Robot vs Mesin CNC: Siapa yang Memimpin Pengolahan Modern?

Pemesinan robot sedang mengirim mesin CNC ke jalan kehilangan! Tetapi apakah robot benar-benar cukup baik untuk pemesinan?

Jika Anda belum mendengarnya, robot adalah mesin CNC baru!

Apakah mesin CNC tradisional sedang kehilangan? (i.e. punah, alih-alih diubah menjadi franchise film miliaran dolar, meskipun saya dengan senang hati akan menonton “CNC World 3”)

Selama dekade terakhir, robot mulai digunakan sebagai gantinya mesin perkakas tradisional untuk berbagai macam tugas, termasuk pemfraisan, pengupilan, pembuang burr, pemotongan dan lainnya.

Tetapi, dapatkah pemesinan robot benar-benar mengalahkan mesin perkakas khusus? Mari kita cari tahu.

Pemesinan Robot… Benar?

Jika gagasan pemesinan robot baru bagi Anda, Anda mungkin sedikit ragu. Robot tidak dikenal karena kekakuannya, yang biasanya dianggap properti paling penting dari mesin CNC. Namun, pemesinan robot memiliki beberapa manfaat besar yang dapat melebihi kerugian ini.

Bayangkan Anda memiliki blok es yang besar.

Anda ingin membentuk patung es humoris dari CEO perusahaan Anda untuk makan malam bisnis mendatang. Namun, Anda tidak memiliki keterampilan — dan waktu — untuk belajar membentuk es secara manual. Anda memiliki akses ke bengkel mesin penuh dengan mesin CNC, tetapi semuanya terlalu kecil untuk muat blok es.

Tetapi Anda memiliki robot.

Ini adalah jenis aplikasi yang sempurna untuk pemesinan robot. Ini melibatkan benda kerja yang terlalu besar untuk mesin perkakas tradisional, terbuat dari bahan yang relatif lunak dan memerlukan jalur pemesinan kompleks yang akan mustahil untuk dicapai dengan sebagian besar mesin CNC. Inilah mengapa pemesinan robot sangat populer untuk tugas prototipe cepat.

Namun, Anda mungkin berpikir: “Itu semua bagus sekali, tetapi saya tidak ingin mengukir blok es. Saya ingin memesin produk kami dengan akurat. Dapatkah pemesinan robot bekerja untuk saya?” Mungkin.

Robot vs Mesin CNC: Bagaimana Mereka Berkedudukan

Mari kita uraikan perbedaan antara kedua teknologi dengan membandingkan 5 properti penting:

1. Akurasi

Akurasi pemesinan mungkin adalah properti teratas yang digunakan orang untuk menentukan kinerja mesin CNC. Jika mesin Anda tidak akurat, bagaimana Anda dapat berharap menciptakan produk berkualitas?

Akurasi mesin perkakas terus meningkat setiap saat. Mesin kelas atas dapat mencapai akurasi antara 20-50 mikron. Mesin “pertarahan paling akurat di dunia” (yang dibuat pada tahun 2001 dan tampaknya belum dikalahkan) memiliki akurasi 0,2 mikron.

Akurasi robot telah meningkat selama beberapa tahun terakhir. Robot industri dapat dikalibrasi mendekati repeatabilitasnya. Misalnya, robot KUKA KR210 dengan repeatabilitas 100 mikron dapat dikalibrasi hingga akurasi 200 mikron.

Namun, penting untuk diingat bahwa akurasi robot bergantung pada kalibrasi yang baik (seperti yang kami bahas dalam artikel kami Is Offline Programming Really Accurate?). Karena kalibrasi bergantung pada pengguna akhir, industri robotika cenderung lebih fokus pada “repeatabilitas” robot daripada akurasinya.

Pemenang: Mesin CNC

2. Ruang Kerja

Ketika datang ke ruang kerja, ada beberapa mesin CNC yang luar biasa. Saya telah melihat mesin plat datar yang lebih besar dari gajah. Namun, sebagian besar memiliki ruang kerja yang jauh lebih kecil.

Robot industri, di sisi lain, sangat sering memiliki ruang kerja yang besar. Robot industri berukuran menengah akan memiliki envelop kerja 7 hingga 8 meter kubik. Yang lebih baik lagi, Anda dapat dengan mudah menambahkan sumbu eksternal ke robot dan memperluas ruang kerjanya lebih lanjut.

Pemenang: Pemesinan Robot

3. Kegunaan (Versatility)

Kemungkinan manfaat terbesar dari robot adalah kegunaannya. Anda dapat dengan mudah memindahkan mereka dari satu tugas ke tugas lainnya. Mesin CNC hebat pada satu tugas tertentu, baik itu pemfraisan, putaran, pemboran, dll. Robot dapat melakukan semua hal ini dan lebih banyak lagi.

Robot juga dapat bergerak di sepanjang jalur yang lebih kompleks dari sebagian besar mesin CNC. Mesin CNC cenderung memiliki 3 atau 4 Derajat Kebebasan (DoF). Ini cukup untuk banyak tugas pemesinan, tetapi dapat membatasi. Hampir semua robot industri memiliki 6 DoF yang berarti Anda dapat memesin bentuk apa pun yang Anda inginkan.

Pemenang: Pemesinan Robot

4. Kekakuan

Kekakuan atau stiffness mesin perkakas sangat mempengaruhi akurasinya. Alat dengan kekakuan rendah akan bergerak ketika bertemu bahan keras. Ini akan menyebabkan pemotongan yang tidak akurat. Robot biasanya memiliki kekakuan yang jauh lebih rendah dari mesin perkakas tradisional. Kekakuan robot secara umum kurang dari 1 Newton per mikrometer, sementara mesin CNC sering memiliki lebih dari 50 Newton per mikrometer.

Alat dengan kekakuan rendah juga cenderung memiliki frekuensi alami yang lebih rendah, yang berarti alat akan bergetur ketika bersentuhan dengan bahan. Robot memiliki frekuensi alami 10 hingga 20 Hz, dibandingkan dengan beberapa ratus atau ribuan Hz untuk mesin perkakas.

Pemesinan robot dapat dengan mudah menangani bahan lunak seperti busa, kayu, plastik, dll. Namun, bahan yang lebih keras seperti baja atau titan dapat menyebabkan backlash pada motor robot, yang akan mengurangi akurasi.

Pemenang: Mesin CNC

5. Harga Terjangkau

Kedua mesin perkakas dan robot dapat mahal. Namun, robot memiliki dua keuntungan berbeda dibandingkan mesin CNC tradisional: ruang kerja yang luas dan kegunaan. Kemungkinan untuk memesin objek dengan (praktis) ukuran, bentuk dan kompleksitas apa pun berarti robot dapat menawarkan lebih banyak nilai bagi bisnis dengan biaya lebih rendah.

Peneliti dari Universitas Mons di Belgia memperkirakan bahwa robot 30% lebih murah dari mesin perkakas dengan ruang kerja yang sama.

Pemenang: Pemesinan Robot

Kesimpulan

Jawaban atas pertanyaan “Dapatkah robot mengalahkan mesin CNC?” adalah pasti “Ya.”

Tetapi, dengan satu catatan: ini tergantung pada apa yang dimaksud dengan kata “mengalahkan” untuk aplikasi Anda.

Jika tugas pemesinan Anda memerlukan akurasi dan kekakuan tinggi, maka mesin CNC tidak dapat dikalahkan. Namun, jika Anda memerlukan kegunaan, ruang kerja yang luas dan harga terjangkau, pemesinan robot adalah jalan yang harus ditempuh.

Cara Membuat Pemesinan Robot Bekerja untuk Anda

Pemesinan robot mudah, hanya jika Anda memiliki perangkat lunak pemrograman yang tepat. RoboDK dilengkapi dengan alat pemesinan robot bawaan yang akan mengonversi file ASM atau GCODE yang dihasilkan CAM Anda menjadi jalur untuk robot Anda. Anda dapat menemukan demo video dari alat ini di sini.

Ini juga mendukung robot yang dirancang khusus untuk aplikasi pemesinan robot (dengan kekakuan dan akurasi yang ditingkatkan) seperti Stäubli RX170 hsm, ABB IRB 6660, dan KUKA KR 500-3 (variasi Machine Tool). Anda dapat menemukan model untuk robot ini, dan ratusan lainnya, di Robot Library.

 

Apakah Anda berencana membeli robot untuk tugas pemesinan? Beritahu kami di kolom komentar di bawah atau bergabunglah dalam diskusi di LinkedIn, Twitter, Facebook atau Instagram.