在过去几年中，CNC 机器人技术和自动化加工取得了令人难以置信的发展。 当今机器人技术取得成功的一个主要因素是它与制造技术的结合。 最突出的技术之一是 数控加工.
尽管 CNC 加工和机器人加工的作用通常是重叠的，但界限却越来越模糊。 机器人技术的实施为制造业提供了难以置信的优势。 此外，数控制造机器人技术被视为工业自动化解决方案的领先供应商。
本文探讨了 CNC 机器人技术的概念，详细介绍了公司如何利用这项创新取得成果。 我们将讨论 CNC 制造机器人技术相对于传统方法的各种优势。 请继续阅读以了解更多信息。
什么是 数控机器人?
CNC 机器人技术是指任何辅助 CNC 加工过程的机器人过程。 CNC 机器人是专为加工目的而设计的任何先进设备。 这种设备按照编程协议自行处理不同的项目。 在大多数情况下，这些机器人不需要操作员的任何输入。
CNC 机器人技术在制造方面提供了更高的自动化优势，确保为各个行业大规模生产和交付高质量的零件。 这些 CNC 机器不仅受益于机器人实施； CNC加工应用 还涉及机器人零部件的制造。
为什么选择数控加工生产 机器人零件?
除了 CNC 加工为定制机器人应用带来的经济效益外，选择这种工艺来加工机器人还有几个关键原因。 它们包括以下内容：
提高速度
众所周知，CNC 加工可以在很短的交货时间内生产部件。 CNC 机器比许多其他制造过程相对更快。 因此，您可以确保为各种应用程序快速迭代和交付定制机器人部件。 根据复杂性和尺寸，CNC 加工可以在 1 到 3 天内创建机器人零件。
尺寸精度
CNC 加工还能够制造出完全符合规格的组件。 制造精度是机器人技术中特别关键的需求，尺寸精度对于开发高性能机器人至关重要。 CNC精密加工 可以生产公差高达 +/- 0.0002 英寸的零件。 因此，它可以制造具有精确且可重复运动的机器人组件。
材料相容性
机器人 CNC 加工的另一个优势是它能够处理各种金属和塑料。 机器人部件必须能够平稳移动并能够提起和转移物体。 因此，它们需要具有良好强度重量比的坚固而坚硬的材料。 由于 CNC 机器可以使用这些类型的材料，因此非常适合为机器人行业创建 CNC 零件。
表面处理
最后，CNC 加工还可以控制机器人末端零件的表面光洁度。 相互作用的机器人部件必须具有低摩擦力，CNC 机器可以帮助制造表面粗糙度为 Ra 0.8 μm 或更低的部件。 用这种制造技术制造的零件也可以进行额外的 表面处理操作 以改进它们的功能。
数控加工 和 机器人产业
如前所述，机器人技术的实施与 CNC 加工重叠。 由于制造过程受益于机器人实施，您可以将 CNC 零件用于机器人应用。 在这里，我们将从两个角度来看。
普通CNC 机器人零件 用CNC加工制造
数控 机器手臂
这些是像人的手臂一样工作以执行操作的设备的重要部分。 尽管它最初被设计为自动化 压铸工艺，您现在可以在不同行业使用的许多设备中找到 CNC 机器人手臂。 由于它们的应用主要是移动物体，因此它们的设计涉及钢、铝和特定塑料等高强度材料。
末端执行器
末端执行器是连接到机械臂末端的设备，可帮助机器人执行各种任务并与多个对象交互。 它们通常具有不同的设计和功能，包括夹持器、抓取器、抽吸泵和真空吸尘器。 然而，无论其设计和功能如何，它们都是用 CNC 机器生产的。
定制夹具和夹具
大多数机器人操作需要自定义 夹具和固定装置 因为当机器人在工件上工作时，它们将工件固定在适当的位置。 夹具还有助于每次精确定位工件。 这些组件是定制零件，CNC 加工是制造它们的最具成本效益的技术。
传感器和控制器
大多数机器人和自动化设备都将传感器和控制器作为其关键组件。 这些组件包含对其操作必不可少的印刷电路板 (PCB)。 虽然化学蚀刻是用于制造 PCB 的主要技术，但 CNC 加工消除了与该过程相关的挑战。 与化学蚀刻不同，CNC 加工工艺可在不使用有害化学物质的情况下按尺寸和形状制造这些组件。
数控加工中常用的机器人技术
铰接式机器人
这些是工业上最常用的机器人类型。 它们包含通常称为轴的旋转接头。 一些关节机器人是简单的两轴结构，而一些是具有10个或更多轴的复杂结构。 这些机器人中的所有机器人轴都提供额外的自由度，以确保此类机器人的独立运动。
多关节机器人的运动范围和灵活性的增强使其成为处理各种工件的理想选择，无论其尺寸如何。 这些机器人的一些典型应用包括：
- 电弧焊
- 物料搬运
- 零件转移和包装
- 组装
- 机器装载
SCARA机器人
Selective Compliance Articulated Robot Arm (SCARA) 是一种四轴机器人，旨在处理高速和重复性操作。 这些机器人像人类手臂一样工作，但速度更快，精度更高。 它们还提供紧凑的占地面积，以帮助它们处理低负载。
它们的快速和高效有助于降低成本和提高生产率，同时确保工人的安全。 SCARA机器人主要用于：
- 组装作业
- 取放
- 加工
- 包装
- 检查
台达机器人
这些是用于制造业高速应用的并联型工业机器人。 他们的名字来源于他们独特的倒三角鞋。 它们通常安装在顶部工作区域，这些区域通常是将产品沿生产线移动的传送带。
这种独特的配置和机械设计使 Delta 机器人比其他机器人具有显着优势。 利用 Delta 机器人力量的常见应用包括：
- 组装
- 拆卸
- 包装
- 取放
- 排序
龙门架或笛卡尔机器人
这些线性工业机器人使用 X、Y 和 Z 笛卡尔坐标系在三个轴上工作。 龙门机器人是受欢迎的选择，因为它们的配置非常灵活。 您可以轻松调整机器人的精度、尺寸、速度和行程长度。
笛卡尔机器人体积更大，范围和有效载荷更高。 因此，它们适用于处理比一般重的工件。 他们的一些应用包括：
- 组装
- 上货和下货
- 物料搬运
- 取放系统
- 紧固和螺丝驱动
- 包装
- 切割 - 激光和水刀
机器人技术是否常用于 CNC 加工？
一些公司继续实施 CNC 机器人技术，因为它提高了效率和其他好处。 这些好处包括：
生产速度快
机器人在某些操作中可能比人类更快，但在其他过程中速度较慢。 然而，这些机器是高度一致的。 它们可以长时间以相同的速度抓取、装载和卸载。
过去，缺乏熟练的操作员可能会阻碍生产过程。 但是，CNC 机器人可以在计算机程序上高效且不间断地工作。 这加快了生产速度，确保产品更快上市。
制造精度高
机器人装载机经过编程，可确保每一步都准确定位。 这包括拾取工件、将其装载到 CNC 机器中、将其放置在卸载台上等。机械臂在装载和卸载操作期间可以达到 +/-1 毫米的精度。
光滑的表面光洁度
很难让机器创造出完美的 表面粗糙度. 但是，CNC 加工与机器人完美配合，可以与工件形成最佳交互并提供适当的表面光洁度。
执行多项任务
使用 CNC 机器人执行多任务的能力是制造商利用的另一大优势。 当 CNC 机器进行铣削、钻孔或车床加工时，机械臂可以同时进行其他操作。 它可能正在装载下一台机器，包装已经制造好的产品，或者检查它们的质量。
数控机床和 数控机器人
除了它们可以执行的操作之外，这两种技术在质量和性能方面存在各种差异。 让我们通过比较五个重要特征来分解它们：
1。 准确性
加工精度或准确性是用于确定任何机器性能的首要属性之一。 机器人的精度在过去几年有所提高，工业机器人的精度达到 0.1 至 0.2 毫米。
另一方面，高端数控机床的精度可以达到 0.02 毫米到 0.05 毫米之间。 瑞士车床的精度高达 +/-0.0002 毫米。 由于机器人的精度通常取决于校准，因此机器人行业更关注可重复性。
2.多功能性
机器人的一大优势是它们增加了多功能性。 它们使您可以轻松地从一项任务转移到另一项任务，并同时执行各种任务。 虽然 CNC 机器可以充分执行特定任务，如铣削、钻孔、车削等，但 CNC 机器人可以完成所有这些操作。
这些机器人还可以沿着不同的复杂路径移动。 CNC 机床通常具有三个或四个自由度，这通常足以进行许多加工操作。 但是，它可能非常严格。 工业机器人提供了一条出路，其中一些具有超过六个自由度。 因此，您基本上可以加工任何您想要的形状。
3.刚性
机床的刚度通常会影响其精度。 刚度低的工具在遇到硬质材料时容易移动，导致切割不准确。 机器人的刚度低于传统的数控机床，其刚度低于每微米 1 牛顿。 另一方面，数控机床的刚度超过每微米 50 牛顿。
机器人加工可以轻松处理塑料和木材等较软的材料。 虽然它可以处理钢和铝等材料，但电机可能会出现反弹。 这可能会降低结果组件的准确性。
4。 工作区
尽管 CNC 机器的工作空间大小令人印象深刻，但 CNC 机器人通常具有更大的工作空间。 中型工业机器人的工作范围通常可达 7 立方米。 机器人还允许轻松添加外轴以进一步扩展其工作空间。
5。 承受能力
机器人和 CNC 机器都可能很昂贵。 然而，机器人比这些机床有一些明显的优势——它们的多功能性和大工作空间。 他们可以对几乎任何形状、大小和复杂程度的物体完成多项操作。 因此，它们以更低的成本提供更多的价值。
将 数控机器人 更换数控机床？
尽管 CNC 制造机器人技术种类繁多，但它们仍无法与现代 CNC 机器的精度和速度相提并论。 机器人用途广泛，可以适应执行各种功能。 但是，CNC 机器更擅长制造特定类型的组件。
此外，机器人的速度和准确性还无法与 CNC铣削 机和瑞士车床加工系统。 它们的低刚度或刚度也被证明是一个重大挫折，因为它降低了它们使用硬质材料所能达到的精度。
尽管它们越来越受欢迎，但我们必须承认，CNC 机器人技术可能永远不会完全取代 CNC 机器。 然而，一些公司现在将这两种系统结合起来以协调工作并提高生产率。 当机器人处理复杂的自动化任务时，CNC 机器执行重复的加工任务。
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结论
数控机器人技术是制造业的一项创新技术。 由于 CNC 机器有助于为您的应用制造机器人，因此将 CNC 机器和机器人相结合也有助于在零件制造中取得出色的成果。 我们已经讨论了这两种技术的优势及其各种差异和重叠。
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