Pemesinan CNC: Kunci Keberhasilan Manufaktur Robotika
Robot tampaknya berada di mana-mana saat ini — bekerja di film, bandara, produksi pangan, dan bahkan pabrik yang membuat robot lain. Robot memiliki banyak fungsi dan penggunaan yang berbeda, dan seiring mereka menjadi lebih mudah dan lebih murah untuk diproduksi, mereka juga menjadi lebih umum di industri. Seiring dengan meningkatnya permintaan terhadap teknologi robotika dan produsen robot perlu tetap mengikuti, satu metode utama pembuatan bagian robot adalah pemesinan CNC. Baca lebih lanjut untuk mempelajari lebih banyak tentang komponen standar mekanis, bahan robot yang sesuai, dan mengapa pemesinan CNC sangat penting bagi manufaktur robotika.
Pemesinan CNC Dirancang Khusus untuk Robot
Salah satu sisi, pemesinan CNC memungkinkan produksi bagian dengan waktu pramuka yang sangat cepat. Hampir segera setelah Anda memiliki model 3D siap, Anda dapat mulai memproduksi komponen dengan mesin CNC. Ini memungkinkan iterasi cepat prototipe dan pengiriman cepat bagian robot custom untuk aplikasi khusus.
Keuntungan lain dari pemesinan CNC adalah kemampuannya untuk memproduksi bagian tepat sesuai spesifikasi. Presisi pembuatan ini sangat penting untuk robotika, di mana akurasi dimensi adalah kunci untuk membangun robot dengan performa tinggi. Pemesinan CNC presisi dapat menahan toleransi sempit +/- 0,015mm, dan bagian yang dirancang dengan hati-hati ini memungkinkan gerakan yang presisi dan dapat diulang yang dikenal dan dihargai oleh robot.
Finishing permukaan adalah alasan lain untuk menggunakan pemesinan CNC untuk memproduksi bagian robot. Bagian yang saling berinteraksi perlu memiliki gesekan rendah, dan pemesinan CNC presisi dapat menghasilkan bagian dengan kekasaran permukaan rendah hingga Ra 0,8 μm, dan bahkan lebih rendah melalui operasi pasca pemrosesan seperti polishing. Sebaliknya, die casting (sebelum proses finishing apa pun) biasanya menghasilkan kekasaran permukaan dekat 5 μm. Pencetakan 3D logam menghasilkan finishing permukaan yang lebih kasar.
Terakhir, jenis bahan yang digunakan dalam robot ideal untuk pemesinan CNC. Robot perlu dapat bergerak dan mengangkat objek secara stabil, yang memerlukan bahan yang kuat dan keras. Sifat yang diperlukan ini paling baik dicapai dengan memesin logam dan plastik tertentu, seperti yang dijelaskan di bagian Bahan di bawahnya. Selain itu, robot sering digunakan untuk tujuan customs atau produksi volume rendah, membuat pemesinan CNC pilihan alami untuk bagian robot.
Jenis Bagian Robot yang Dibuat oleh Pemesinan CNC
Dengan begitu banyak fungsi yang mungkin, banyak jenis robot yang berbeda telah berkembang. Beberapa jenis robot utama biasanya digunakan. Robot bersendi memiliki satu lengan dengan beberapa sendi, yang banyak dilihat orang. Ada juga robot SCARA (Selective Compliance Articulated Robot Arm), yang dapat memindahkan benda antara dua bidang paralel. SCARA memiliki kekakuan vertikal tinggi karena gerakannya horizontal.
Sendi robot Delta berada di bawah, yang menjaga lengan ringan dan dapat bergerak dengan cepat. Terakhir, robot gantry atau Cartesian memiliki actuator linier yang bergerak 90 derajat satu sama lain. Setiap robot ini memiliki konfigurasi dan aplikasi yang berbeda, tetapi secara umum, lima komponen utama membentuk robot (manipulator, end effector, motor, controller, sensor).
Lengan Robot
Lengan robot bervariasi secara luas dalam bentuk dan fungsi, jadi banyak komponen yang berbeda dapat digunakan. Namun, satu hal yang mereka miliki bersama adalah kemampuan untuk bergerak atau melakukan operasi pada objek – tidak seperti lengan manusia! Berbagai bagian lengan robot bahkan dinamai sesuai diri kita sendiri: sendi bahu, siku, dan pergelangan tangan berputar dan mengontrol gerakan bagian di antaranya.
Bagian struktural lengan robot perlu kaku dan kuat sehingga dapat mengangkat objek atau memberikan gaya. Pemesinan CNC adalah pilihan yang tepat karena bahan yang digunakan untuk memenuhi persyaratan ini (baja, aluminium, dan beberapa plastik). Bagian yang lebih kecil, seperti gear atau bearing di sendi, atau bagian casing yang mengelilingi lengan, juga dapat diproses dengan pemesinan CNC.
End Effector Robot
End effector adalah alat pemasang yang ditempelkan di ujung lengan robot. End effector memungkinkan Anda untuk menyesuaikan fungsionalitas robot untuk berbagai operasi tanpa membangun robot yang sepenuhnya baru. Mereka dapat berupa gripper, gripper, vacuum cleaner, atau suction cup.
End effector ini biasanya memiliki komponen CNC yang diproses dari logam (biasanya aluminium, lebih lanjut tentang pemilihan bahan nanti). Salah satu komponen secara permanen ditempelkan di ujung lengan robot. Gripper aktual, suction cup, atau end effector lain (atau array end effector) berpasangan dengan rangkai ini, sehingga dapat dikontrol oleh lengan robot.
Pengaturan dengan dua komponen berbeda ini memudahkan untuk menukar berbagai end effector, sehingga robot dapat disesuaikan dengan berbagai aplikasi. Anda dapat melihat ini di gambar di bawah. Disc bawah akan dibaut pada bagian yang cocok di lengan robot, memungkinkan Anda untuk menghubungkan selang yang mengoperasikan suction cup ke suplai udara robot. Disc atas dan bawah adalah contoh bagian yang diproses dengan pemesinan CNC.
Motor Drive Robot
Setiap robot memerlukan motor untuk menggerakkan lengan dan sendi. Servo motor dapat digunakan untuk mengoperasikan robot.
Motor itu sendiri memiliki banyak bagian bergerak, banyak di antaranya dapat diproses dengan pemesinan CNC. Biasanya, motor memiliki beberapa jenis casing yang diproses untuk suplai daya dan braket yang diproses untuk menghubungkannya ke lengan robot. Braket seperti ini biasanya diproses dengan pemesinan CNC. Dan bearing dan shaft robot biasanya diproses dengan pemesinan CNC. Axis robot dapat diproses pada CNC lathe untuk mengurangi diameter atau pada milling machine untuk menambahkan fitur khusus.
Terakhir, gear yang mentransmisikan gerakan motor ke sendi robot atau komponen lain dapat diproses dengan pemesinan CNC menggunakan milling machine, EDMs, atau gear hobbing machines.
Controller
Controller adalah otak robot, ia melakukan apa yang Anda pikirkan – biasanya mengontrol gerakan presisi robot. Sebagai komputer robot, ia menerima input dari sensor dan memodifikasi program yang mengontrol output. Ini memerlukan printed circuit board (PCB) untuk menempatkan komponen elektronik. PCB ini dapat diproses dengan pemesinan CNC ke ukuran dan bentuk yang diinginkan sebelum menambahkan elektronik.
Sensor
Seperti yang disebutkan di atas, sensor menerima informasi tentang lingkungan sekitar robot dan menyampaikannya kembali ke controller robot. Sensor juga memerlukan PCB yang dapat diproses dengan pemesinan CNC. Kadang-kadang sensor ini juga ditempelkan dalam casing yang diproses dengan pemesinan CNC.
