Mengapa Pemesinan CNC Penting untuk Robot Berwujud
Saat Anda melihat robot-robot berwujud manusia melakukan salto tepat di depan Anda, apakah Anda pernah khawatir bahwa robot-robot itu mungkin akan rusak atau mengalami malfungsi? Sendi-sendinya dapat menekuk. Lengan-lengan dapat memanjang. Seluruh struktur mengalami gaya-gaya nyata—gravitasi, inersia, dan benturan.
Jadi, perangkat kerasnya harus kaku, ringan, dan presisi.
Dua proses mendominasi bidang ini untuk pembuatan prototipe dan produksi dalam volume rendah hingga menengah. Pemesinan CNC dan fabrikasi lembaran logam. Keduanya mudah diakses. Keduanya menghasilkan komponen nyata dengan cepat. Tetapi keduanya memiliki tujuan yang berbeda.
Kedua proses ini juga sangat penting untuk membuat robot yang memiliki wujud fisik. Kemudian saya akan menunjukkan kepada Anda bagaimana permesinan CNC dan fabrikasi lembaran logam bekerja bersama untuk membangun robot yang memiliki wujud fisik, langkah demi langkah.
Komponen yang Dibuat dengan Mesin CNC (Inti Presisi)
Beberapa bagian menentukan kinerja robot. Bagian-bagian ini menanggung beban. Bagian-bagian ini menentukan akurasi. Tanpa bagian-bagian ini, seluruh mesin akan melenceng dan gagal.
Rumah Bersama
Anda akan menemukan ini di bahu, pinggul, lutut, dan pergelangan kaki. Masing-masing dapat menahan kekuatan penuh dari ayunan anggota tubuh atau perubahan posisi tubuh. Rumahnya membutuhkan lubang yang presisi. Bantalan ditekan dengan rapat. Segel berada konsentris dengan poros yang berputar.
Kecuali pelanggan memiliki persyaratan khusus, kami cenderung menggunakan aluminium 6061 atau 7075 untuk memproduksi komponen ini. Pemesinan CNC 5 sumbu adalah cara terbaik. Alat ini dapat menjangkau bagian yang tersembunyi dan permukaan miring dalam satu kali pengaturan. Namun, seorang operator mesin yang terampil juga dapat membuat komponen yang sama pada mesin penggiling tiga sumbu. Hanya saja dibutuhkan beberapa pengaturan, lebih banyak perlengkapan, dan kualifikasi ulang datum yang cermat. Jalur lima sumbu lebih cepat dan lebih akurat. Jalur tiga sumbu lebih murah untuk produksi dalam jumlah kecil.
Poros Transmisi Putar
Bagian-bagian ini berputar. Mereka mentransfer torsi dari motor ke sambungan. Geometrinya agak rumit. Bantalan poros membutuhkan kontrol diameter yang ketat. Spline atau alur pasak mentransfer putaran tanpa selip. Bagian berulir menahan mur atau puli penahan. Banyak poros juga memiliki lubang tembus internal. Kabel untuk sensor atau daya melewati tepat di tengah rakitan yang berputar.
Kami menggunakan mesin bubut CNC dengan perkakas aktif untuk membuat poros ini. Mesin bubut melakukan pekerjaan berat dalam membubut diameter luar. Perkakas aktif menggiling permukaan datar, mengebor lubang silang, dan memotong alur pasak tanpa harus melepas bagian dari spindel. Untuk poros yang kompleks, biasanya yang terbaik adalah menggunakan pusat bubut-giling lima sumbu. Mesin ini menangani fitur di luar sumbu dan port sudut dalam satu penjepitan.
Alur material sangat penting di sini. Pertama-tama, buat poros kasar terlebih dahulu. Pastikan Anda menyimpan stok diameter kritis. Kemudian kirimkan ke proses perlakuan panas. Kekerasan target berkisar dari HRC 45 hingga 60, tergantung pada paduan dan seberapa besar keausan yang dapat ditahannya. Setelah perlakuan panas selesai, saatnya untuk menghaluskan jurnal bantalan dan permukaan segel. Penghalusan menjadi sangat presisi dengan baja yang dikeraskan, yang tidak dapat ditandingi oleh pembubutan. Hasilnya adalah poros yang berputar dengan benar, aus perlahan, dan akan bertahan selama robot yang ada di dalamnya seharusnya beroperasi.
Rangka Badan (Pelat Pemasangan Utama)
Ini adalah tulang punggung robot. Semuanya terhubung ke sini. Komputer, baterai, aktuator, sistem manajemen kabel. Pelat ini memberikan permukaan referensi yang rata dan paralel. Jika pelat ini bengkok atau terpelintir, tidak ada bagian lain yang akan sejajar dengan benar. Robot Anda akan berdiri miring.
Kami membuat ini dari pelat aluminium. Ketebalannya bervariasi antara 12 dan 25 milimeter, tergantung pada ukuran robot dan cara pembuatannya. Pekerjaan pemesinan ini cukup mudah tetapi agak melelahkan. Ada ratusan lubang berulir, semuanya dibor dan diberi ulir dengan sangat presisi. Jika Anda membuat lubang di tempat yang salah pada pelat, itu bisa merugikan Anda banyak uang. Bengkel menggunakan pusat pemesinan CNC dengan siklus probing untuk memeriksa posisi lubang sebelum membuat ulir.
Komponen Presisi Kecil
Tidak setiap komponen merupakan sekat struktural. Beberapa bagian berukuran sangat kecil. Bagian-bagian tersebut membutuhkan mesin yang berbeda dan pemikiran yang berbeda.
Tulang jari dan sambungan tangan berukuran kecil, kompleks, dan banyak. Sebuah tangan humanoid mungkin memiliki sekitar lima belas atau dua puluh sambungan yang dapat digerakkan. Masing-masing memiliki permukaan bantalan, lubang poros, dan pemandu kabel. Mesin bubut tipe Swiss adalah pilihan yang tepat dalam hal ini. Mesin ini digunakan untuk memotong bagian-bagian panjang dan tipis dari batang logam dengan konsentrisitas yang luar biasa. Untuk fitur yang lebih kecil lagi, mesin penggiling mikro adalah pilihan yang tepat. Alat yang kami gunakan memiliki diameter kurang dari satu milimeter. Kecepatan pemakanan diukur dalam mikron per gigi.
Sensor gaya/torsi pada struktur lentur merupakan tantangan tersendiri. Ini adalah struktur elastis berdinding tipis. Struktur ini agak lunak ketika diberi tekanan. Pengukur regangan mengukur deformasi tersebut. Bagian tersebut harus kembali ke bentuk semula dengan sempurna setiap saat. Jika terlalu banyak material, sensor dapat menjadi tidak sensitif. Sensor tidak menghasilkan deformasi yang cukup untuk mengubah keadaan secara permanen. Jika Anda mengerjakan struktur ini dari aluminium atau baja tahan karat 17-4PH, Anda perlu berhati-hati dengan kontrol jalur pahat Anda. Setiap bekas pahat akan menjadi konsentrasi tegangan. Banyak bengkel akhirnya membuang setengah dari batch pertama mereka ketika mereka mengetahui hal ini.
Pelat penahan bantalan dan dudukan encoder lebih sederhana namun tetap presisi. Mereka menemukan bantalan secara aksial. Mereka menahan kepala pembaca encoder pada celah udara yang tepat. Toleransi penting, tetapi geometrinya biasanya cukup mudah.
Aturan Desain untuk Pemesinan CNC (Daftar berpoin)
Anda ingin tahu pendapat saya? Apa yang perlu Anda perhatikan secara khusus? Saya telah mengumpulkan beberapa poin yang semoga bermanfaat.
- Sebisa mungkin hindari rongga yang sempit dan ketat. Rongga apa pun yang kedalamannya lebih dari empat kali lebarnya akan menjadi masalah. Serpihan tidak mudah terbuang. Cairan pendingin tidak dapat mencapai zona pemotongan. Mata bor yang panjang dan tipis dapat bergetar atau patah. Rancang ulang bagian tersebut atau tambahkan lubang tembus untuk memudahkan pembuangan serpihan.
- Gunakan saja radius mata bor standar untuk sudut dalam, oke? Radius yang paling umum adalah 1.5 mm, 3 mm, dan 6 mm. Ini sesuai dengan alat yang tersedia di pasaran. Jika Anda memiliki radius yang tidak standar, misalnya 4.2 mm, maka bengkel harus membuat alat khusus atau menggunakan beberapa kali pemotongan untuk menyelesaikan sudut tersebut. Kedua opsi tersebut akan menambah biaya dan waktu pengerjaan.
- Tentukan toleransi ketat hanya jika benar-benar diperlukan. Permukaan bantalan atau dudukan roda gigi benar-benar membutuhkan toleransi ±0.005 mm. Profil luar kosmetik tidak. Banyak perancang menetapkan toleransi ketat pada setiap dimensi. Itu hanya akan menambah biaya tanpa meningkatkan kinerja. Berhati-hatilah dalam memilih siapa yang akan Anda pilih.
- Ide dasarnya adalah mendesain untuk pengaturan minimal. Setiap kali kita melepas suatu bagian dari mesin dan memasangnya kembali, akurasi akan menurun dan waktu siklus akan meningkat. Jika suatu bagian dikerjakan dalam satu atau dua pengaturan, biayanya akan setengah dari biaya bagian yang membutuhkan lima pengaturan. Fitur orientasi hanya dapat diakses dari satu arah. Cobalah untuk menghindari undercut kecuali benar-benar diperlukan. Desainlah untuk mesin, bukan hanya untuk fungsinya.
Fabrikasi Logam Lembaran Komponen (Rangka Ringan)
Robot berwujud sangat kompleks, tetapi masih ada beberapa komponen yang perlu kaku, ringan, dan murah. Di sinilah lembaran logam benar-benar berperan. Logam digunakan untuk membuat kulit robot dan struktur sekunder.
Penutup dan Panel Tubuh
Pikirkan tentang panel samping, penutup belakang, dan dek atas. Bagian-bagian ini mencegah debu masuk dan menjaga kabel tetap rapi. Selain itu, bagian-bagian ini juga membuat robot terlihat lebih sempurna. Kita semua tahu bahwa kabel yang kusut dan menjuntai dari prototipe adalah pemandangan yang tidak enak dilihat.
Kami menggunakan mesin pemotong laser untuk membuat produk kami. Mesin ini memotong lembaran aluminium datar setebal 1.5 hingga 2 milimeter. Terdapat lubang untuk memungkinkan sirkulasi udara. Terdapat potongan untuk jalur kabel. Kemudian bagian tersebut dipindahkan ke mesin press brake. Mesin press brake membengkokkan, membuat flensa, dan membentuk desain 3D.
Mur PEM adalah detail standar di sini. Ini adalah sisipan berulir yang dipasang dengan cara ditekan. Bengkel akan memasangnya setelah membengkokkannya. Sisipan tersebut terpasang rata dengan permukaan lembaran. Sekarang, Anda dapat menggunakan panel aluminium tipis dengan baut baja tanpa merusak ulir. Sangat mudah. Hasilnya sangat memuaskan.
Penghubung Kaki dan Lengan
Anggota tubuh robot yang diwujudkan tidak harus terbuat dari logam padat. Profil C dan kotak tertutup berfungsi dengan baik. Keduanya berasal dari lembaran logam yang ditekuk.
Salah satu pendekatan umum menggunakan dua profil U. Setiap profil berbentuk lengkung sederhana. Perakit menempatkannya saling berhadapan dan menyatukan flensa dengan paku keling. Hasilnya adalah penampang kotak tertutup. Kaku terhadap tekukan. Kaku terhadap torsi. Ringan karena sebagian besar material berada di permukaan luar. Prinsip ini sama dengan balok I atau tabung rangka sepeda.
Sambungan lembaran logam ini dibaut atau dipaku langsung ke rumah sambungan yang telah diolah. Rumah sambungan menyediakan permukaan bantalan yang presisi. Sambungan lembaran logam menyediakan jangkauan struktural. Setiap material melakukan tugasnya dengan sebaik-baiknya.
Penutup Baterai
Sel lithium-ion membutuhkan perlindungan. Tusukan dapat menyebabkan kebakaran. Penyok dapat menyebabkan korsleting internal. Kotak baterai hanyalah kotak bengkok dengan tutup yang dapat dilepas. Lembaran logam memberikan ketahanan terhadap benturan. Selain itu, lembaran logam juga mencegah sel bersentuhan secara tidak sengaja dengan peralatan atau kotoran selama perawatan.
Para desainer telah menambahkan tab yang ditekuk pada wadah ini. Tab tersebut memiliki lubang di dalamnya. Lubang-lubang tersebut sejajar dengan sisipan berulir pada sasis badan. Beberapa sekrup menahan seluruh paket baterai di tempatnya. Melepasnya hanya membutuhkan beberapa detik. Menggantinya sangat mudah. Wadah lembaran logamnya agak sederhana. Ia berfungsi dengan baik, dan berfungsi dengan andal.
Braket Pemasangan Elektronik
Sensor dan papan sirkuit membutuhkan tempat. Dudukan tidak harus rumit. Braket L dan braket Z sederhana sudah cukup. Orang-orang menggunakannya untuk kamera, unit LiDAR, dan mikrokontroler.
Prosesnya cukup cepat. Ambil pola datar dari lembaran aluminium dengan ketebalan antara 1 dan 1.5 mm. Cukup tekuk menggunakan mesin press brake. Selesai. Waktu pengerjaan diukur dalam hitungan hari, bukan minggu. Kecepatan ini sangat penting saat Anda mengerjakan versi pertama suatu produk. Apakah Anda perlu memposisikan ulang sensor? Rancang braket baru. Cukup potong. Tekuk. Coba. Seluruh siklus hanya membutuhkan waktu satu sore.
Pelat Kaki (Versi Sederhana)
Pelat kaki adalah bagian yang mentransfer gaya reaksi tanah ke struktur kaki. Versi dasarnya hanyalah pelat datar.
Pemotongan dengan waterjet adalah pilihan terbaik di sini. Tidak ada zona yang terpengaruh panas. Tidak ada bagian kasar yang perlu dirapikan lebih lanjut. Pelat tetap rata dan bebas tegangan. Kemudian, setelah pemotongan, bengkel akan mengebor dan membuat ulir lubang pemasangan untuk sensor gaya/torsi.
Para insinyur kami cenderung menggunakan baja pegas daripada aluminium untuk daya tahan yang lebih tinggi. Pelat akan sedikit melengkung saat diberi tekanan, tetapi kemudian kembali rata. Ini akan bertahan lebih lama sebelum retak. Kelemahannya adalah berat dan ketahanan terhadap korosi. Baja pegas lebih berat dan akan berkarat jika tidak dilapisi.
Aturan Desain untuk Fabrikasi Logam Lembaran
Aturan-aturan ini membantu menjaga agar suku cadang tetap dapat diproduksi. Jika tidak, bengkel mungkin akan menghubungi kembali dan meminta perubahan atau mengenakan biaya tambahan.
- Pastikan diameter lubang setidaknya sama besarnya dengan ketebalan material. Anda perlu memastikan setidaknya ada lubang berdiameter 1 mm di setiap lembaran setebal 1 mm. Lubang yang lebih kecil membutuhkan alat khusus atau pengeboran tambahan. Keduanya akan menambah biaya.
- Pastikan Anda menjaga jarak antara lubang dan tekukan. Aturan umumnya adalah 2.5 kali ketebalan material ditambah jari-jari tekukan. Jika Anda membuat lubang terlalu dekat dengan tekukan, lubang akan terdistorsi. Material akan meregang ke luar di bagian tekukan. Lubang akhirnya menjadi lebih berbentuk oval. Pengencang tidak akan pas lagi.
- Desainnya harus memiliki tinggi flensa yang setidaknya empat kali ketebalan material. Jika flensa terlalu pendek, tidak mungkin untuk membentuknya dengan akurat. Cetakan rem tekan membutuhkan cukup material untuk dicengkeram. Flensa yang pendek juga kurang kaku. Flensa akan bergoyang di bawah beban.
- Tambahkan fillet melengkung pada sudut bagian dalam. Sudut tajam dapat memberi tekanan besar pada permukaan. Jika Anda memiliki bagian yang bengkok, sudut bagian dalam yang tajam adalah celah yang siap retak. Radius mendistribusikan beban. Bagian tersebut akan lebih awet. Aturan ini berlaku untuk pola datar dan bentuk akhir yang telah dibentuk.
- Sekadar informasi, penting untuk menentukan arah tekukan relatif terhadap serat material, terutama untuk aluminium. Lembaran logam memiliki arah serat dari pabrik penggilingan. Menekuk melintang serat membuatnya lebih kuat. Menekuk searah serat dapat menyebabkan retak di bagian luar tekukan. Desainer berpengalaman akan menandai hal ini pada gambar. Jika Anda kurang berpengalaman, Anda mungkin akan mengetahuinya setelah batch pertama komponen Anda gagal.
Rakitan Hibrida (Dimesin + Dibentuk)
Tidak mungkin membangun robot utuh hanya dengan menggunakan satu proses manufaktur. Prosesnya sangat kompleks, tetapi pendekatan umum kami adalah menggunakan mesin CNC untuk bagian-bagian di mana presisi dan kekuatan sangat penting, dan fabrikasi lembaran logam untuk bagian-bagian di mana berat dan biaya lebih penting. Kemudian kami merakit bagian-bagian ini.
Pola Konstruksi Kaki
Perhatikan kaki robot yang telah dirakit, dari pinggul hingga kaki. Kaki ini memiliki tiga sendi: pinggul, lutut, dan pergelangan kaki. Setiap sendi membutuhkan rumah yang dibuat dengan mesin. Lubang bantalan harus konsentris. Permukaan pemasangan harus sejajar. Alur segel harus bersih. Inilah ranah permesinan CNC.
Sekarang, perhatikan hubungan antar persendian tersebut. Paha. Betis. Ini adalah bagian struktural yang panjang. Bagian-bagian ini perlu kaku di sepanjang keseluruhan panjangnya. Namun, mereka tidak membutuhkan kepadatan balok aluminium padat. Profil lembaran logam sangat ideal untuk tujuan ini. Profil berbentuk U atau kotak tertutup memberikan kekakuan lentur dengan bobot yang jauh lebih ringan.
Perakit memasang baut atau paku keling pada rumah yang telah diolah ke saluran lembaran logam. Rumah tersebut kemudian menahan sambungan presisi. Saluran tersebut menahan kedua rumah agar tetap terpisah pada jarak tetap. Setiap bagian menjalankan fungsinya masing-masing. Bersama-sama, mereka bekerja sebagai satu kesatuan.
Pola Konstruksi Tubuh
Bagian tubuh atas dirancang menggunakan logika yang serupa, tetapi dengan proporsi yang berbeda.
Pelat tulang punggung sentral, yang dibuat dari satu potong logam, membentang di tengah. Ini membentuk tulang punggung yang kaku. Aktuator dipasang langsung di atasnya. Komputer dan baterai dipasang dengan baut ke permukaannya. Pelat tulang punggung harus rata, kuat, dan dibor dengan presisi. Pemesinan CNC dari pelat aluminium tebal adalah metode yang tepat.
Di sekeliling inti yang padat ini, ditambahkan panel samping, depan, dan belakang dari lembaran logam. Panel-panel ini memiliki dua tujuan. Pertama, panel-panel ini menutupi komponen internal. Tidak ada kabel yang terbuka. Kedua, panel-panel ini mencegah jari-jari menusuk bagian yang bergerak. Ketiga, panel-panel ini meningkatkan kekakuan torsi. Kotak lembaran logam tertutup menahan puntiran jauh lebih efektif daripada pelat datar tunggal.
Kombinasi ini efisien. Inti yang dibuat dengan mesin dapat menangani beban terkonsentrasi dan antarmuka presisi. Cangkang lembaran logam dapat menangani permukaan yang luas dan persyaratan penutup. Bersama-sama, berat dan biayanya lebih rendah daripada badan yang sepenuhnya dibuat dengan mesin.
Pola Konstruksi Tangan
Meskipun ukuran tangannya kecil, polanya tetap konsisten.
Fitur presisi disediakan oleh tulang jari logam robot yang dibuat dengan mesin CNC. Terdapat lubang pin untuk persendian. Terdapat juga pemandu kabel untuk tendon. Terdapat pula permukaan datar untuk pemasangan penghubung. Meskipun setiap tulang berukuran kecil, toleransinya sangat ketat. Tulang-tulang ini dapat diproduksi dalam jumlah besar menggunakan mesin bubut tipe Swiss atau mesin penggiling mikro.
Telapak tangan dapat menggunakan pelat logam tipis. Material tipis. Flensa yang ditekuk. Ini membentuk bentuk lengkung telapak tangan. Flensa ini juga menyediakan titik tumpu untuk tulang jari.
Paku keling atau sekrup kecil menyatukan rakitan tersebut. Tulang jari yang dibuat dengan mesin berputar pada pin presisi. Telapak tangan dari lembaran logam memberikan dukungan. Hasilnya adalah tangan yang bergerak dengan lancar, ringan, dan jauh lebih murah daripada alternatif yang sepenuhnya dibuat dengan mesin.
Mesin CNC vs. Fabrikasi Logam Lembaran
Orang-orang bertanya metode mana yang lebih baik. Itu pertanyaan yang salah. Setiap proses memecahkan masalah yang berbeda. Tabel di bawah ini menunjukkan perbedaannya.
| Aspek | Mesin CNC | Fabrikasi Lembaran Logam |
| Terbaik untuk | Lubang bantalan, lubang presisi berulir, geometri 3D kompleks. | Pelat datar atau bengkok, braket sederhana, penutup, dan lapisan struktural. |
| Volume tipikal | Volume rendah. 1 hingga 100 unit. | Volume rendah hingga menengah. 10 hingga 500 unit. |
| Biaya perkakas | Tidak ada. Tidak ada cetakan atau pewarna. | Rendah. Peralatan rem tekan sederhana. Pemotongan laser tidak memerlukan peralatan keras. |
| Biaya per bagian | Tinggi. Pemborosan material sangat signifikan. | Harga rendah untuk pemesanan 10 unit atau lebih. |
| Waktu tunggu (prototipe) | 1 untuk 2 minggu. | 3 sampai 7 hari. |
| Kekuatan terhadap berat | Enak, tapi padat. | Sangat bagus. Material tipisnya mampu menahan beban dengan efisien. |
| Kompleksitas geometris | Sangat tinggi. Undercut, kantong dalam, sudut majemuk. | Rendah. Terbatas pada bentuk yang dapat ditekuk. |
Kapan Memilih Mesin CNC
Pilih pemesinan CNC untuk komponen yang membutuhkan lubang bantalan. Lubang-lubang ini harus benar-benar bulat dan berada dalam beberapa mikron dari ukuran yang dibutuhkan. Pilih pemesinan CNC untuk lubang presisi berulir yang sejajar persis dengan komponen pasangannya. Pilih pemesinan CNC untuk geometri tiga dimensi kompleks yang tidak dapat didekati dengan lembaran datar. Rumah sambungan. Braket sensor dengan sudut majemuk. Bahan baku roda gigi khusus.
Biaya awal rendah. Tidak ada peralatan yang perlu dibeli. Namun, biaya per bagiannya tinggi. Sebuah bagian yang dikerjakan dengan mesin dimulai dari blok padat. Sebagian besar blok tersebut menjadi serpihan di lantai pabrik. Untuk produksi antara satu hingga seratus bagian, pertimbangan ini masuk akal. Namun, untuk volume yang lebih besar, kita mulai mempertimbangkan metode lain.
Kapan Memilih Fabrikasi Lembaran Logam
Pilih pemesinan CNC untuk bagian robot yang membutuhkan lubang bantalan. Lubang-lubang ini harus benar-benar bulat dan berada dalam beberapa mikron dari ukuran yang dibutuhkan. Pilih pemesinan CNC untuk lubang presisi berulir yang sejajar persis dengan komponen pasangannya. Pilih pemesinan CNC untuk geometri tiga dimensi kompleks yang tidak dapat didekati dengan lembaran datar. Rumah sambungan. Braket sensor dengan sudut majemuk. Bahan baku roda gigi khusus.
Biaya awal relatif rendah. Tidak perlu membeli peralatan khusus. Namun, biaya per bagiannya tinggi. Sebuah bagian yang dikerjakan dengan mesin dimulai dari balok padat. Sebagian besar balok tersebut menjadi serpihan di lantai pabrik. Untuk produksi antara satu hingga seratus bagian, pertimbangan ini masuk akal. Namun, untuk volume yang lebih besar, orang mulai mencari metode lain.
Pertimbangan Biaya dan Waktu Pengerjaan
Waktu tunggu untuk pembuatan prototipe dengan mesin CNC adalah 1–2 minggu. Hambatan utamanya terletak pada pemrograman dan pengaturan. Setelah mesin beroperasi, mesin akan menghasilkan komponen dengan cepat. Namun, setiap komponen membutuhkan waktu pengerjaan mesin yang signifikan. Biaya per komponen yang tinggi mencerminkan hal ini.
Fabrikasi lembaran logam lebih cepat. Prosesnya memakan waktu tiga hingga tujuh hari dari gambar hingga bagian yang jadi. Pemotongan laser cepat. Pembengkokan juga cepat. Untuk pesanan sepuluh unit atau lebih, biaya per unit turun secara signifikan. Bagian pertama membutuhkan waktu yang sama dengan bagian kesepuluh.
Pendekatan hibrida adalah solusi paling hemat biaya untuk robot lengkap. Lakukan pemesinan pada sambungan presisi. Bentuklah penghubung struktural. Satukan dengan baut. Total biaya lebih rendah daripada robot yang seluruhnya dibuat dengan mesin. Total beratnya juga lebih rendah daripada robot yang seluruhnya terbuat dari lembaran logam. Mereka yang memahami kedua proses tersebut dapat membangun mesin yang lebih baik dengan lebih cepat.
Pilih NOBLE untuk perwujudan pembuatan robot
Tentang Kami
NOBLE adalah perusahaan permesinan CNC presisi. Kami memiliki pengalaman luas dalam memproduksi robotika, otomatisasi, dan perangkat medis.
Kami menjembatani kesenjangan antara pembuatan prototipe dan produksi. Banyak perusahaan yang mengkhususkan diri pada proyek sekali jadi atau produksi dalam jumlah besar. Kami menangani keduanya. Kami memproduksi unit tunggal untuk pengujian. Kami juga menangani produksi dalam jumlah menengah, mulai dari 1 hingga lebih dari 1,000 unit. Kami menggunakan mesin yang sama untuk keduanya. Standar kualitas yang sama. Kami memberikan perhatian yang sama terhadap detail.
Kemampuan Pemesinan Inti
CNC Milling
Kami menawarkan penggilingan CNC tiga, empat, dan lima sumbu . Kami mempertahankan toleransi ±0.005 mm (±0.0002 inci) untuk fitur-fitur kritis. Kemampuan pemesinan kecepatan tinggi kami mampu menangani komponen aluminium dan berdinding tipis tanpa getaran atau distorsi.
CNC Pembubutan
Kami memiliki mesin bubut perkakas hidup dengan kemampuan sumbu Y. Mesin bubut otomatis tipe Swiss digunakan untuk komponen kecil dan kompleks. Mesin ini digunakan untuk tulang jari, poros mikro, dan komponen sensor. Mesin bubut Swiss memproses bahan baku batangan dan menghasilkan komponen jadi dalam satu siklus.
Proses Pendukung
Baik penggerindaan permukaan maupun penggerindaan silindris menghasilkan hasil akhir berkualitas bantalan. Kami mencapai nilai Ra 0.4 mikrometer atau lebih baik pada permukaan yang digerinda.
Perlakuan panas dilakukan secara internal atau melalui mitra yang berkualifikasi. Kami menawarkan proses anil, pengerasan, dan penghilangan tegangan. NOBLE mengelola proses dan dokumentasinya.
Penyelesaian akhir setelah pemesinan meliputi penghilangan gerinda, anodisasi (lapisan bening dan lapisan keras Tipe III), pasivasi baja tahan karat, dan penggosokan media untuk menciptakan tekstur permukaan yang seragam.
Spesifikasi
ISO 9001: 2015
NOBLE telah memperoleh sertifikasi sistem manajemen mutu, yang memastikan bahwa semua proses, mulai dari manufaktur dan inspeksi hingga pengiriman, dikelola sesuai dengan standar yang telah ditetapkan. Sertifikasi ISO 9001:2015 menjamin kualitas yang konsisten, ketertelusuran, dan peningkatan berkelanjutan dari komponen kami. Ini berarti bahwa pelanggan kami dapat yakin akan menerima komponen yang memenuhi spesifikasi setiap saat.
ISO 13485: 2016
Selain sertifikasi ISO 9001, kami juga telah memperoleh sertifikasi untuk manajemen manufaktur perangkat medis. Hal ini sangat relevan dalam konteks instrumen bedah robotik, eksoskeleton medis, dan robot rehabilitasi. Standar ini mensyaratkan dokumentasi yang lebih ketat, manajemen risiko yang lebih formal, dan validasi proses yang lebih menyeluruh daripada yang dituntut oleh ISO 9001 saja. Kami mematuhi semua persyaratan tersebut.
FAQ (Pertanyaan Umum)
Jenis komponen robot apa yang paling cocok untuk pemesinan CNC dibandingkan dengan pencetakan 3D atau lembaran logam?
Rumah sambungan. Poros putar. Bagian apa pun yang membutuhkan lubang bantalan atau toleransi ketat dalam kisaran ±0.005 mm. Bagian-bagian ini menahan beban dan menempatkan komponen yang bergerak. Pencetakan 3D cocok untuk braket kompleks dengan beban rendah di mana kekuatan menjadi hal sekunder. Lembaran logam cocok untuk penutup dan sambungan struktural di mana geometrinya sederhana.
Material apa saja yang direkomendasikan untuk komponen struktural robot?
Aluminium 6061-T6 adalah pilihan utama. Kekuatannya bagus. Mudah dikerjakan. Biayanya wajar. Untuk kekuatan yang lebih tinggi, 7075-T6 adalah pilihan yang tepat. Mudah dikerjakan tetapi harganya lebih mahal. Untuk rumah sambungan yang membutuhkan kekerasan permukaan dan ketahanan aus, baja tahan karat 17-4PH umum digunakan. Baja ini dapat diproses panas hingga kekuatan tinggi dan tahan terhadap gesekan. Untuk komponen non-logam yang ringan, PEEK dan Delrin (asetal) bekerja dengan baik. Keduanya kaku, stabil, dan mudah dikerjakan. Tidak ada masalah korosi.
Bagaimana orang memilih antara pemesinan CNC dan pengerjaan lembaran logam untuk suatu komponen tertentu?
Aturan sederhana berlaku untuk sebagian besar kasus. Jika bagian tersebut memiliki lubang bantalan, geometri tiga dimensi yang kompleks, atau memerlukan toleransi yang ketat, pilih pengerjaan mesin. Jika bagian tersebut berupa pelat datar atau bengkok dengan lubang pengikat dan tanpa antarmuka presisi, pilih lembaran logam. Ketika suatu bagian memiliki kedua jenis fitur tersebut, orang sering mendesainnya sebagai sebuah rakitan. Kerjakan inti presisi dengan mesin. Bentuk cangkang lembaran logam. Satukan keduanya dengan baut.
Fitur desain apa yang meningkatkan biaya suatu komponen hasil pemesinan?
Lubang yang dalam dan sempit menimbulkan masalah. Ketika kedalaman lubang melebihi empat kali diameter pahat, evakuasi serpihan menjadi sulit. Kerusakan pahat menjadi mungkin terjadi. Waktu siklus meningkat secara drastis.
Sudut dalam yang tajam merupakan masalah lain. Sudut dalam yang berbentuk persegi membutuhkan alat khusus atau operasi sekunder. Sudut yang melengkung memungkinkan penggunaan alat penggiling standar. Sebaiknya tambahkan fillet di mana pun memungkinkan.
Toleransi yang terlalu ketat pada setiap fitur akan meningkatkan biaya tanpa menambah nilai. Lubang bantalan memang membutuhkan toleransi ±0.005 mm. Profil luar tidak. Tentukan toleransi ketat hanya jika fungsinya memang membutuhkannya.
Bisakah orang memproduksi komponen untuk robot medis atau alat bedah dari NOBLE?
Ya. NOBLE memegang sertifikasi ISO 13485:2016. Ini adalah standar manajemen mutu untuk perangkat medis. Sertifikasi ini menunjukkan kemampuan kami untuk memproduksi komponen untuk aplikasi perawatan kesehatan. Untuk pekerjaan ini, kami menjaga ketelusuran penuh. Sertifikasi material. Catatan inspeksi. Dokumentasi proses. Klien menerima paket lengkap yang sesuai untuk pengajuan regulasi.
Apa yang dimaksud dengan proses inspeksi kualitas?
Inspeksi selama proses pengerjaan dilakukan. Operator memeriksa fitur-fitur penting pada interval yang telah ditentukan. Mereka mencatat hasilnya pada dokumentasi lantai produksi.
Inspeksi akhir menggunakan peralatan yang telah dikalibrasi. CMM untuk akurasi dimensi. Pengukur lubang untuk diameter internal. Pengukur ulir untuk fitur berulir. Komparator optik untuk profil kompleks dan fitur kecil.
