산업기술
오늘날 로봇은 영화, 공항, 식품 생산, 심지어는 다른 로봇을 만드는 공장 등 모든 곳에서 일하는 것 같습니다. 로봇은 다양한 기능과 용도를 가지고 있으며 제조가 간편해지고 저렴해짐에 따라 산업에서도 보편화되고 있습니다. 로봇 공학 기술에 대한 수요가 증가하고 로봇 제조업체가 이를 따라잡아야 함에 따라 로봇 부품을 제조하는 주요 방법 중 하나는 CNC 가공입니다. . 기계 표준 구성 요소, 적합한 로봇 재료 및 CNC 가공이 로봇 제조에 중요한 이유에 대해 자세히 알아보려면 계속 읽으십시오.
한편으로는 CNC 가공을 통해 매우 빠른 리드 타임으로 부품을 생산할 수 있습니다. 3D 모델이 준비되는 즉시 CNC 기계로 부품 제조를 시작할 수 있습니다. 이를 통해 프로토타입을 신속하게 반복하고 특수 애플리케이션을 위한 맞춤형 로봇 부품을 신속하게 제공할 수 있습니다.
CNC 가공의 또 다른 장점은 사양에 맞게 부품을 제조할 수 있다는 것입니다. 이러한 제조 정밀도는 치수 정확도가 고성능 로봇을 구축하는 데 핵심적인 역할을 하는 로봇에 특히 중요합니다. 정밀 CNC 가공은 +/- 0.015mm의 엄격한 공차를 유지할 수 있습니다. , 그리고 이 세심하게 제작된 부품은 로봇이 인정하고 가치 있는 정확하고 반복 가능한 움직임을 허용합니다.
표면 마감은 CNC 가공을 사용하여 로봇 부품을 생산하는 또 다른 이유입니다. 상호 작용하는 부품은 마찰이 낮아야 하며 정밀 CNC 가공은 표면 거칠기가 Ra 0.8μm만큼 낮고 연마와 같은 후처리 작업을 통해 더 낮은 부품을 생산할 수 있습니다. 대조적으로, 다이캐스팅(마무리 공정 전)은 일반적으로 5μm에 가까운 표면 거칠기를 생성합니다. 금속 3D 프린팅은 더 거친 표면 마감을 생성합니다.
마지막으로 로봇에 사용되는 재료 유형은 CNC 가공에 이상적입니다. 로봇은 물체를 안정적으로 이동하고 들어 올릴 수 있어야 하며, 이를 위해서는 강하고 단단한 재료가 필요합니다. 이러한 필수 속성은 아래 재료 섹션에 설명된 대로 특정 금속 및 플라스틱을 가공하여 가장 잘 얻을 수 있습니다. 또한 로봇은 종종 관세 또는 소량 생산에 사용되기 때문에 로봇 부품에 CNC 가공을 자연스럽게 선택하게 됩니다.
가능한 기능이 너무 많아 다양한 유형의 로봇이 진화했습니다. 몇 가지 주요 유형의 로봇이 일반적으로 사용됩니다. 다관절 로봇은 많은 사람들이 본 것처럼 여러 관절이 있는 단일 팔을 가지고 있습니다. 두 개의 평행한 평면 사이에서 물건을 이동할 수 있는 SCARA(선택적 준수 다관절 로봇 팔) 로봇도 있습니다. SCARA는 움직임이 수평이기 때문에 수직 강성이 높습니다.
Delta 로봇의 관절은 바닥에 있어 팔을 가볍게 유지하고 빠르게 움직일 수 있습니다. 마지막으로, 갠트리 또는 데카르트 로봇에는 서로를 향해 90도 움직이는 선형 액추에이터가 있습니다. 이러한 로봇은 각각 다른 구성과 응용 프로그램을 가지고 있지만 일반적으로 로봇을 구성하는 5가지 주요 구성 요소(매니퓰레이터, 엔드 이펙터, 모터, 컨트롤러, 센서)입니다.
로봇 팔은 형태와 기능이 매우 다양하므로 다양한 구성 요소를 사용할 수 있습니다. 그러나 공통점 중 하나는 사람의 팔과 달리 물체를 움직이거나 작업을 수행하는 능력입니다! 로봇 팔의 여러 부분은 우리 자신의 이름을 따서 명명되기도 했습니다. 어깨, 팔꿈치 및 손목 관절이 회전하고 그 사이에 있는 부분의 움직임을 제어합니다. .
로봇 팔의 구조적 부분은 물체를 들어 올리거나 힘을 가할 수 있도록 단단하고 강해야 합니다. CNC 머시닝은 이러한 요구 사항(강철, 알루미늄 및 일부 플라스틱)을 충족하는 데 사용되는 재료로 인해 올바른 선택입니다. 조인트의 기어나 베어링과 같은 작은 부품이나 암을 둘러싸고 있는 하우징 부품도 CNC로 가공할 수 있습니다.
엔드 이펙터는 로봇 팔 끝에 부착된 부착물입니다. 엔드 이펙터를 사용하면 완전히 새로운 로봇을 만들지 않고도 다양한 작업에 대해 로봇의 기능을 사용자 지정할 수 있습니다. 그리퍼, 그리퍼, 진공 청소기 또는 흡입 컵이 될 수 있습니다.
이러한 엔드 이펙터에는 일반적으로 금속으로 가공된 CNC 구성 요소가 있습니다(일반적으로 알루미늄, 나중에 재료 선택에 대해 자세히 설명). 구성 요소 중 하나는 로봇 암 끝에 영구적으로 부착됩니다. 실제 그리퍼, 흡입 컵 또는 다른 엔드 이펙터(또는 엔드 이펙터 어레이)가 이 어셈블리와 짝을 이루므로 로봇 팔로 제어할 수 있습니다.
두 개의 서로 다른 구성 요소로 구성된 이 설정을 통해 서로 다른 엔드 이펙터를 쉽게 교체할 수 있으므로 로봇을 다양한 애플리케이션에 적용할 수 있습니다. 아래 이미지에서 이를 확인할 수 있습니다. 하단 디스크는 로봇 팔의 일치하는 부분에 볼트로 고정되어 흡입 컵을 작동시키는 호스를 로봇의 공기 공급 장치에 연결할 수 있습니다. 상단 및 하단 디스크는 CNC 가공 부품의 예입니다.
모든 로봇은 팔과 관절의 움직임을 구동하기 위해 모터가 필요합니다. 서보 모터는 로봇 작동에 전원을 공급하는 데 사용할 수 있습니다.
모터 자체에는 많은 움직이는 부품이 있으며 그 중 많은 부분이 CNC로 가공될 수 있습니다. 일반적으로 모터에는 전원 공급 장치를 위한 일종의 기계 하우징과 로봇 팔에 연결하기 위한 기계 브래킷이 있습니다. 이러한 브래킷은 일반적으로 CNC 가공됩니다. 그리고 로봇의 베어링과 샤프트는 일반적으로 CNC 가공됩니다. 로봇의 축은 직경을 줄이기 위해 CNC 선반에서 가공하거나 특수 기능을 추가하기 위해 밀링 머신에서 가공할 수 있습니다.
마지막으로 모터 동작을 로봇 조인트 또는 기타 구성 요소로 전달하는 기어는 밀링 머신, EDM 또는 기어 호빙 머신을 사용하여 CNC 가공할 수 있습니다.
컨트롤러는 로봇의 두뇌이며, 생각하는 대로 수행합니다. 일반적으로 로봇의 정확한 움직임을 제어합니다. 로봇의 컴퓨터로서 센서에서 입력을 받아 출력을 제어하는 프로그램을 수정합니다. 이를 위해서는 전자 부품을 수용할 인쇄 회로 기판(PCB)이 필요합니다. 이 PCB는 전자 제품을 추가하기 전에 원하는 크기와 모양으로 CNC 가공할 수 있습니다.
위에서 언급했듯이 센서는 로봇 주변에 대한 정보를 수신하여 로봇의 컨트롤러에 피드백합니다. 센서에는 CNC 가공이 가능한 PCB도 필요합니다. 때때로 이러한 센서는 CNC 기계 하우징에 보관되기도 합니다.
산업기술
전자 산업은 세계 경제에서 가장 큰 산업 분야 중 하나입니다. 대형 가전 제품에서 소형 전자 부품에 이르기까지 광범위한 제품을 포괄합니다. 이러한 구성 요소를 제조하는 데 다양한 제조 방법이 사용되지만 CNC 가공만큼 전자 산업에 큰 영향을 미치는 방법은 없습니다. Apple조차도 다른 제조 방법을 버리고 MacBook의 유니바디 인클로저를 CNC 가공에 의존해야 했습니다. 이 기사에서는 전자 산업에서 CNC 가공 기술이 사용되는 5가지 방법과 기업이 전자 부품 가공과 관련된 문제를 극복하는 데 어떻게 도움이 되는지 살펴봅니다.
설계가 비용에 미치는 영향:CNC 가공 Stratasys Direct Manufacturing은 20개 이상의 최첨단 3축 및 5축 밀링 CNC(컴퓨터 수치 제어) 기계와 선반을 사용합니다. 당사의 CNC 머시닝 센터는 또한 최첨단 5축 기계를 활용하여 중간 설정을 제거하고 언더컷 및 축외 기능을 활성화하여 처리 시간을 크게 줄입니다. CNC 가공은 부품 생산 및 프로토타이핑을 위한 효율적인 제조 방법이 될 수 있지만 주요 설계 세부 사항과 가공 기능의 균형이 잘 맞지 않으면 비용 효율성을 잃을 수 있습니다. 비용 효율성과 신