Внедрение системы роботизированного сверления: практическое руководство для успеха

Вы хотите внедрить систему роботизированного сверления на своем объекте. Что нужно знать, чтобы начать?

Вы можете не уверены, подходит ли роботизированное сверление для вашей задачи. Имеют ли роботы достаточную производительность для точного сверления?

Есть различные преимущества выбора роботизированного сверления над альтернативами, включая большую гибкость, сокращение ручного времени и лучшую эффективность. Но, чтобы получить эти преимущества, нужно убедиться, что вы внедряете робота правильно.

Эта статья дает быстрое руководство для старта с роботизированным сверлением без самых частых ошибок.

Что такое роботизированное сверление?

Роботизированное сверление — тип автоматизированной машинирующей операции, где сверлящий инструмент закреплен на конце промышленного робота. В отличие от конвенциональных станков с ЧПУ для сверления, роботы имеют большее рабочее пространство и могут обрабатывать более сложные формы.

Одним из главных преимуществ использования систем роботизированного сверления — их гибкость. С конвенциональным CNC-сверлением вы обычно ограничены сверлением в одной или, может быть, двух плоскостях. С роботами, однако, вы можете сверлить в почти любой ориентации.

Эта гибкость очень ясна, когда смотришь на проекты вроде искусства, созданного пользователями RoboDK Neoset Designs для художника Роберта Лонго несколько лет назад. Искусство состояло из огромной металлической сферы, просверленной тысячами отверстий, позиционированных через регулярные интервалы по поверхности.

Такой проект можно было достичь только с роботизированным сверлением. Ручное сверление было бы слишком трудоемким и точность была бы нестабильной. Другие формы автоматизации сверления просто не смогли бы сверлить из столь многих ориентаций.

Даже если ваши проекты сверления более скромны, эта гибкость может быть ценным активом.

Работает ли роботизированное сверление на самом деле? Вопрос жесткости

Общая обеспокоенность, когда компании впервые смотрят в роботизированную обработку — что не будет достаточной жесткости.

Конвенциональные CNC-станки имеют крайне жесткие механические структуры. Жесткость CNC-станка часто более 50 Ньютон на микрометр. Это позволяет достигать очень высокой точности даже при обработке твердых материалов.

Роботы действительно имеют меньшую жесткость, чем конвенциональные CNC-станки. Промышленные манипуляторы часто имеют жесткость всего 1 Ньютон на микрометр. Это значит, они выдерживают в 50 раз меньше силы, чем конвенциональные станки.

Что это значит на практике?

При высоких силах и твердых материалах сверлящий инструмент робота будет деформироваться больше, чем у CNC-станка. Это соответствует более низкой точности в таких случаях.

Является ли меньшая жесткость проблемой? Зависит от материала

Однако меньшая жесткость роботов по сравнению с CNC-станками не обязательно плоха.

Даже самый жесткий CNC-станок в мире будет деформироваться до некоторой степени. Вопрос в том, сколько деформации приемлемо.

Когда выбираете систему роботизированного сверления, нужно внимательно обратить внимание на свойства материала. С правильной комбинацией робота и материала заготовки вы можете обеспечить, чтобы ваша система роботизированного сверления имела адекватную жесткость для выбранной задачи.

Какой лучший манипулятор для сверления?

Какой промышленный манипулятор выбрать для сверления?

Лучший робот для вас — тот, который соответствует всем вашим критериям производительности, оставаясь в рамках бюджета.

Многие модели роботов подходят для сверления некоторых материалов. Однако только некоторые будут правильны для материала, с которым вы работаете, и требований производительности вашей задачи.

Факторы, влияющие на роботизированное сверление:

• Жесткость робота, как объяснено выше.
• Как робот обрабатывает вибрации.
• Опции исполнительных механизмов для роботизированной обработки.
• Варианты программирования для робота.

Самый быстрый, простой способ оценить все эти факторы — спросить вашего дистрибьютора или интегратора роботов. Они лучше всего знают свой каталог моделей и знают, какая подходит для ваших нужд.

Свойства вроде жесткости часто не указаны в даташитах промышленных роботов. Существуют различные аналитические методы для расчета жесткости манипулятора, но обычно лучше просто спросить производителя.

Как внедрить систему роботизированного сверления

Процесс внедрения для роботизированного сверления очень похож на другие проекты роботизированной обработки.

Следует начать с оценки потребностей вашей задачи и сравнения различных роботов на рынке. Можно использовать нашу Библиотеку роботов для сужения роботов с определенными чертами (такими как повторяемость и грузоподъемность), но для деталей о жесткости нужно спросить производителя.

Когда вы решили с роботом, следующий выбор — исполнительный механизм робота. Для этого можно использовать машинирующий или сверлящий шпиндель.

Наконец, нужно запрограммировать робота…

Программирование вашей роботизированной сверлящей машины

Общая проблема при программировании системы роботизированного сверления — большое количество точек в операции сверления.

В отличие от сварки, нельзя просто приказать роботу двигаться по прямой линии. Нужно направить робота к каждой точке сверления на поверхности заготовки. Это может сделать программирование очень трудоемким.

Вы можете значительно ускорить программирование, используя программный инструмент, включающий точечное программирование.

Например, мастер PointFollow в RoboDK позволяет загрузить набор точек сверления как простой текстовый файл. Также имеет способность автоматически превратить кривую или прямую траекторию в набор регулярно расположенных отверстий для сверления.

Как программировать программы сверления с этой функцией можно узнать на нашей странице документации.

Какой аспект роботизированного сверления наиболее сложен для вас? Расскажите в комментариях ниже или присоединитесь к обсуждению в LinkedIn, Twitter, Facebook, Instagram или на форуме RoboDK.