Cómo el Mecanizado CNC Impulsa la Innovación en la Industria de la Robótica

Hoy en día, en películas, aeropuertos y producción de alimentos, los robots parecen trabajar en todas partes, incluso en fábricas que fabrican otros robots. Los robots tienen muchas funciones y usos diferentes, y a medida que su fabricación se vuelve más fácil y barata, se están volviendo cada vez más comunes en la industria. A medida que la demanda de robótica continúa aumentando, los fabricantes de robots necesitan mantener el ritmo. Un método básico de fabricación de piezas robóticas es el mecanizado CNC.

Con tantas funciones posibles, han evolucionado muchos tipos diferentes de robots. Hay varios tipos principales de robots de uso común. El brazo único de un robot articulado tiene muchas articulaciones que muchas personas pueden ver. También está el robot SCARA, que puede mover cosas entre dos planos paralelos. SCARA tiene una alta rigidez vertical porque su movimiento es horizontal. Las articulaciones del robot Delta están ubicadas en la parte inferior, lo que mantiene los brazos ligeros y capaces de moverse rápidamente. Finalmente, los robots pórtico o cartesianos tienen actuadores lineales que tienen 90 grados de movimiento entre sí. Cada uno de estos robots tiene diferentes estructuras y aplicaciones, pero generalmente hay cinco componentes principales que componen el robot.

Brazo Robótico

Los brazos robóticos son muy diferentes en forma y función, por lo que se pueden usar muchos componentes diferentes. Sin embargo, tienen una cosa en común: pueden mover u manipular objetos, ¡diferente de los brazos humanos! Las diferentes partes del brazo robótico incluso llevan nuestros nombres: articulaciones de hombro, codo y muñeca giran y controlan el movimiento de las diversas partes entre ellas.

Las piezas estructurales del brazo robótico deben ser duras y fuertes para que puedan levantar objetos o aplicar fuerza. Debido a que los materiales utilizados cumplen estos requisitos (acero, aluminio y algunos plásticos), el mecanizado CNC es la opción correcta. Piezas más pequeñas, como engranajes o cojinetes en articulaciones, o piezas de carcasa alrededor de los brazos, también pueden ser mecanizadas CNC.

Efector Final

El efector final es un accesorio unido al extremo del brazo robótico. El efector final le permite personalizar las funciones del robot para diferentes operaciones sin tener que construir un robot completamente nuevo. Pueden ser pinzas, garras, aspiradoras o ventosas. Estos efectores finales generalmente tienen partes hechas de metal (generalmente aluminio) a través de mecanizado CNC. Uno de los componentes está permanentemente conectado al final del brazo robótico. La pinza real, ventosa u otro efector final (o matriz de efectores finales) se acopla con este componente, por lo que puede ser controlado por un brazo robótico. Esta disposición con dos componentes diferentes facilita el reemplazo de diferentes efectores finales, por lo que el robot puede adaptarse a diferentes aplicaciones. El disco inferior se atornillará a la parte de acoplamiento del brazo robótico, por lo que puede conectar la manguera que opera la ventosa al dispositivo de suministro de aire del robot. La parte superior e inferior son ejemplos de piezas mecanizadas CNC.

El efector final involucra muchas piezas de procesamiento de datos CNC.

Motor

Cada robot necesita un motor para impulsar el movimiento de sus brazos y articulaciones. El motor en sí tiene muchas piezas móviles, muchas de las cuales pueden ser procesadas por CNC. Generalmente, el motor tiene algún tipo de carcasa mecanizada para la fuente de alimentación y un soporte mecanizado para conectarlo al brazo robótico. Cojinetes y ejes suelen ser mecanizados CNC. El eje puede mecanizarse en un torno para reducir el diámetro, o puede mecanizarse en una fresadora para agregar características, como chavetas o ranuras. Finalmente, los engranajes que transmiten el movimiento del motor a las articulaciones del robot u otras partes pueden ser procesados CNC por fresado, electroerosión o máquinas dentadoras.

Los servomotores pueden usarse para proporcionar energía para el movimiento del robot.

Controlador

El controlador es básicamente el cerebro del robot. Puede hacer lo que piensa que puede hacer: generalmente controla el movimiento preciso del robot. Como computadora del robot, recibe entrada de sensores y modifica el programa que controla la salida. Esto requiere el PCB para alojar los componentes electrónicos. Antes de agregar equipo electrónico, el PCB puede ser procesado al tamaño y forma requeridos a través de mecanizado CNC.

Sensor

Como se mencionó anteriormente, el sensor recibe información sobre el entorno circundante del robot y la retroalimenta al controlador del robot. El sensor también necesita un PCB que pueda ser procesado CNC. A veces, estos sensores también se instalan en la carcasa de mecanizado CNC.

Utillajes y Dispositivos de Fijación Personalizados

Aunque no son parte del robot en sí, la mayoría de las operaciones de robots requieren utillajes y dispositivos de fijación personalizados. Cuando el robot está trabajando en la pieza, puede necesitar un utillaje para fijar la pieza. También puede usar utillajes para posicionar piezas con precisión cada vez, lo que generalmente es necesario para que los robots recojan o dejen piezas. Debido a que suelen ser piezas personalizadas únicas, el mecanizado CNC es muy adecuado para utillajes. El plazo de entrega es corto, y el mecanizado CNC generalmente es fácil de completar en una pieza de material en bruto, generalmente aluminio.