Robotica CNC per la produzione di robot: guida utile

L'automazione sta assumendo un ruolo di primo piano in quasi tutti i settori e i principali benefici sono goduti dall'industria manifatturiera. La robotica CNC ha ora reso il processo di lavorazione di precisione molto semplice e rapido.

La guida che segue esplora in dettaglio ogni aspetto della robotica CNC, quindi continui a leggere per saperne di più.

Che cos'è la robotica CNC?

La robotica CNC è un metodo robotico che migliora e contribuisce a potenziare il processo di lavorazione CNC. Un robot CNC è un'invenzione molto avanzata progettata per la lavorazione.

È un tipo di attrezzatura che gestisce l'intero progetto in autonomia utilizzando i protocolli programmati. Queste macchine non attendono alcun input da parte dell'operatore.

Offre diversi vantaggi al processo produttivo e contribuisce a fabbricare un elevato volume di prodotti in meno tempo.

Perché scegliere la robotica CNC per la produzione di componenti robotici?

Sono molteplici le ragioni che rendono la robotica CNC un metodo adatto alla produzione di componenti robotici; di seguito sono illustrate.

Maggiore velocità

La robotica CNC è nota per produrre componenti in tempi molto brevi. Il processo di lavorazione è molto rapido e sufficientemente versatile per lavorare componenti complessi. I componenti robotici personalizzati possono essere fabbricati con la robotica CNC in pochissimo tempo.

Compatibilità con i materiali

La robotica CNC, se utilizzata per componenti robotici, offre un'elevata compatibilità con i materiali. Può lavorare con un'ampia gamma di plastiche e metalli.

Questi componenti sono destinati a spostare e sollevare oggetti, il che richiede che siano resistenti e rigidi. Pertanto, la robotica CNC è adatta alla fabbricazione di componenti robotici poiché lavora molto bene con materiali diversi.

Finitura superficiale

La robotica CNC esercita un notevole controllo durante la lavorazione di una superficie e crea quindi componenti con una finitura superficiale eccellente.

I componenti dei robot non sono solo precisi ma possono anche essere sottoposti a operazioni di finitura superficiale, se necessario.

Accuratezza e precisione

La robotica CNC può contribuire a creare componenti conformi alle specifiche richieste. La precisione della robotica CNC è molto elevata, il che la rende un'opzione adatta alla lavorazione di componenti robotici.

Conveniente

È un processo altamente conveniente e dotato di più utensili. È versatile e richiede pochissimo tempo per fabbricare i componenti. Pertanto, l'investimento iniziale nella macchina offrirà in seguito un'elevata convenienza nel lungo periodo.

Maggiore complessità

I componenti con geometrie e forme complesse vengono fabbricati mediante la robotica CNC. I componenti con scanalature, curve e tasche possono essere realizzati con grande facilità attraverso il processo degli utensili CNC; è persino possibile forare i fori.

Macchine CNC e robotica CNC a confronto

Lavorazione CNC e robotica CNC sono diverse sotto molti aspetti, e questi processi possono essere confrontati in dettaglio. Alcuni di questi confronti sono illustrati di seguito.

• Le prestazioni della macchina si valutano osservando la precisione e l'accuratezza della lavorazione. La robotica CNC è migliorata nel tempo ed è riuscita a garantire una precisione compresa tra 0,1 e 0,2 mm. Allo stesso tempo, la lavorazione CNC può raggiungere una precisione compresa tra 0,02 e 0,05 mm.
• La robotica CNC offre versatilità. Può coprire più attività contemporaneamente grazie alla sua elevata automazione. Le macchine CNC, d'altro canto, eseguono operazioni specifiche come foratura, tornitura e fresatura in modo efficiente. La robotica può muoversi lungo più percorsi, e questo aspetto non si ottiene nella lavorazione CNC.
• Gli utensili della robotica CNC sono meno rigidi, il che comporta un rischio di flessione quando si lavorano materiali duri. Nel caso degli utensili delle macchine CNC, invece, sono altamente rigidi, il che li rende adatti ai materiali più duri.
• La robotica CNC offre uno spazio di lavoro esteso e, quando necessario, può aggiungere assi esterni aggiuntivi al proprio pezzo in lavorazione. Le macchine CNC, d'altro canto, dispongono di spazi di lavoro specifici per la lavorazione dei componenti.
• Le macchine CNC e i robot sono entrambi costosi, ma le prestazioni dei robot offrono un elevato rapporto qualità-prezzo rispetto alle macchine CNC.

Tipi di robot CNC disponibili nei diversi settori industriali

Esistono vari tipi di robot CNC, ciascuno con capacità uniche. Di seguito sono descritti quelli più comuni.

Robot cartesiani

I robot cartesiani sono robot lineari che operano sui propri assi, ovvero x, y e z del sistema cartesiano. Vengono utilizzati perché offrono configurazioni altamente flessibili e possono essere modificati in termini di dimensioni, precisione e velocità.

Questi robot hanno una grande escursione e dimensioni elevate, il che li rende adatti a pezzi pesanti. Sono impiegati nei processi di assemblaggio, movimentazione dei materiali, pick and place, carico e scarico, avvitatura e fissaggio, imballaggio, ecc.

Robot antropomorfi

I robot antropomorfi sono dotati di giunti rotanti; possiedono da 2 a 10 assi e offrono un'eccellente libertà di movimento. Sono adatti alla movimentazione di più tipi di pezzi di dimensioni varie e possono essere utilizzati per applicazioni versatili.

Le applicazioni comuni sono la movimentazione dei materiali, l'assemblaggio, la saldatura ad arco, la lavorazione meccanica, il carico e l'imballaggio.

Robot SCARA

I robot SCARA hanno quattro assi e possono svolgere operazioni ad alta velocità e ripetibili. Questi robot funzionano come braccia umane, ma con grande velocità e precisione.

Questi robot migliorano la produttività del processo, riducono i costi e garantiscono la sicurezza degli operatori. Svolgono attività di assemblaggio, pick and place, imballaggio, lavorazione meccanica e ispezione.

Robot collaborativi

I robot collaborativi sono adatti a eseguire compiti ripetitivi e possono svolgere più processi in tempi rapidissimi con una produttività maggiore.

Questi robot tendono a svolgere attività come carico, scarico, assemblaggio, ecc. Operano in collaborazione con il personale.

Robot delta

I robot delta sono il tipo di robot utilizzato in applicazioni legate all'alta velocità. Di solito sono fissati alle aree di lavoro nella parte superiore per svolgere attività come assemblaggio, smistamento, pick and place, smontaggio, imballaggio e selezione.

Componenti robotici comuni utilizzati nella robotica CNC

Esistono diversi tipi di componenti robotici utilizzati nella robotica CNC; alcuni di questi sono i seguenti:

Braccio robotico CNC

Il braccio robotico CNC è il componente più importante della lavorazione robotica CNC perché contribuisce all'esecuzione delle operazioni. È utilizzato in molti settori ed è realizzato con materiali ad alta resistenza, come alcune plastiche di fascia alta, acciaio e alluminio.

Effettori finali

Gli effettori finali sono dispositivi fissati alle estremità del braccio robotico affinché il robot possa svolgere più compiti. Questi effettori finali dispongono di diversi sistemi funzionali a vuoto, oltre a pinze e dispositivi di presa, che aiutano a eseguire operazioni diverse.

Attrezzature e dispositivi di fissaggio personalizzati

Le operazioni robotiche richiedono attrezzature e dispositivi di fissaggio personalizzati per trattenere i pezzi in lavorazione. Questi dispositivi aiutano anche a posizionare il pezzo in modo preciso ogni volta. Sono altamente convenienti sotto il profilo dei costi e svolgono diversi processi durante la lavorazione meccanica.

Sensori e controller

I robot sono costituiti da sensori e controller. Questi includono anche PCB, che li aiutano a svolgere le proprie operazioni. La robotica CNC può essere utilizzata per produrre questi componenti in forme e dimensioni diverse senza la necessità di incisione chimica.

La robotica CNC sostituirà le macchine CNC?

La robotica per la produzione CNC offre anch'essa vantaggi versatili, ma non può eguagliare la velocità e la precisione delle macchine CNC presenti nel mondo moderno.

I robot offrono un'elevata versatilità, ma le macchine CNC offrono un'elevata specializzazione nella fabbricazione di componenti di tipi specifici di pezzi.

La precisione della fresatura CNC e della tornitura è encomiabile e non può essere eguagliata dai robot, anche a causa della loro scarsa rigidità.

Sebbene la domanda di robotica CNC sia in crescita, i robot non possono sostituire completamente le macchine CNC a causa di alcune limitazioni. Pertanto, possono operare in collaborazione con le macchine CNC.

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Conclusione

La guida sopra riportata contiene un'analisi dettagliata della robotica CNC e del suo confronto con la lavorazione CNC. Dopo averla letta, l'avrà certamente compresa in ogni dettaglio. Le sarà utile per progettare i componenti con una conoscenza approfondita dell'argomento.