ロボット産業における CNC 加工の重要性

今日では、映画、空港、食品製造など、他のロボットを製造する工場でさえも、ロボットがどこでも働いているようです。ロボットにはさまざまな機能と用途があり、製造が容易で安価になるにつれて、業界でますます一般的になっています。ロボット工学の需要が増加し続ける中、ロボット メーカーは対応する必要があります。ロボット部品を製造する基本的な方法は、CNC 機械加工です。

非常に多くの可能な機能により、さまざまな種類のロボットが進化してきました。一般的に使用されるロボットには、主にいくつかの種類があります。多関節ロボットの 1 本の腕には、多くの人が目にする多くの関節があります。 2つの平行平面間で物を移動できるスカラロボットもあります。スカラは横方向に動くため縦剛性が高い。 Delta ロボットの関節は下部に配置されているため、アームが軽量で素早く動くことができます。最後に、ガントリーまたはデカルト ロボットには、互いに対して 90 度の動きを持つリニア アクチュエータがあります。これらのロボットはそれぞれ異なる構造と異なる用途を持っていますが、通常、ロボットを構成する 5 つの主要コンポーネントがあります。

ロボット アーム

ロボット アームは形状と機能が大きく異なるため、さまざまなコンポーネントを使用できます。しかし、人間の腕とは違い、物体を動かしたり操作したりできるという共通点があります。ロボット アームのさまざまな部分には、私たちの名前が付けられています。肩関節、肘関節、手首関節が回転し、それらの間のさまざまな部分の動きを制御します。

ロボットアームの構造部品は、物体を持ち上げたり、力を加えたりできるように、硬くて丈夫である必要があります。使用される材料はこれらの要件 (スチール、アルミニウム、および一部のプラスチック) を満たしているため、CNC 機械加工は正しい選択です。ジョイントのギアやベアリング、またはアームの周りのハウジング部品などの小さな部品も、CNC 加工することができます。

エンド エフェクタ

エンドエフェクタは、ロボットアームの先端に取り付けるアクセサリです。エンド エフェクタを使用すると、まったく新しいロボットを構築することなく、さまざまな操作のためにロボットの機能をカスタマイズできます。グリッパー、グラバー、掃除機、吸盤などがあります。これらのエンド エフェクターは通常、CNC 機械加工によって金属 (通常はアルミニウム) で作られた部品を持っています。コンポーネントの 1 つは、ロボット アームの端に恒久的に接続されています。実際のグリッパー、吸盤、またはその他のエンド エフェクター (またはエンド エフェクター アレイ) は、このコンポーネントと一致するため、ロボット アームで制御できます。このように 2 つの異なるコンポーネントを配置すると、さまざまなエンド エフェクタを簡単に交換できるため、ロボットをさまざまな用途に適応させることができます。下部のディスクはロボット アームの嵌合部分にボルトで固定されるため、吸盤を操作するホースをロボットのエア供給装置に接続できます。上と下は CNC 加工部品の例です。

エンド エフェクターには、多くの CNC データ処理パーツが含まれます。

モーター

すべてのロボットには、アームと関節の動きを駆動するためのモーターが必要です。モーター自体には多くの可動部品があり、その多くは CNC で処理できます。一般的に言えば、モーターには、電源用のある種の機械加工されたハウジングと、それをロボットアームに接続するための機械加工されたブラケットがあります。ベアリングとシャフトは通常、CNC 加工されています。シャフトは旋盤で加工して直径を小さくしたり、フライス盤で加工してキーや溝などの機能を追加したりできます。最後に、モーターの動きをロボットの関節やその他の部品に伝達するギアは、フライス盤、放電加工機、またはホブ盤で CNC 加工できます。

サーボ モーターを使用して、ロボットの動きに動力を供給することができます。

コントローラー

コントローラは基本的にロボットの頭脳です。それはあなたができると思うことをすることができます - それは通常、ロボットの正確な動きを制御します.ロボットのコンピューターとして、センサーから入力を取得し、出力を制御するプログラムを変更します。これには、電子部品を収容する PCB が必要です。電子機器を追加する前に、CNC 機械加工によって PCB を必要なサイズと形状に加工できます。

センサー

前述のように、センサーはロボットの周囲環境に関する情報を受け取り、それをロボットのコントローラーにフィードバックします。センサーには、CNC 加工が可能な PCB も必要です。時々、これらのセンサーは CNC 機械加工ハウジングにも取り付けられます。

カスタム フィクスチャと修正 デバイス

ロボット自体の一部ではありませんが、ほとんどのロボット操作にはカスタム フィクスチャとフィクスチャが必要です。ロボットがパーツで作業している場合、パーツを固定するための固定具が必要になる場合があります。また、フィクスチャを使用して、パーツを毎回正確に配置することもできます。これは通常、ロボットがパーツをピックまたはドロップするために必要です。それらは通常、1 回限りのカスタマイズされた部品であるため、CNC 機械加工は治具に非常に適しています。リード タイムは短く、CNC 機械加工は通常、在庫材料 (通常はアルミニウム) で簡単に完了できます。