Nella società moderna, ogni robot esce dai disegni CAD dei progettisti di robot che raccontano come appare e come funziona ma non possono diventare realtà senza l’aiuto delle tecnologie di lavorazione.

Con i disegni CAD, i progettisti di robot sono in grado di sfruttare i vantaggi delle apparecchiature a controllo numerico computerizzato, comunemente note come lavorazione di prototipazione CNC, per ottenere le parti metalliche e plastiche necessarie, che possono essere definite lavorazioni personalizzate.

Come tutti sappiamo, i robot ora sono ampiamente utilizzati in molti settori, di conseguenza, per essere ordinati in diverse categorie, come aerospaziale, di consumo, risposta ai disastri, droni, istruzione, intrattenimento, esoscheletri, umanoidi, industriale, medico, militare e della sicurezza, ricerca, auto a guida autonoma, telepresenza e sott’acqua, ecc… Ogni robot ha le sue caratteristiche uniche e, nel complesso, i robot variano enormemente in termini di dimensioni, forma e capacità. Ecco perché la lavorazione personalizzata gioca un ruolo importante nello sviluppo di robot dalla prototipazione robotica alla lavorazione robotica.

5 vantaggi della lavorazione personalizzata per parti di robotica

1. Personalizzazione diretta e facile

Finché gli ingegneri CNC ottengono i disegni CAD delle parti robotiche in un formato adatto come un formato passo o igs, possono scrivere il linguaggio di programmazione basato su file nelle macchine CNC, quindi le macchine rimuoveranno il materiale del pezzo in percorsi programmati per rendilo uguale a quello nel disegno CAD (tecnologia di produzione sottrattiva). Durante il processo di lavorazione, i progettisti di robot non devono essere coinvolti e possono semplicemente metterlo da parte e attendere di ricevere le parti reali che si aspettano.

2. Lavorazione ad alta precisione

La lavorazione accurata è la chiave per le parti robotizzate che assicurano che le loro funzioni target siano ben eseguite. Di conseguenza, le macchine CNC vengono utilizzate per fabbricare un pezzo che richiede un’elevata precisione. In generale, è possibile ottenere una precisione fino a 0,005 pollici / 0,15 mm. L’esatta precisione dipende dalla parte del robot in lavorazione. Si può notare che quando più pezzi vengono lavorati continuamente, le parti di lavorazione CNC saranno molto più accurate.

3. Multi materiali applicabili

Le macchine CNC possono lavorare plastica, metallo e molti altri materiali, che soddisfano i requisiti sulle proprietà e l’aspetto delle varie parti robotiche. L’alluminio e l’acciaio sono spesso utilizzati per i bracci e le basi dei robot per garantirne la resistenza e la funzionalità. La plastica viene solitamente utilizzata negli alloggiamenti o nelle coperture dei robot per uso estetico e anche per pesi inferiori. In alcuni casi, per usi sperimentali, la lavorazione su misura consente di realizzare le stesse parti robotizzate in più pezzi di materiali diversi.

4. Risparmio di tempo

Uno dei vantaggi principali della lavorazione su misura è che consente di risparmiare tempo e denaro nella ricerca di parti adatte sui mercati. Sebbene ci siano effettivamente alcune parti specificate con prezzi inferiori nella produzione di massa, non è facile trovare quella esatta delle esigenze di progettazione. Quanto tempo potrebbe essere necessario per individuare parti usate che potrebbero essere o meno efficienti o cercare parti in vendita che languino sullo scaffale di alcuni negozi di servizi di ricambi sconosciuti? In alcuni casi, la perdita di tempo può ridurre notevolmente il programma di produzione. La giusta officina meccanica personalizzata può prendere le specifiche delle parti, creare le parti come previsto e offrirle in una frazione del tempo.

5. Accessibilità

L’importo che il progettista di robot spenderà per la lavorazione personalizzata è spesso molto inferiore a quello che pagherà per la stampa 3D (produzione di strati additivi). Sebbene la stampa 3D abbia il suo posto in molti settori, attualmente, a causa di limitazioni tecniche, ha limitato la precisione di lavorazione ottenibile e i materiali applicabili, in particolare per le parti metalliche. Di solito, i costi della stampa 3D dipendono dal peso delle parti. Tuttavia, le parti robotiche utilizzano molto i metalli, se, mediante la stampa 3D, i grandi pesi addebiteranno costi inaspettatamente elevati. È più conveniente avere parti personalizzate attraverso lavorazioni personalizzate, oltre che con una qualità migliore.

Possibili differenze tra le officine meccaniche

Di solito, quando chiedono un preventivo, i progettisti di robot comunicano alle officine di lavorazione le specifiche dei bracci robotici personalizzati in termini di materiale, dimensioni, finitura e assemblaggio. In base a una valutazione complessiva, le officine di lavorazione offriranno le loro soluzioni di lavorazione che possono differire l’una dall’altra: soluzioni di lavorazione, comprese eventuali modifiche alla lavorazione, se necessario. Oltre alla differenza di profitti, quali saranno le differenze tra le officine di lavorazione?

Possibili differenze tra le officine meccaniche

Fresatura a 3 assi, fresatura a 5 assi, tornitura, rettifica, ecc… Sebbene il processo di lavorazione dipenda dalla struttura del pezzo, un pezzo può essere prodotto in modi diversi, che rappresentano imprecisioni, costi e tempi di lavorazione differiti. Se l’officina di lavorazione non conosce bene il robot personalizzato, è possibile offrire un preventivo elevato con un processo di lavorazione non necessario o offrire un preventivo inferiore che richiede tempi lunghi.

Solo finitura a macchina, sabbiatura, lucidatura a specchio, anodizzazione, verniciatura, sabbiatura, rivestimento, ecc… Fatta eccezione per i colori standard, il progettista di solito non avrà un grado di finitura specificato. Se senza un secondo controllo, si esegue la levigatura a sabbia, se è richiesta solo la “lucidatura”, alcune officine di lavorazione possono citare la levigatura a sabbia con grana 180#, alcune quotazioni con grana 800#, altre addirittura con grana 2000#…, risultando in offerte diverse .

Le parti robotiche personalizzate comuni realizzate durante la lavorazione includono ingranaggi, boccole, telaio, staffe, bracci e supporti del motore… Ciascuno può avere caratteristiche di messa a fuoco diverse. Ad esempio, gli ingranaggi robotici sono parti meccaniche con denti tagliati progettati per ingranare con i denti su un’altra parte in modo da trasmettere o ricevere forza e movimento. Sebbene la comune lavorazione CNC sia in grado di realizzare ingranaggi qualificati, per garantire un’elevata tolleranza dei denti, necessita di lavorazioni di precisione su una fresatrice, con conseguenti costi elevati e più tempo. Esiste un processo di lavorazione esclusivo chiamato sagomatura dei denti, che è speciale nella lavorazione degli ingranaggi per soddisfare facilmente le diverse specifiche degli ingranaggi.

Conclusioni

I robot si sono sviluppati su una strada ad alta velocità, diffondendosi gradualmente in ogni angolo della vita. Tuttavia, senza la lavorazione personalizzata, i progettisti di robot possono essere limitati solo nel primo passaggio. Supportate da adeguate tecnologie di lavorazione, le industrie dei robot andranno lontano in futuro. Fatti dare una mano dalle officine meccaniche!

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