Be- und Entladevorgängen eine Genauigkeit von +/- 1 mm erreichen.
Glatte Oberfläche
Es ist ziemlich schwierig, Maschinen dazu zu bringen, das Perfekte zu schaffen Oberflächenrauheit. Die CNC-Bearbeitung funktioniert jedoch perfekt mit Robotern, um die besten Interaktionen mit den Werkstücken zu erzielen und entsprechende Oberflächengüten zu erzielen.
Führen Sie mehrere Aufgaben aus
Die Fähigkeit zum Multitasking mit CNC-Robotern ist ein weiterer großer Vorteil, den Hersteller nutzen. Während die CNC-Maschinen fräsen, bohren oder drehen, können die Roboterarme gleichzeitig andere Vorgänge ausführen. Dabei kann es sich um das Beladen der nächsten Maschine, das Verpacken der bereits hergestellten Produkte oder die Überprüfung ihrer Qualität handeln.
Unterschiede zwischen CNC-Maschinen und CNC-Robotik
Abgesehen von den Operationen, die sie ausführen können, weisen diese beiden Technologien verschiedene Qualitäts- und Leistungsunterschiede auf. Lassen Sie uns sie aufschlüsseln, indem wir fünf wichtige Merkmale vergleichen:
1. Genauigkeit
Bearbeitungspräzision oder -genauigkeit ist eine der wichtigsten Eigenschaften, anhand derer die Leistung einer Maschine bestimmt wird. Die Genauigkeit von Robotern hat sich in den letzten Jahren verbessert. Industrieroboter erreichen Genauigkeiten zwischen 0.1 und 0.2 mm.
Andererseits können High-End-CNC-Maschinen eine Präzision zwischen 0.02 mm und 0.05 mm erreichen. Schweizer Drehmaschinen haben eine Genauigkeit von bis zu +/-0.0002 mm. Da die Genauigkeit von Robotern oft von der Kalibrierung abhängt, konzentriert sich die Robotikindustrie mehr auf die Wiederholbarkeit.
2. Vielseitigkeit
Ein großer Vorteil von Robotern ist ihre erhöhte Vielseitigkeit. Sie ermöglichen es Ihnen, problemlos von einer Aufgabe zur nächsten zu wechseln und verschiedene Aufgaben gleichzeitig auszuführen. Während CNC-Maschinen bestimmte Aufgaben wie Fräsen, Bohren, Drehen usw. angemessen ausführen können, kann CNC-Robotik alle diese Vorgänge ausführen.
Diese Roboter können sich auch auf verschiedenen komplexen Wegen bewegen. CNC-Maschinen verfügen oft über drei oder vier Freiheitsgrade, was normalerweise für viele Bearbeitungsvorgänge ausreicht. Es kann jedoch recht restriktiv sein. Einen Ausweg bieten Industrieroboter, manche verfügen über mehr als sechs Freiheitsgrade. Dadurch können Sie grundsätzlich jede gewünschte Form bearbeiten.
3. Steifigkeit
Die Steifigkeit von Werkzeugmaschinen beeinflusst häufig deren Genauigkeit. Werkzeuge mit geringer Steifigkeit neigen dazu, sich zu bewegen, wenn sie auf harte Materialien treffen, was zu ungenauen Schnitten führt. Roboter haben eine geringere Steifigkeit als herkömmliche CNC-Werkzeugmaschinen, da ihre Steifigkeit weniger als 1 Newton pro Mikrometer beträgt. Andererseits haben CNC-Maschinen eine Steifigkeit von über 50 Newton pro Mikrometer.
Die Roboterbearbeitung verarbeitet problemlos weichere Materialien wie Kunststoff und Holz. Obwohl Materialien wie Stahl und Aluminium verarbeitet werden können, kann es zu einem Spiel in den Motoren kommen. Dies kann die Genauigkeit der resultierenden Komponente verringern.
4. Arbeitsplatz
Obwohl es CNC-Maschinen mit beeindruckenden Arbeitsbereichen gibt, verfügen CNC-Roboter häufig über größere Arbeitsbereiche. Mittelgroße Industrieroboter haben typischerweise einen Arbeitsraum von bis zu 7 Kubikmetern. Roboter ermöglichen auch das einfache Hinzufügen einer externen Achse, um ihren Arbeitsbereich weiter zu erweitern.
5. Erschwinglichkeit
Sowohl Roboter als auch CNC-Maschinen können teuer sein. Allerdings hat die Robotik gegenüber diesen Werkzeugmaschinen einige deutliche Vorteile – ihre Vielseitigkeit und ihren großen Arbeitsbereich. Sie können mehrere Operationen an Objekten praktisch jeder Form, Größe und Komplexität durchführen. Dadurch bieten sie mehr Wert zu geringeren Kosten.
WERDEN SIE AUS MEINEM SCHUH HERAUSGUCKEN? CNC-Robotik CNC-Maschinen ersetzen?
Trotz der vielfältigen Angebote an CNC-Fertigungsrobotik können diese noch nicht mit der Präzision und Geschwindigkeit moderner CNC-Maschinen mithalten. Roboter sind äußerst vielseitig und können an verschiedene Funktionen angepasst werden. Allerdings sind CNC-Maschinen eher auf die Herstellung bestimmter Arten von Bauteilen spezialisiert.
Darüber hinaus können Roboter noch nicht mit der Geschwindigkeit und Genauigkeit mithalten CNC-Fräsen Maschinen und Langdrehmaschinen. Ihre geringe Steifigkeit erweist sich ebenfalls als großer Nachteil, da sie die Genauigkeit verringert, die sie bei harten Materialien erreichen können.
Obwohl sie immer beliebter werden, müssen wir anerkennen, dass CNC-Roboter CNC-Maschinen möglicherweise nie vollständig ersetzen werden. Allerdings kombinieren mittlerweile mehrere Unternehmen beide Systeme, um harmonisch zusammenzuarbeiten und die Produktivität zu steigern. Während Roboter komplexe Automatisierungsaufgaben übernehmen, führen CNC-Maschinen sich wiederholende Bearbeitungsaufgaben aus.
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Zusammenfassung
CNC-Robotik ist eine innovative Technologie in der Fertigungsindustrie. Da CNC-Maschinen bei der Herstellung von Robotern für Ihre Anwendungen helfen, trägt die Kombination von CNC-Maschinen und Robotern auch dazu bei, hervorragende Ergebnisse bei der Teilefertigung zu erzielen. Wir haben die Vorteile beider Technologien sowie ihre verschiedenen Unterschiede und Überschneidungen diskutiert.
Die Herstellung von Roboterteilen erfordert technisches Fachwissen und Erfahrung. Daher ist es für die besten Ergebnisse von entscheidender Bedeutung, die Dienste eines zuverlässigen Fertigungspartners in Anspruch zu nehmen. Kontaktieren Sie RapidDirect jetzt für eine kostengünstige CNC-Bearbeitung von Roboterteilen.
