ข้อต่อหุ่นยนต์คือส่วนเชื่อมต่อที่เคลื่อนที่ได้ระหว่างชิ้นส่วนแข็งสองชิ้น ทำหน้าที่ควบคุมการเคลื่อนที่และทิศทางในแขนหุ่นยนต์ ตัวเรือนข้อต่อหุ่นยนต์ห่อหุ้มตลับลูกปืน มอเตอร์ ตัวเข้ารหัส และเกียร์ภายใน ช่วยให้ชิ้นส่วนเหล่านี้อยู่ในแนวเดียวกัน สะอาด และปลอดภัย เปลือกหุ้มนี้มีความสำคัญมากกว่าที่เห็น Fact.MR ประเมินมูลค่าตลาดแขนหุ่นยนต์ทั่วโลกไว้ที่ประมาณ 22.74 พันล้านดอลลาร์สหรัฐในปี 2025 ดังนั้นความเสี่ยงจึงสูงมาก การออกแบบข้อต่อหุ่นยนต์ที่ดีช่วยปกป้องความแม่นยำในแขนหุ่นยนต์อุตสาหกรรมและหุ่นยนต์ร่วมปฏิบัติงาน (cobots) ความเอาใจใส่แบบเดียวกันนี้ถูกนำมาใช้กับข้อต่อหุ่นยนต์แบบบูรณาการและโมดูลข้อต่อหุ่นยนต์ทุกชิ้น การใช้งานข้อต่อหุ่นยนต์แต่ละอย่างขึ้นอยู่กับสิ่งนี้
การออกแบบข้อต่อหุ่นยนต์และการพิจารณาเรื่องตัวเรือน
การออกแบบข้อต่อหุ่นยนต์ทุกชิ้นเริ่มต้นด้วยคำถามง่ายๆ ข้อหนึ่งคือ ข้อต่อนี้จะรับแรงอะไรบ้าง? คำตอบของคำถามนี้จะกำหนดทุกอย่างเกี่ยวกับตัวเรือนข้อต่อหุ่นยนต์ ระยะคลายตัว ความแข็งแรง น้ำหนัก และการจัดการความร้อน ล้วนมีผลต่อการตัดสินใจในการออกแบบตัวเรือนข้อต่อหุ่นยนต์ หากออกแบบผิดพลาด ข้อต่อหุ่นยนต์แบบรวมศูนย์ของคุณจะไม่สามารถรักษาตำแหน่งได้อย่างแม่นยำ
ความต้องการด้านการรับน้ำหนักและความแข็งแรง
ตัวเรือนทำหน้าที่เป็นโครงสร้างหลัก ช่วยให้ชิ้นส่วนต่างๆ อยู่ในแนวเดียวกันและแข็งแรงเมื่อรับน้ำหนัก ตัวเรือนข้อต่อหุ่นยนต์ที่บางและมีตัวลดเกียร์ที่แข็งอยู่ภายในจะทำให้ข้อต่อทั้งหมดอ่อนตัวลง เพื่อหาสาเหตุของการอ่อนตัว ให้วัดขนาดของตัวลดเกียร์เพียงอย่างเดียว แล้ววัดอีกครั้งเมื่อประกอบข้อต่อเสร็จแล้ว ความแตกต่างจะแสดงให้เห็นว่าตลับลูกปืน ตัวเรือน และตัวยึดต่างๆ มีส่วนทำให้เกิดการอ่อนตัวมากน้อยเพียงใด
ความแข็งแกร่งเทียบกับการสมดุลของน้ำหนัก
ความแข็งแรงต้องสมดุลกับน้ำหนัก แขนกลที่หนักเกินไปจะสิ้นเปลืองพลังงานและจำกัดความสามารถในการยกน้ำหนัก เป้าหมายคือความแข็งแรงสูงโดยไม่เพิ่มน้ำหนักมากเกินไป ความสมดุลระหว่างสองสิ่งนี้เป็นแนวทางในการเลือกวัสดุและความหนาของผนังในการผลิต
รูปทรงเรขาคณิตของอินเทอร์เฟซการติดตั้ง
พื้นผิวสำหรับติดตั้งต้องเรียบและเป็นมุมฉาก การเอียงใดๆ จะทำให้เกิดการคลาดเคลื่อนในภายหลัง ในข้อต่อหุ่นยนต์แบบบาง พื้นผิวสำหรับติดตั้งมักจะช่วยระบายความร้อนด้วย การทำงานสองอย่างนี้ทำให้รูปทรงมีความสำคัญมากยิ่งขึ้น
การวางแผนความคลาดเคลื่อนและความพอดี
ความพอดีจะบอกคุณว่าตลับลูกปืนวางอยู่ในรูอย่างไร เรขาคณิตจะบอกคุณว่าตลับลูกปืนนั้นอยู่ตรงไหนเมื่อเทียบกับส่วนอื่นๆ รูตลับลูกปืนสองรูอาจมีขนาดตรงตามข้อกำหนด แต่ก็ยังอาจไม่อยู่ในแนวเดียวกัน นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมการออกแบบข้อต่อหุ่นยนต์จึงต้องคำนึงถึงความต้องการด้านรูปทรง ไม่ใช่แค่ข้อจำกัดด้านขนาดเท่านั้น
แบริ่งและที่นั่งเฟือง
สำหรับโมดูลข้อต่อแบบฮาร์มอนิก การจัดตำแหน่งของแกนแบริ่งต้องมีความคลาดเคลื่อนไม่เกิน 0.006 มม. เพื่อป้องกันการสึกหรอของฟันเฟืองและการคลายตัวก่อนกำหนด ความเที่ยงตรงของรูเจาะกับหน้าสัมผัสควรอยู่ในช่วง 0.005 มม. เพื่อหลีกเลี่ยงการบีบอัดของรางแบริ่ง ตำแหน่งของเดือยต้องมีความคลาดเคลื่อนไม่เกินบวกหรือลบ 0.008 มม. ระยะห่างระหว่างศูนย์กลางของเฟืองดาวเคราะห์ควรอยู่ในช่วงบวกหรือลบ 0.006 มม. สิ่งเหล่านี้ไม่ใช่แค่แนวคิด แต่เป็นสิ่งที่สร้างความแตกต่างระหว่างข้อต่อที่ทำงานได้ซ้ำๆ กับข้อต่อที่ทำงานได้ไม่ราบรื่น
ค่าเผื่อการขยายตัวทางความร้อน
ความร้อนเปลี่ยนแปลงทุกสิ่ง ข้อต่อของหุ่นยนต์ที่ทำงานได้อย่างสมบูรณ์แบบที่อุณหภูมิ 20°C อาจติดขัดที่อุณหภูมิ 70°C วงจรความร้อนระหว่างการกลึงจะทำให้วัสดุมีคุณสมบัติคงตัว ทำให้มีความเสถียรต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมินับพันครั้ง สำหรับหุ่นยนต์ในห้องเย็นหรือโรงหล่อ วัสดุที่มีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนต่ำจะช่วยรักษาความแม่นยำระดับไมครอนได้ตั้งแต่ 0°C ถึง 70°C
| ร่วมกัน | การพิจารณาด้านความร้อน | การเลือกใช้วัสดุ |
| เจ1 (ฐาน) | แรงบิดคงที่สูง | 20CrMnTi, อบชุบผิวด้วยคาร์บอน |
| เจ2 (ไหล่) | การกำหนดตำแหน่งที่แม่นยำภายใต้การเติบโต | 42CrMo ชุบแข็งผิวหน้า |
| J3 (ข้อศอก) | การตอบสนองที่เร็วขึ้นช่วยลดความร้อน | 42CrMo, 54–57 HRC |
| J4 (การหมุนข้อมือ) | ความร้อนน้อยมาก | 42CrMo หรือ 20CrMnTi |
| J5 (การขว้างด้วยข้อมือ) | ต้องการความแม่นยำสูงสุด | 42CrMo หรือไทเทเนียม |
| เจ6 (เครื่องมือ) | เรื่องน้ำหนัก | อะลูมิเนียม ไทเทเนียม หรือเหล็กไนไตรด์ |
การรวมส่วนประกอบและสายเคเบิล
ข้อต่อหุ่นยนต์แบบรวมชิ้นส่วนนั้นประกอบด้วยมอเตอร์ ตัวเข้ารหัส เบรก ชุดเกียร์ และเซอร์โวไดรฟ์ไว้ในตัวเรือนเดียวกัน นั่นหมายถึงการผสมผสานทางไฟฟ้า ความร้อน และกลไกจำนวนมาก ชิ้นส่วนทุกชิ้นต่างแย่งชิงพื้นที่กัน
การจัดวางมอเตอร์ ตัวเข้ารหัส และเซ็นเซอร์
การจัดวางมอเตอร์ส่งผลต่อการระบายความร้อน ตัวเข้ารหัสต้องการเส้นทางสัญญาณที่สะอาด เซ็นเซอร์ต้องทนต่อการสั่นสะเทือน รูปทรงของตัวเรือนต้องพอดีกับชิ้นส่วนทั้งหมดโดยไม่ทำให้การจัดแนวผิดเพี้ยน รูปแบบครีบที่ซับซ้อนซึ่งกลึงลงบนตัวเรือนข้อต่อของหุ่นยนต์จะเพิ่มพื้นที่ผิวสำหรับการระบายความร้อน ครีบสามารถปรับมุมให้เข้ากับการไหลของอากาศในตำแหน่งที่ติดตั้งหุ่นยนต์ได้
การปิดผนึกและการจัดวางสายเคเบิล
สายไฟเป็นปัญหาที่ซ่อนอยู่ รวบรวมสายไฟที่หลวมๆ แล้วห่อด้วยปลอกหุ้มแบบแยกส่วน ยึดปลอกหุ้มให้แน่นที่ปลายทั้งสองข้างเพื่อให้สายไฟอยู่กับที่ขณะหมุน ทำห่วงสายไฟสำรองไว้สำหรับเคลื่อนที่แขนกลได้เต็มที่โดยไม่ต้องดึง สายไฟที่หลวมๆ อาจถูกเกี่ยวและดึงเมื่อชิ้นส่วนเคลื่อนที่ผ่านกัน วางแผนเผื่อสายไฟไว้เมื่อดึงชิ้นส่วนเข้ามา แล้วดัดส่วนเกินนั้นให้เป็นห่วงที่เรียบร้อย ป้องกันสายไฟที่มัดรวมกันด้วยปลอกหุ้มแบบยืดหดได้หรือแบบเกลียวใกล้จุดที่อาจเกิดการหนีบ จัดกลุ่มสายไฟของมอเตอร์และสายไฟของตัวเข้ารหัสเข้าด้วยกันแล้วยึดเข้ากับมอเตอร์
การซีลช่วยป้องกันสิ่งสกปรกเข้า การระบายความร้อนช่วยระบายความร้อนออกไป การจัดระเบียบสายเคเบิลช่วยให้ทุกอย่างเคลื่อนไหวได้อย่างอิสระ ความท้าทายทั้งสามนี้เกิดขึ้นซ้ำๆ ในแขนกลและหุ่นยนต์ร่วมปฏิบัติงานทุกตัว แก้ปัญหาเหล่านี้ตั้งแต่เนิ่นๆ แล้วชิ้นส่วนกลไกข้อต่อของหุ่นยนต์ของคุณจะใช้งานได้นานหลายปี
วัสดุสำหรับตัวเรือนข้อต่อหุ่นยนต์
วัสดุที่คุณเลือกใช้สำหรับทำตัวเรือนข้อต่อหุ่นยนต์ส่งผลต่อทั้งน้ำหนัก ความแข็งแรง การระบายความร้อน และต้นทุน ทุกการเลือกล้วนมีข้อดีข้อเสียที่ส่งผลกระทบต่อกระบวนการผลิตทั้งหมด การเลือกวัสดุที่เหมาะสมที่สุดขึ้นอยู่กับภาระและสภาพแวดล้อมที่ข้อต่อจะต้องเผชิญ
โลหะผสมอลูมิเนียม
อะลูมิเนียมเป็นวัสดุที่นิยมใช้มากที่สุดสำหรับชิ้นส่วนข้อต่อของหุ่นยนต์ เนื่องจากมีน้ำหนักเบา ขึ้นรูปง่าย และระบายความร้อนได้ดี ทำให้มอเตอร์ทำงานได้เย็นลง ทั้งอะลูมิเนียมเกรด 6061 และ 7075 สามารถชุบอะโนไดซ์ได้ดี จึงเหมาะสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมหลายประเภท
โลหะผสม 6061 เทียบกับ 7075
6061-T6 เป็นเกรดวัสดุใช้งานทั่วไปที่ทนทาน สามารถขึ้นรูป เชื่อม และชุบอะโนไดซ์ได้ง่าย ราคาถูกกว่า และใช้งานได้ดีสำหรับข้อต่อที่มีภาระต่ำ แต่ก็มีข้อจำกัด เปลือกที่ทำจาก 6061 จะสึกหรอเร็วขึ้นภายใต้ภาระหนักซ้ำๆ สำหรับข้อต่อที่หมุนหลายครั้งต่อนาที นั่นเป็นความเสี่ยงที่แท้จริง
7075-T6 ให้ประสิทธิภาพที่ดีกว่า มีความแข็งแรงทนทานต่อการล้าประมาณ 66% ตารางด้านล่างแสดงตัวเลขดังกล่าว
| อสังหาริมทรัพย์ | 6061-T6 | 7075-T6 | ความแตกต่าง |
| ความแข็งแรงต่อความล้า (10^8 รอบ) | 96 เมกะปาสคาล (14 ksi) | 159 เมกะปาสคาล (23 ksi) | 7075-T6 สูงกว่า 66% |
เหล็กกล้าไร้สนิม 7075 มีความต้านทานต่อความล้าดีกว่า 6061 เนื่องจากมีโครงสร้างเกรนที่แข็งแรงกว่าและโอกาสเกิดรอยแตกขนาดเล็กน้อยกว่า ทำให้เหมาะสมกว่าสำหรับการรับแรงแบบวัฏจักรในชิ้นส่วนเหล่านี้
ความแข็งแรงที่เพิ่มขึ้นนั้นมาพร้อมกับข้อเสีย 7075 นั้นยากต่อการขึ้นรูป การสึกหรอของเครื่องมือสูงขึ้น นอกจากนี้ยังเชื่อมยากกว่าและมีราคาสูงกว่า แต่สำหรับโมดูลข้อต่อหุ่นยนต์ที่ทำงานหลายครั้งต่อวัน 7075 นั้นคุ้มค่ากับราคาที่สูงขึ้น อายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้นชดเชยราคาวัสดุที่สูงขึ้นได้
ความเข้ากันได้ของการชุบอะโนไดซ์
โลหะผสมทั้งสองชนิดสามารถชุบอะโนไดซ์ได้ดี แต่โลหะผสม 7075 ต้องการความระมัดระวังมากกว่าในระหว่างกระบวนการ การชุบอะโนไดซ์แบบ Type II ช่วยเพิ่มการป้องกันการกัดกร่อนมาตรฐาน ส่วนการเคลือบผิวแข็งแบบ Type III ช่วยเพิ่มความทนทานต่อการสึกหรออย่างมาก ชิ้นส่วน 7075 ที่ผ่านการชุบอะโนไดซ์แบบแข็งจะทนต่อการเสียดสีภายใต้การสั่นสะเทือนอย่างต่อเนื่องของโมดูลข้อต่อหุ่นยนต์ การเคลือบผิวแข็งยังกักเก็บความร้อนได้น้อยกว่า ซึ่งช่วยในการจัดการความร้อน
เหล็กและสแตนเลส
เหล็กมีความแข็งแกร่งที่อลูมิเนียมเทียบไม่ได้ มันหนักกว่า แต่บางครั้งความแม่นยำก็สำคัญกว่าน้ำหนัก นอกจากนี้เหล็กยังทนต่ออุณหภูมิสูงได้โดยไม่สูญเสียความแข็งแรง
ข้อแลกเปลี่ยนด้านการกัดกร่อน
เหล็กกล้าขึ้นสนิมได้ง่ายในสภาพแวดล้อมที่เปียกชื้นหรือมีสารเคมี เหล็กกล้าไร้สนิมแก้ปัญหานี้ได้ แต่มีราคาสูงกว่าและกระบวนการขึ้นรูปช้ากว่า สำหรับชิ้นส่วนข้อต่อในโรงหล่อที่ต้องเผชิญกับความร้อนและความชื้น เหล็กกล้าไร้สนิมจะคุ้มค่าในระยะเวลาอันสั้น สำหรับชิ้นส่วนแขนในห้องปลอดเชื้อ เหล็กเคลือบผิวอาจเพียงพอ การเคลือบผิวเช่นนิกเกิลแบบไม่ใช้ไฟฟ้าจะเพิ่มต้นทุน แต่จะช่วยขยายช่วงการใช้งานของเหล็กกล้าราคาถูกได้กว้างขึ้น
ความแข็งแกร่งและความทนทานต่อการสึกหรอ
ชิ้นส่วนเหล็กมีความโดดเด่นในข้อต่อฐานแรงบิดสูง เช่น J1 และ J2 เหล็กชุบแข็งผิว เช่น 20CrMnTi ทนทานต่อการบุบที่บริเวณรอยต่อของสลักเกลียว ผิวเหล็กยังคงแข็ง ในขณะที่แกนกลางยังคงเหนียว การผสมผสานนี้หาได้ยากในงานหนัก สำหรับบริเวณที่สึกหรอสูง เหล็กไนไตรด์จะเพิ่มความแข็งของผิวโดยไม่ทำให้เสียรูปทรง
พลาสติกและคอมโพสิต
พลาสติกช่วยลดน้ำหนักได้มาก จึงเหมาะที่สุดสำหรับหุ่นยนต์ที่มีแรงบิดต่ำหรือหุ่นยนต์ทำงานร่วมกัน ซึ่งมวลมีความสำคัญที่สุด นอกจากนี้ยังช่วยลดแรงสั่นสะเทือนได้โดยธรรมชาติ ซึ่งช่วยรักษาเสถียรภาพในการวางตำแหน่ง
การใช้งาน PEEK และไนลอน
PEEK ทนความร้อนได้สูงกว่าพลาสติกส่วนใหญ่ ทนต่อสารเคมี และสึกหรอช้าเมื่อเวลาผ่านไป ไนลอนมีราคาถูกกว่า แต่ดูดซับความชื้น ทำให้ขนาดเปลี่ยนแปลง ควรใช้ PEEK สำหรับแหวนซีลและบูชภายในข้อต่อ ส่วนไนลอนใช้สำหรับฝาครอบด้านนอกที่ไม่รับน้ำหนัก ไนลอนเกรดที่มีส่วนผสมของใยแก้วจะช่วยเพิ่มความแข็งแรง แต่ลดความทนทานต่อแรงกระแทก
ตัวเลือกที่เสริมด้วยคาร์บอนไฟเบอร์
วัสดุคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์มีความแข็งแกร่งใกล้เคียงกับอะลูมิเนียมแต่มีน้ำหนักเบากว่าครึ่งหนึ่ง อย่างไรก็ตาม วัสดุเหล่านี้ไม่นำความร้อนได้ดี ทำให้การจัดการความร้อนทำได้ยากขึ้น นอกจากนี้ยังมีต้นทุนการผลิตสูงกว่าและต้องออกแบบแม่พิมพ์อย่างระมัดระวัง สำหรับแขนหุ่นยนต์ร่วมปฏิบัติงานความเร็วสูง การใช้คาร์บอนไฟเบอร์ในบางส่วนสามารถลดแรงเฉื่อยได้มาก การเลือกใช้วัสดุแต่ละชนิดจะกำหนดกระบวนการผลิตส่วนที่เหลือ ตั้งแต่ความเร็วในการตัดเฉือนไปจนถึงการปรับสภาพพื้นผิว
การสร้างต้นแบบและการทดสอบตัวเรือนข้อต่อหุ่นยนต์
การสร้างต้นแบบช่วยเปลี่ยนการออกแบบข้อต่อหุ่นยนต์ของคุณจากแนวคิดไปสู่ชิ้นส่วนจริง ช่วยให้คุณค้นพบปัญหาได้ก่อนที่จะเสียเงินไปกับเครื่องมือการผลิต การค้นพบปัญหาตั้งแต่เนิ่นๆ ช่วยประหยัดเวลาได้หลายสัปดาห์และเงินหลายพันดอลลาร์ ขั้นตอนการสร้างต้นแบบที่ดีคือสิ่งที่ทำให้ชิ้นส่วนมีความน่าเชื่อถือ แทนที่จะแตกหักระหว่างการใช้งานจริง
วิธีการสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็ว
ในการสร้างต้นแบบ ความเร็วเป็นสิ่งสำคัญ มีสองวิธีที่พบได้บ่อยที่สุด แต่ละวิธีเหมาะสมกับขั้นตอนที่แตกต่างกัน
ต้นแบบที่สร้างด้วยเครื่อง CNC เทียบกับต้นแบบที่สร้างด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติ
ต้นแบบ CNC ผลิตจากโลหะจริง ความแข็งแรงและพฤติกรรมทางความร้อนจึงตรงกับชิ้นส่วนสุดท้าย สำหรับข้อต่อหุ่นยนต์แบบรวมวงจร ข้อมูลนี้มีความสำคัญอย่างยิ่ง คุณไม่สามารถคาดเดาได้ว่าตัวเรือนข้อต่อหุ่นยนต์จะทำงานอย่างไรภายใต้ภาระ คุณต้องการตัวเลขที่แท้จริง บริเวณที่นั่งแบริ่ง แกนเฟือง และพื้นผิวการติดตั้งทั้งหมดจำเป็นต้องมีคุณสมบัติของโลหะ
การพิมพ์ 3 มิติเหมาะสำหรับการตรวจสอบรูปทรง แต่ไม่เหมาะสำหรับการทดสอบแรงดึง พลาสติกโค้งงอในลักษณะที่แตกต่างจากโลหะ ผลลัพธ์ที่ได้จะไม่ถูกต้อง แต่การพิมพ์นั้นรวดเร็วและราคาถูก คุณสามารถตรวจสอบการจัดวางสายเคเบิลและรูปทรงได้ภายในหนึ่งวัน สำหรับชิ้นส่วนโมดูลเชื่อมต่อ เช่น ที่นั่งแบริ่ง ควรใช้เครื่อง CNC เสมอ เพราะความคลาดเคลื่อนของพลาสติกนั้นหลวมเกินไป
การทดสอบการทำงานและความทนทาน
ตัวเรือนข้อต่อหุ่นยนต์ที่พอดีจะต้องสามารถรับน้ำหนักได้ด้วย การทดสอบการทำงานพิสูจน์แล้ว การทดสอบความทนทานแสดงให้เห็นว่ามันจะใช้งานได้นานหลายปี
การตรวจสอบความพอดีและรูปทรง
การตรวจสอบความพอดีเป็นการทดสอบว่าชิ้นส่วนต่างๆ ประกอบเข้าด้วยกันได้ดีหรือไม่ ลองใส่ตลับลูกปืนลงในรู หมุนดู สัมผัสดูว่ามีแรงเสียดทานหรือไม่ ลองประกอบมอเตอร์ดูว่ามันเลื่อนเข้าไปได้อย่างราบรื่นหรือไม่ ตรวจสอบเฟืองดูว่ามันเข้าที่อย่างสมบูรณ์หรือไม่ การทดสอบแบบลงมือปฏิบัติจริงเหล่านี้จะช่วยให้เห็นปัญหาการออกแบบที่ซ่อนอยู่ การตรวจสอบความพอดีเพียง 30 นาที สามารถช่วยประหยัดเวลาได้หลายสัปดาห์ในภายหลัง
การตรวจสอบรูปทรงจะพิจารณาส่วนประกอบทั้งหมด สายเคเบิลลอดผ่านช่องได้หรือไม่ รูยึดตรงกันหรือไม่ สายของตัวเข้ารหัสยาวพอโดยไม่ต้องยืดหรือไม่ การตรวจสอบง่ายๆ เหล่านี้ช่วยป้องกันการแก้ไขงานที่สิ้นเปลืองค่าใช้จ่ายได้
การทดสอบแรงและแรงบิด
ติดตั้งโมดูลข้อต่อหุ่นยนต์บนแท่นทดสอบ ค่อยๆ ออกแรงบิดทีละน้อย วัดการโก่งตัวในแต่ละขั้นตอน เปรียบเทียบกับค่าความแข็งแรงเป้าหมาย ผลลัพธ์จะบอกคุณว่าตัวเรือนมีความแข็งแรงเพียงพอสำหรับการทำงานที่แม่นยำหรือไม่
การทดสอบการคลายตัว (Backlash) เป็นส่วนหนึ่งของขั้นตอนนี้ ล็อกเอาต์พุต วัดว่าอินพุตเคลื่อนที่ไปเท่าใด สำหรับโมดูลข้อต่อหุ่นยนต์แบบรวม ให้รักษาการคลายตัวไว้ต่ำกว่า 1 อาร์คมิน ตัวเลขที่สูงกว่านี้หมายความว่าตัวเรือนข้อต่อหุ่นยนต์งอมากเกินไป แก้ไขด้วยผนังที่หนาขึ้นหรือการรองรับตลับลูกปืนที่ดีขึ้น ตัวเรือนที่งอจะทำให้การเข้าคู่ของเฟืองผิดปกติและทำให้ฟันเฟืองสึกหรอเร็วขึ้น
การทดสอบการสั่นสะเทือนและความล้า
การทดสอบการสั่นสะเทือนจะหาความถี่ธรรมชาติ ตัวเรือนที่สั่นขณะทำงานด้วยความเร็วปกติจะเสียหายเร็ว การเพิ่มโครงสร้างเสริมหรือทำให้ผนังหนาขึ้นจะช่วยเพิ่มความถี่ให้สูงขึ้นได้
การทดสอบความล้าจะทำการทดสอบโมดูลข้อต่อของหุ่นยนต์ด้วยการหมุนวนหลายล้านรอบ ซึ่งจะแสดงให้เห็นว่าวัสดุที่เลือกใช้นั้นมีความทนทานหรือไม่ รอยแตกเล็กๆ บริเวณใกล้รูสลักเกลียวจะปรากฏให้เห็นในการทดสอบนี้ การทดสอบนี้แสดงให้เห็นถึงอายุการใช้งานที่คาดหวังของโมดูลข้อต่อหุ่นยนต์ ใช้ข้อมูลนี้ในการกำหนดช่วงเวลาการบำรุงรักษา
การออกแบบซ้ำและการตรวจสอบความถูกต้อง
การทดสอบก่อให้เกิดข้อมูล ข้อมูลนำไปสู่การเปลี่ยนแปลง วงจรป้อนกลับนี้ทำให้การสร้างต้นแบบคุ้มค่ากับความพยายาม
วงจรป้อนกลับข้อมูลการทดสอบ
จดบันทึกผลลัพธ์ทุกอย่าง เช่น ระยะคลายตัว ความแข็ง การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิ เปรียบเทียบแต่ละค่ากับเป้าหมายที่ออกแบบไว้ หากค่าใดต่ำกว่าเป้าหมาย ให้เปลี่ยนตัวเรือนข้อต่อของหุ่นยนต์
เพิ่มความหนาของผนัง ปรับความพอดีของแบริ่ง กลึงชิ้นงานต้นแบบใหม่ ทดสอบอีกครั้ง แต่ละรอบจะทำให้การออกแบบดีขึ้น 3-5 รอบเป็นเรื่องปกติสำหรับตัวเรือนที่ซับซ้อน ข้อมูลจะบอกคุณว่าควรแก้ไขอะไรและควรหยุดเมื่อใด
เกณฑ์การหยุดการออกแบบ
ก่อนเริ่มงาน ควรตั้งจุดสิ้นสุดที่ชัดเจน กำหนดว่าความสำเร็จมีลักษณะอย่างไร ตัวอย่างเกณฑ์ ได้แก่ การคลายตัวน้อยกว่า 1 อาร์คมิน ไม่มีข้อผิดพลาดใน 10 ล้านรอบการทำงาน ความแข็งแกร่งสูงกว่าค่าเป้าหมาย จดบันทึกสิ่งเหล่านี้ไว้ตั้งแต่เนิ่นๆ
เมื่อต้นแบบตรงตามเป้าหมายทั้งหมดแล้ว ให้หยุดการออกแบบ ล็อกโมเดล 3 มิติ และเริ่มกระบวนการผลิต ทำงานร่วมกับโรงงานที่มีประสบการณ์ NOBLE เป็นบริษัทผู้ผลิตชั้นนำในประเทศจีน พวกเขาจัดการทั้งการสร้างต้นแบบและการผลิตเต็มรูปแบบ ความเชี่ยวชาญด้านการผลิตด้วยเครื่องจักรของพวกเขาทำให้ได้ชิ้นส่วน CNC ที่ตรงตามข้อกำหนดขั้นสุดท้ายตั้งแต่ต้นแบบแรก ซึ่งจะช่วยลดเวลาในการปรับปรุงแก้ไขและสร้างความมั่นใจในตัวเรือนข้อต่อหุ่นยนต์ของคุณ
การกลึงขึ้นรูปชิ้นส่วนข้อต่อหุ่นยนต์ด้วยความแม่นยำสูง
การกลึงขึ้นรูปเปลี่ยนชิ้นงานดิบให้กลายเป็นตัวเรือนข้อต่อหุ่นยนต์สำเร็จรูป ขั้นตอนนี้เป็นตัวกำหนดว่าตลับลูกปืนจะเข้าที่อย่างถูกต้องและเฟืองจะขบกันได้อย่างราบรื่นหรือไม่ สำหรับตัวเรือนข้อต่อหุ่นยนต์ที่ทำจากโลหะ การกัดและการกลึงด้วยเครื่อง CNC จะดำเนินการส่วนใหญ่ ตัวเรือนพลาสติกหรือตัวเรือนที่มีปริมาณการผลิตน้อยสามารถผลิตได้จากการฉีดขึ้นรูปหรือการพิมพ์ 3 มิติแทน วิธีการเหล่านี้ช่วยลดเศษโลหะ แต่ก็แลกมาด้วยความแข็งแรงและความคลาดเคลื่อนที่น้อยลง ชิ้นส่วนโลหะยังคงเป็นมาตรฐานสำหรับแขนกลอุตสาหกรรม
งานกัดซีเอ็นซีและการกลึง
การกัดขึ้นรูปใช้สำหรับตัดช่อง ร่อง และรูยึด ส่วนการกลึงขึ้นรูปใช้สำหรับทำรูทรงกลมและหน้าแปลน ตัวเรือนข้อต่อส่วนใหญ่จำเป็นต้องใช้ทั้งสองอย่าง ชิ้นงานดิบมักจะเริ่มต้นจากการกลึงบนเครื่องกลึงก่อน แล้วจึงย้ายไปที่เครื่องกัดเพื่อขึ้นรูปด้านข้าง การตั้งค่าแต่ละขั้นตอนเพิ่มโอกาสในการเกิดข้อผิดพลาด ดังนั้นโรงงานจึงวางแผนลำดับการทำงานอย่างระมัดระวัง
ข้อดีของการตัดเฉือนหลายแกน
เครื่องจักร 5 แกนพลิกโฉมวงการการผลิตชิ้นส่วนที่ซับซ้อน เครื่องมือหรือชิ้นส่วนสามารถเอียงได้ ทำให้หัวตัดเข้าถึงมุมที่เครื่องจักร 3 แกนทำไม่ได้ นี่คือสิ่งที่คุณจะได้รับ:
- ลดขั้นตอนการตั้งค่า เนื่องจากทุกด้านได้รับการกลึงในขั้นตอนเดียว
- ผิวชิ้นงานเรียบเนียนกว่า เนื่องจากเครื่องมือสามารถรักษาองศาที่เหมาะสมได้
- ค่าความคลาดเคลื่อนที่เข้มงวดมากขึ้น เนื่องจากจำนวนการปรับตำแหน่งน้อยลงหมายถึงการคลาดเคลื่อนน้อยลง
- รองรับรูปทรงโค้ง มุม หรือรูปทรงอินทรีย์
- อายุการใช้งานของเครื่องมือยาวนานขึ้น เนื่องจากมุมเอียงที่ชาญฉลาดช่วยลดความเครียดและความร้อน
ช่องลึกและรูเอียงเป็นบททดสอบที่แท้จริง เครื่องจักรสามแกนต้องการเครื่องมือยาวที่ยืดหยุ่นและสั่นสะเทือน การทำงานด้วยเครื่องจักรห้าแกนจะเอียงชิ้นส่วนเพื่อให้เครื่องมือสั้นและแข็งแรงสามารถเข้าถึงด้านในได้ ซึ่งช่วยให้ผนังคงที่และได้ผิวงานที่เรียบร้อย การตั้งค่าที่น้อยลงยังช่วยลดความเสี่ยงในการถ่ายโอนจุดอ้างอิง รูยึด ช่องด้านข้าง และพื้นผิวปิดผนึกทั้งหมดอยู่ในระบบพิกัดเดียวกัน ซึ่งมีความสำคัญเมื่อรูปแบบสลักเกลียวต้องตรงกับช่องภายใน
การยึดผนังบาง
ผนังบางจะขยับเมื่อคุณหนีบมัน แรงกดมากเกินไปจะทำให้รูเจาะเสียรูปทรงวงรี แรงกดน้อยเกินไปจะทำให้ชิ้นงานยกตัวขึ้นระหว่างการตัด ปากจับแบบอ่อนที่กลึงให้เข้ากับรูปทรงของชิ้นงานจะช่วยกระจายแรงกด บล็อกรองรับด้านหลังผนังจะเพิ่มความแข็งแรงโดยไม่ทำให้พื้นผิวเป็นรอย การตัดแต่งผิวอย่างเบามือจะช่วยกำจัดวัสดุส่วนสุดท้ายออกไปโดยใช้แรงน้อยที่สุด อุปกรณ์จับยึดที่วางแผนมาอย่างดีจะช่วยปกป้องรูปทรงเรขาคณิตตามที่การออกแบบต้องการ
การเจาะ การคว้าน และการต๊าป
รูต่างๆ ดูเหมือนจะง่ายจนกว่าคุณจะตรวจสอบตำแหน่ง หน้าแปลนมอเตอร์ที่มีรูคลาดเคลื่อนไปเพียงไม่กี่ร้อยมิลลิเมตรจะไม่สามารถยึดได้อย่างเรียบสนิท การคว้านจะปรับขนาดรูให้พอดีกับตำแหน่งสุดท้าย การตอกเกลียวจะตัดเกลียวที่ยึดตัวยึดไว้ภายใต้แรงสั่นสะเทือน
ความแม่นยำของตำแหน่งรู
ค่าความคลาดเคลื่อนของตำแหน่งขึ้นอยู่กับหน้าที่ของข้อต่อ ตารางด้านล่างแสดงระดับความคลาดเคลื่อนทั่วไป
| ระดับความแม่นยำ | ความแม่นยำของตำแหน่งรูยึด | การใช้งาน |
| Standard | ± 0.05 มม | การใช้งานข้อต่อหุ่นยนต์ทั่วไป |
| จุดสูง | ± 0.02 มม | การใช้งานข้อต่อหุ่นยนต์ที่มีความแม่นยำสูง |
| สูงมาก | ± 0.01 มม | การใช้งานข้อต่อหุ่นยนต์ที่มีความแม่นยำสูงเป็นพิเศษ |
ความเที่ยงตรงของศูนย์กลางระหว่างรูยึดและรูแบริ่งควรอยู่ในช่วง 0.02 มม. TIR ความแม่นยำของเส้นผ่านศูนย์กลางรูอยู่ในช่วง ±0.05 มม. รูเกลียวเป็นไปตามมาตรฐานเกลียว 6H ตามมาตรฐาน ISO 965
คุณภาพเกลียวสำหรับตัวยึด
เกลียวทำหน้าที่รับแรงยึดที่ทำให้ข้อต่อของหุ่นยนต์อยู่ด้วยกัน เกลียวที่ตื้นหรือฉีกขาดจะเสียหายได้ง่ายจากแรงสั่นสะเทือน การใช้ดอกต๊าปที่คม ดอกสว่านขนาดที่เหมาะสม และการหล่อลื่นที่ถูกต้อง ล้วนช่วยรักษารูปทรงของเกลียว ตรวจสอบความลึกของเกลียวและวัดขนาดของรูที่สำคัญทุกรู รูยึดที่เสียหายหมายถึงชิ้นส่วนนั้นต้องทิ้ง ไม่ใช่การซ่อมแซมอย่างรวดเร็ว
การตกแต่งพื้นผิวและการควบคุมขนาด
พื้นผิวของที่นั่งตลับลูกปืนต้องเรียบ ความหยาบทำให้เกิดการสึกหรอและเสียงดัง การเลือกเครื่องมือและความเร็วในการตัดจะเป็นตัวกำหนดความเรียบของพื้นผิว การตรวจสอบระหว่างกระบวนการจะช่วยตรวจจับความคลาดเคลื่อนก่อนที่สินค้าจะเสียหาย
การเลือกเครื่องมือและความเร็ว
เครื่องมือคาร์ไบด์ที่คมกริบและเคลือบผิวอย่างเหมาะสมจะตัดอะลูมิเนียมได้อย่างสะอาด ความเร็วรอบแกนหมุนที่สูงขึ้นและอัตราป้อนปานกลางจะทำให้ได้ผิวงานที่ละเอียด เครื่องมือที่ทื่อจะทำให้พื้นผิวเป็นรอยและเพิ่มความหยาบ สำหรับเหล็ก ความเร็วรอบที่ช้าลงและการตั้งค่าที่มั่นคงจะช่วยควบคุมความร้อน น้ำหล่อเย็นจะช่วยรักษาอุณหภูมิให้คงที่เพื่อให้ขนาดคงตัว
การวัดระหว่างกระบวนการ
วัดขณะที่ชิ้นส่วนยังอยู่บนเครื่องจักร การตรวจสอบด้วยโพรบจะตรวจสอบขนาดและตำแหน่งของรูเจาะก่อนที่จะคลายแคลมป์ ข้อมูลป้อนกลับนี้ช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถปรับค่าชดเชยได้แบบเรียลไทม์ การตรวจพบความคลาดเคลื่อนตั้งแต่เนิ่นๆ จะช่วยรักษาชิ้นงานทั้งล็อตไว้ได้ นิสัยนี้เป็นหัวใจสำคัญของการผลิตที่แม่นยำ และเป็นสิ่งที่แยกโรงงานที่น่าเชื่อถือออกจากโรงงานที่มีความเสี่ยง
โดยทั่วไปแล้ว เบาะรองตลับลูกปืนหรือบูชจะต้องมีค่าความเรียบผิว (Ra) อยู่ระหว่าง 0.4 ถึง 0.8 ไมโครเมตร ซึ่งสามารถทำได้โดยการเจียรหรือการกลึงที่มีความแม่นยำสูง
ที่นั่งเหล่านั้นเป็นจุดยึดของโมดูลข้อต่อหุ่นยนต์ทุกชิ้น ดังนั้นข้อกำหนดเรื่องความเรียบร้อยจึงไม่ใช่สิ่งที่เลือกได้ กระบวนการผลิตที่ดีจะใช้เครื่องมือที่เหมาะสมร่วมกับวงจรการวัด การผสมผสานนี้ช่วยรักษาค่าความคลาดเคลื่อนในชิ้นส่วนนับพันชิ้น การผลิตที่มีทักษะช่วยให้โมดูลข้อต่อหุ่นยนต์ทำงานได้อย่างแม่นยำเป็นเวลาหลายปี
การปรับสภาพพื้นผิวของตัวเรือนข้อต่อหุ่นยนต์
การเคลือบผิวช่วยปกป้องตัวเรือนข้อต่อหุ่นยนต์จากสนิม การสึกหรอ และสิ่งสกปรก แต่การเคลือบผิวอาจทำให้ขนาดของชิ้นส่วนเปลี่ยนแปลงไป รูแบริ่งและพื้นผิวซีลจำเป็นต้องปิดบังไว้ การเคลือบผิวที่เหมาะสมจะช่วยให้ข้อต่อทำงานได้อย่างราบรื่นเป็นเวลาหลายปี
การชุบอะโนไดซ์และการเคลือบแปลงสภาพ
การชุบอะโนไดซ์เป็นการสร้างชั้นออกไซด์ขึ้นบนพื้นผิวอะลูมิเนียม ชั้นออกไซด์นี้ช่วยป้องกันสนิมและทำให้พื้นผิวแข็งแรงขึ้น เป็นการเคลือบผิวแบบปกติสำหรับตัวเรือนส่วนใหญ่
การชุบอะโนไดซ์แบบ II เทียบกับแบบ III
การชุบอะโนไดซ์แบบ Type II ให้การป้องกันสนิมที่ดีและสามารถรับสีได้ สำหรับพื้นที่สะอาด การชุบอะโนไดซ์แบบ Type II ก็ใช้งานได้ดี ช่วยเพิ่มความทนทานต่อการสึกหรอได้ในระดับหนึ่ง
การชุบอะโนไดซ์แบบแข็งประเภท III นั้นไม่เหมือนกัน มันสร้างชั้นออกไซด์ที่หนาและแน่นกว่า ความแข็งของมันสูงถึง 600 ถึง 700 HV ในขณะที่เหล็กกล้าไร้สนิม 6061-T6 ดิบมีความแข็งเพียงประมาณ 95 HV เท่านั้น ความแตกต่างที่มากขนาดนี้สร้างความแตกต่างอย่างแท้จริง ประเภท III เหมาะสำหรับพื้นผิวที่เลื่อนและหมุนได้ คุณสามารถเติม PTFE ลงไปเพื่อสร้างพื้นผิวที่มีแรงเสียดทานต่ำ การเคลื่อนไหวจะราบรื่นและทำซ้ำได้ง่ายขึ้น สำหรับโมดูลข้อต่อหุ่นยนต์ที่เคลื่อนไหวทุกวัน ประเภท III จึงเป็นตัวเลือกที่ดีกว่า
ประโยชน์ด้านการป้องกันการกัดกร่อนและการสึกหรอ
อะลูมิเนียมดิบมีความต้านทานต่อสนิมในระดับปานกลาง ประเภท II มีความต้านทานดีเยี่ยม ประเภท III เพิ่มความต้านทานต่อการสึกหรออย่างมาก ตัวเรือนข้อต่อหุ่นยนต์ที่ไม่ผ่านการเคลือบจะเกิดรอยขีดข่วนและรอยบุ๋มในโรงงาน ส่วนตัวเรือนที่ผ่านการชุบแข็งแบบอะโนไดซ์จะทนทานต่อสารเคมีทำความสะอาดและสิ่งสกปรกในโรงงานได้ดีกว่า
การเคลือบด้วยโครเมตเป็นอีกทางเลือกหนึ่ง มันสร้างฟิล์มป้องกันที่บางมาก ฟิล์มนี้ช่วยให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านได้ และยังช่วยให้สีติดแน่นขึ้นด้วย โครเมตเฮกซาวาเลนต์ชนิดที่ 1 เหมาะสำหรับความต้องการของอุตสาหกรรมการบินและอวกาศในอดีต ส่วนฟิล์มเคมีใสไตรวาเลนต์ชนิดที่ 2 เป็นไปตามข้อกำหนด RoHS และ REACH ควรใช้เมื่อการชุบอะโนไดซ์ทำให้วัสดุหนาเกินไปสำหรับความต้องการของคุณ
การทาสี การเคลือบผง และการชุบโลหะ
ตัวเรือนบางแบบใช้วิธีทาสีหรือเคลือบผงแทนการชุบอะโนไดซ์ วิธีเหล่านี้จะเพิ่มชั้นเคลือบที่หนากว่า และเปลี่ยนแปลงขนาดมากกว่าการชุบอะโนไดซ์
การควบคุมความหนาของผิวเคลือบ
รูเจาะที่มีความแม่นยำสูงนั้นมีค่าความคลาดเคลื่อนต่ำมาก รูเจาะ H6 ไม่สามารถรับการเคลือบได้มากนัก การชุบอะโนไดซ์แบบแข็งประเภท III จะเพิ่มความหนา 25 ถึง 75 ไมโครเมตร ซึ่งจะทำให้เส้นผ่านศูนย์กลางของรูเจาะลดลงประมาณครึ่งหนึ่งของความหนานั้น หากมากเกินไป ตลับลูกปืนจะไม่สามารถใส่ได้ และแรงกดล่วงหน้าจะหายไป
มีสามวิธีที่จะแก้ไขปัญหานี้ได้ คือ ปิดบังรูแบริ่งก่อนทำการเคลือบ สั่งทำรูที่มีขนาดใหญ่กว่าปกติเพื่อให้ขนาดสุดท้ายอยู่ในเกณฑ์ที่ยอมรับได้ และทำการชุบอะโนไดซ์แข็งเฉพาะบนพื้นผิวด้านนอกเท่านั้น ทีมงานฝ่ายผลิตมักใช้ทั้งสามวิธีพร้อมกัน ซึ่งเป็นวิธีปฏิบัติปกติสำหรับชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำสูง
การปิดบังพื้นผิวที่สำคัญ
บริเวณที่นั่งแบริ่ง พื้นผิวซีล และรูเกลียวทั้งหมดจำเป็นต้องปิดบังด้วยเทปกาว หากสารเคลือบเข้าไปในเกลียว ตัวยึดจะไม่เข้าที่ หากสารเคลือบสะสมอยู่บนพื้นผิวซีล โอริงจะรั่ว เทปกาวหรือจุกซิลิโคนจะช่วยป้องกันสารเคลือบได้ ควรเอาออกหลังจากทำการเคลือบเสร็จแล้ว ตรวจสอบทุกพื้นผิวก่อนประกอบ
การลบคมและการเตรียมขอบ
ขอบคมอาจบาดสายไฟและเกี่ยวถุงมือได้ นอกจากนี้ยังก่อให้เกิดจุดรับแรงและแตกร้าวเมื่อเวลาผ่านไป การลบคมจะช่วยขจัดความเสี่ยงเหล่านั้น
การลบคมด้วยมือเทียบกับการลบคมอัตโนมัติ
การลบคมด้วยมือใช้วิธีการต่างๆ เช่น ตะไบ เครื่องขูด และแผ่นขัด ช่างฝีมือสามารถเข้าถึงขอบที่ซ่อนอยู่ได้ทุกส่วน วิธีนี้เหมาะสำหรับงานปริมาณน้อย ส่วนการลบคมแบบอัตโนมัติใช้แปรงหรือวัสดุขัดเงา ทำได้เร็วกว่าและสม่ำเสมอกว่า สำหรับการผลิตโมดูลข้อต่อหุ่นยนต์ปริมาณมาก ระบบอัตโนมัติจึงเป็นตัวเลือกที่ดีกว่า เพราะทุกชิ้นส่วนที่ได้ออกมาจะเหมือนกันหมด
ข้อมูลจำเพาะของ Edge Break
ขอบจำเป็นต้องมีการเซาะร่องเล็กน้อย โดยทั่วไปแล้วข้อกำหนดจะระบุไว้ที่ 0.1 ถึง 0.5 มิลลิเมตร การเซาะร่องนี้จะช่วยขจัดเสี้ยนโดยไม่ทำให้รูปทรงเปลี่ยนไป ระบุให้เซาะร่องที่ขอบด้านนอกทั้งหมด ส่วนขอบด้านในที่รับน้ำหนักนั้น ให้คงความคมไว้ เว้นแต่ในแบบจะระบุไว้เป็นอย่างอื่น ข้อกำหนดที่ชัดเจนจะช่วยป้องกันความขัดแย้งระหว่างฝ่ายออกแบบและฝ่ายผลิตได้
การปรับสภาพพื้นผิวช่วยเตรียมตัวเรือนที่ผ่านการกลึงให้พร้อมใช้งาน การเคลือบที่เหมาะสมจะช่วยป้องกันสิ่งสกปรกและป้องกันสนิม ปิดบังพื้นผิวที่สำคัญ เลือกประเภทการชุบอะโนไดซ์ที่เหมาะสม ลบคมขอบ โมดูลข้อต่อหุ่นยนต์ที่มีการปรับสภาพพื้นผิวที่ดีจะใช้งานได้นานขึ้นและต้องการการซ่อมแซมน้อยลง
การตรวจสอบคุณภาพของตัวเรือนข้อต่อหุ่นยนต์
การตรวจสอบพิสูจน์ได้ว่าตัวเรือนข้อต่อหุ่นยนต์ตรงตามค่าความคลาดเคลื่อนและข้อกำหนดด้านพื้นผิวที่ออกแบบไว้ คุณอาจผลิตชิ้นส่วนที่ดีเยี่ยม แต่ก็ยังอาจส่งออกชิ้นส่วนที่ไม่ได้มาตรฐานได้ การวัดเท่านั้นที่จะบอกความจริงได้
วิธีการตรวจสอบมิติ
เครื่องวัดพิกัดสามมิติ (CMM) เป็นเครื่องวัดที่วัดชิ้นส่วนในสามมิติ ประกอบด้วยแขนเคลื่อนที่ หัววัด และคอมพิวเตอร์ หัววัดจะสัมผัสจุดต่างๆ บนชิ้นส่วน เครื่องจะบันทึกแต่ละจุดเป็นพิกัด X, Y และ Z จุดเหล่านั้นจะรวมกันเป็นกลุ่มจุดสามมิติ ซอฟต์แวร์จะเปรียบเทียบกลุ่มจุดนั้นกับแบบจำลองที่ออกแบบไว้
การวัด CMM และการวัดด้วยแสง
สำหรับการกำหนดรูปแบบรูยึดที่มีค่าความคลาดเคลื่อนของตำแหน่งที่แท้จริง การตรวจสอบเฉพาะค่า X และ Y อย่างเดียวไม่เพียงพอ ตำแหน่งของแต่ละรูมีความสำคัญเมื่อเทียบกับรูอื่นๆ และเมื่อเทียบกับจุดอ้างอิง ดังนั้นเครื่องวัดพิกัดสามมิติ (CMM) จึงวัดตำแหน่งที่แท้จริงของแกนแต่ละรู และตรวจสอบว่าแกนนั้นอยู่ในโซนความคลาดเคลื่อนรูปทรงกระบอกที่ต้องการหรือไม่ เครื่องเปรียบเทียบเชิงแสงก็ทำเช่นเดียวกันสำหรับชิ้นส่วนที่มีขนาดเล็กกว่า
การตรวจสอบ GD&T
นี่คือวิธีการคำนวณ วัดจุดศูนย์กลางที่แท้จริงของแต่ละรู บันทึกค่า X และ Y เทียบกับกรอบอ้างอิง จากนั้นหาผลต่าง: dx เท่ากับค่า X จริงลบด้วยค่า X ที่กำหนด และ dy เท่ากับค่า Y จริงลบด้วยค่า Y ที่กำหนด สูตรตำแหน่งที่แท้จริงคือ P = 2 × √(dx² + dy²) ซึ่งจะให้ค่าเส้นผ่านศูนย์กลางของทรงกระบอกที่เล็กที่สุดที่อยู่ตรงกลางตำแหน่งพื้นฐานซึ่งยึดแกนของรูที่แท้จริงไว้
ตำแหน่งที่ระบุที่ MMC ช่วยให้สามารถเผื่อความคลาดเคลื่อนเพิ่มเติมได้ เนื่องจากขนาดของชิ้นงานจะเกินขนาดวัสดุสูงสุดที่กำหนดไว้ รูที่ระบุที่ MMC ที่ 0.266 นิ้ว เมื่อตัดออกมาที่ 0.270 นิ้ว จะได้รับค่าเผื่อเพิ่มเติม 0.004 นิ้ว ตำแหน่งที่อนุญาตจะเพิ่มขึ้นจาก 0.010 นิ้ว เป็น 0.014 นิ้ว ซึ่งก็สมเหตุสมผล เพราะรูที่ใหญ่กว่าสามารถยอมรับความคลาดเคลื่อนของตำแหน่งได้มากขึ้นและยังคงพอดี
การตรวจสอบวัสดุและการเคลือบผิว
การทดสอบความแข็งตรวจสอบว่าการอบชุบความร้อนได้ผลหรือไม่ วิธีการที่แตกต่างกันเหมาะสมกับความต้องการที่แตกต่างกัน
| วิธีการทดสอบความแข็ง | ประโยชน์อย่างไรต่อชิ้นส่วนเหล็กของข้อต่อหุ่นยนต์ |
| บริเนล | ตรวจสอบความแข็งของชิ้นส่วนที่ใช้งานที่อุณหภูมิสูง เช่น ชิ้นส่วนขึ้นรูปและชิ้นส่วนที่ผ่านการอบชุบความร้อน |
| ถอดแบบมาจาก | เหมาะที่สุดสำหรับเหล็กกล้าชุบแข็งและโลหะผสมที่ผ่านการอบชุบความร้อน |
| วิคเกอร์ | เหมาะสำหรับการเปลี่ยนแปลงความลึกและความแข็งของปลอกหุ้ม |
| คนนู้ | เหมาะอย่างยิ่งสำหรับรอยเล็กๆ เช่น รอยเคลือบผิวและบริเวณที่ได้รับผลกระทบจากความร้อน |
การตรวจสอบความแข็งและองค์ประกอบ
เครื่องวัดความแข็ง Rockwell ใช้ได้กับเหล็กกล้าชุบแข็งและโลหะผสมที่ผ่านการอบชุบความร้อน เครื่องวัดความแข็ง Vickers แสดงความลึกของชั้นผิวและค่าความแข็งที่เปลี่ยนแปลงไป เครื่องวัดความแข็ง Knoop ใช้ได้กับผิวเคลือบและบริเวณรอยเชื่อม การตรวจสอบส่วนประกอบยืนยันว่าโลหะผสมตรงกับใบรับรองจากโรงงานผลิต
การทดสอบการยึดเกาะของสารเคลือบ
สารเคลือบต้องยึดติดแน่น การทดสอบด้วยเทปหรือการทดสอบด้วยการขูดจะแสดงให้เห็นว่าการชุบอะโนไดซ์หรือการชุบโลหะยึดติดกับโลหะพื้นฐานหรือไม่ การยึดติดที่ไม่ดีหมายถึงการเกิดสนิมเร็ว
เอกสารและการตรวจสอบย้อนกลับ
การตรวจสอบย้อนกลับมีความสำคัญอย่างยิ่งในหุ่นยนต์ที่เกี่ยวข้องกับความปลอดภัยและการแพทย์ ผู้ตรวจสอบต้องการการติดตามล็อตอย่างครบถ้วน ตั้งแต่ใบรับรองจากโรงงานผู้ผลิตวัตถุดิบไปจนถึงการตรวจสอบขั้นสุดท้าย ซึ่งรวมถึงการติดตามวัสดุด้วยหมายเลขล็อตไปจนถึงชิ้นส่วนสำเร็จรูป การติดตามชุดการผลิตครอบคลุมการตรวจสอบใบรับรองจากโรงงาน องค์ประกอบทางเคมี และการตรวจสอบคุณสมบัติทางกล การรับรองวัตถุดิบอย่างครบถ้วนและการติดตามล็อตจะทำให้กระบวนการครบวงจร
รายงานการตรวจสอบ
ทุกมิติที่สำคัญจะถูกบันทึกไว้ รายงานจะแสดงค่าที่วัดได้ควบคู่ไปกับค่าที่กำหนดและค่าความคลาดเคลื่อน
การติดตามล็อตและอนุกรม
หมายเลขประจำเครื่องจะเชื่อมโยงโมดูลข้อต่อหุ่นยนต์แต่ละชิ้นเข้ากับข้อมูลการตรวจสอบ หากเกิดความล้มเหลวในภาคสนาม คุณสามารถตรวจสอบย้อนกลับไปยังต้นเหตุได้
การตรวจสอบที่ดีช่วยให้ได้ความแม่นยำและความน่าเชื่อถือสูงในทุกโมดูลข้อต่อของหุ่นยนต์ นอกจากนี้ยังช่วยให้บันทึกการผลิตของคุณเป็นระเบียบเรียบร้อยและรักษาชื่อเสียงด้านการผลิตของคุณให้แข็งแกร่ง
การประกอบและบูรณาการโมดูลข้อต่อหุ่นยนต์แบบบูรณาการ
ข้อต่อหุ่นยนต์แบบบูรณาการจะยึดมอเตอร์ ชุดเกียร์ ตัวเข้ารหัส เบรก และเซอร์โวไดรฟ์ไว้ในตัวเรือนเดียวกัน แต่ละส่วนต้องเข้าที่อย่างถูกต้อง การประกอบจะช่วยรักษาการจัดแนว แรงกดล่วงหน้า และการปิดผนึกที่กำหนดไว้ในขั้นตอนการออกแบบและการผลิตขั้นต้น ความผิดพลาดในขั้นตอนนี้จะทำลายงานที่ทำอย่างระมัดระวังทั้งหมด
การติดตั้งตลับลูกปืนและเฟือง
ตลับลูกปืนและเฟืองทำหน้าที่ส่งกำลังจากมอเตอร์ไปยังแขนหุ่นยนต์ ชิ้นส่วนเหล่านี้ต้องติดตั้งตรงภายในข้อต่อของหุ่นยนต์
วิธีการประกอบแบบกดและแบบความร้อน
การประกอบแบบกดอัดใช้แรงคงที่ในการดันตลับลูกปืนเข้าไปในรู ผนังของตัวเรือนข้อต่อหุ่นยนต์ต้องยึดรูไว้โดยไม่บิดงอ การประกอบแบบใช้ความร้อนนั้นแตกต่างออกไป โดยการให้ความร้อนแก่ตัวเรือนหรือทำให้ตลับลูกปืนเย็นลง จากนั้นชิ้นส่วนจะเลื่อนเข้าหากันได้โดยไม่ต้องใช้แรง สำหรับโมดูลข้อต่อแบบฮาร์มอนิก การประกอบแบบใช้ความร้อนเป็นเรื่องปกติ เพราะช่วยป้องกันความเสียหายของพื้นผิวจากการกดอัด อุณหภูมิที่สม่ำเสมอมีความสำคัญมาก ความร้อนที่ไม่สม่ำเสมอจะทำให้รูบิดงอและทำให้การประกอบเสียหาย
การปรับพรีโหลด
ตลับลูกปืนต้องการแรงกดล่วงหน้าที่เหมาะสม แรงกดล่วงหน้ามากเกินไปจะทำให้เกิดแรงเสียดทานและความร้อน แรงกดล่วงหน้าน้อยเกินไปจะทำให้ข้อต่อสั่นคลอน ปรับแรงกดล่วงหน้าด้วยแผ่นรองหรือน็อตเกลียว วัดแรงบิดในการหมุนขณะปรับ หยุดเมื่อแรงบิดตรงกับข้อกำหนด ขั้นตอนนี้จะทำให้โมดูลข้อต่อหุ่นยนต์แต่ละส่วนรู้สึกเหมือนกัน ข้อต่อหุ่นยนต์แบบรวมต้องการสิ่งนี้เพื่อให้การเคลื่อนไหวราบรื่น
การบูรณาการมอเตอร์และเซ็นเซอร์
มอเตอร์สร้างแรงบิด เซ็นเซอร์รายงานตำแหน่ง ทั้งสองต้องทำงานร่วมกันโดยปราศจากสัญญาณรบกวนทางไฟฟ้า
ขั้นตอนการจัดตำแหน่ง
แกนมอเตอร์ต้องอยู่ในแนวเดียวกับทางเข้าของเฟือง การไม่ตรงแนวจะทำให้เกิดการสั่นและเสียงดัง ใช้เครื่องวัดความคลาดเคลื่อนแบบหน้าปัด ตรวจสอบความคลาดเคลื่อนที่ข้อต่อ รักษาให้อยู่ในขอบเขตที่ผู้ผลิตเฟืองกำหนด สำหรับเฟืองคลื่นความเครียดแบบโปรไฟล์ต่ำที่มีความแม่นยำสูง แม้แต่การเบี่ยงเบนเพียงไม่กี่ไมครอนก็ลดอายุการใช้งานของเฟืองลง ค่อยๆ ทำอย่างระมัดระวัง
การเดินสายไฟและการจัดวางขั้วต่อ
สายไฟทำหน้าที่ส่งพลังงานและข้อมูล ควรจัดวางสายไฟให้เหมาะสมเพื่อหลีกเลี่ยงการถูกหนีบและสัญญาณรบกวนทางไฟฟ้า สายเคเบิลหุ้มฉนวนจะช่วยป้องกันสัญญาณจากตัวเข้ารหัสจากการรบกวน
| ประเภทโล่ | การป้องกันอีเอ็มไอ | ความเหมาะสมของความยืดหยุ่น | ความเหมาะสมของแรงบิด | ที่ดีที่สุดสำหรับ |
| ฟอยล์ (อะลูมิเนียม/ไมลาร์) | ดี (ครอบคลุม 90% ขึ้นไป) | คุณภาพต่ำ — เกิดรอยแตกภายใน <100 รอบการใช้งาน | ไม่เหมาะสม | ติดตั้งแบบตายตัวเท่านั้น |
| สายถัก (ทองแดงชุบดีบุก) | ดีมาก (ครอบคลุม 85–95%) | ดีเยี่ยม — ทนทานต่อการใช้งานมากกว่า 5 ล้านรอบ | ปานกลาง — ทนต่อแรงบิดได้จำกัด | โซ่ลาก, ความยืดหยุ่นเชิงเส้น |
| แบบเกลียว (ทองแดง) | ดี (ครอบคลุม 70–85%) | ดีเยี่ยม — ใช้งานได้มากกว่า 3 ล้านรอบ | ยอดเยี่ยม — รองรับการบิดได้ดีเยี่ยม | ข้อต่อข้อมือหุ่นยนต์ แกนหมุน |
| ถักเปีย + ฟอยล์ (แบบผสม) | ยอดเยี่ยม (ครอบคลุมมากกว่า 95%) | ปานกลาง — ฟอยล์จำกัดอายุการใช้งานที่ยืดหยุ่น | คุณภาพไม่ดี — แผ่นฟอยล์แตกเมื่อถูกบิด | สภาพแวดล้อมที่มีการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าสูง มีความยืดหยุ่นต่ำถึงปานกลาง |
สำหรับโมดูลข้อต่อหุ่นยนต์แบบรวมวงจร ฉนวนหุ้มแบบถักจะให้ความสมดุลระหว่างการป้องกัน EMI และความทนทานต่อการดัดงอ ฉนวนหุ้มแบบขดเกลียวจะรับมือกับการบิดตัวในข้อต่อข้อมือได้ดี เชื่อมต่อฉนวนหุ้มที่ปลายสายทั้งสองด้าน ฉนวนหุ้มที่หลวมจะทำหน้าที่เหมือนเสาอากาศ ควรเว้นระยะห่างระหว่างสายไฟกับสายสัญญาณอย่างน้อย 50 มม. ภายในแขนหุ่นยนต์ หากจำเป็นต้องให้สายทั้งสองมาบรรจบกัน ให้ไขว้สายทำมุม 90° ชิ้นส่วนโมดูลข้อต่อ เช่น มอเตอร์และตัวเข้ารหัส จะใช้พื้นที่ร่วมกัน การเดินสายอย่างเป็นระเบียบจะช่วยประหยัดเวลาในการแก้ไขปัญหาในภายหลัง
การทดสอบและการปิดผนึกขั้นสุดท้าย
ขั้นตอนสุดท้ายคือการตรวจสอบว่าทุกอย่างทำงานได้ถูกต้อง ชิ้นส่วนโมดูลเชื่อมต่อทุกชิ้นต้องผ่านการตรวจสอบก่อนออกจากสายการผลิต
การตรวจสอบการรั่วซึมและการปิดผนึก
ตัวเรือนข้อต่อของหุ่นยนต์ต้องปิดสนิทอยู่เสมอ สิ่งสกปรกทำลายตลับลูกปืน ความชื้นทำให้ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ลัดวงจร ใช้แรงดันสุญญากาศเบาๆ สังเกตการลดลงของแรงดัน ใช้สารละลายสบู่ที่ซีล ตรวจสอบโอริงว่าเข้าที่อย่างถูกต้องหรือไม่ หากพบการรั่วไหลใดๆ ต้องทำการแก้ไขใหม่ทั้งหมด
การตรวจสอบการทำงานร่วมกัน
ทดสอบการเคลื่อนที่ของข้อต่อจนสุด ตรวจสอบการทำงานที่ราบรื่น วัดแรงบิดที่ได้ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าการป้อนกลับของตัวเข้ารหัสตรงกับตำแหน่งที่สั่งการ ฟังเสียงผิดปกติ การสั่นสะเทือนที่ความเร็วระดับหนึ่งอาจหมายถึงการจัดตำแหน่งของแบริ่งที่ไม่ถูกต้อง บันทึกผลลัพธ์เพื่อการติดตาม การทดสอบเหล่านี้ยืนยันว่าโมดูลข้อต่อหุ่นยนต์ต่างๆ ตรงตามเป้าหมายก่อนการจัดส่ง ข้อต่อหุ่นยนต์แบบบูรณาการที่ผ่านการทดสอบอย่างสมบูรณ์พร้อมสำหรับการประกอบแขนหุ่นยนต์ขั้นสุดท้าย
การประกอบชิ้นส่วนเป็นการผูกทุกอย่างเข้าด้วยกัน กระบวนการผลิตที่ดีช่วยรักษาความแม่นยำตั้งแต่ขั้นตอนการออกแบบและการผลิต ข้อต่อหุ่นยนต์แต่ละชิ้นที่ประกอบเข้าด้วยกันจะต้องออกจากสายการผลิตได้อย่างน่าเชื่อถือ
เหตุใด NOBLE จึงเหมาะสมสำหรับการผลิตตัวเรือนข้อต่อหุ่นยนต์
การเลือกพันธมิตรด้านการผลิตสำหรับตัวเรือนข้อต่อหุ่นยนต์นั้นเป็นการตัดสินใจที่สำคัญ คุณต้องการโรงงานที่ทำงานกับโลหะและพลาสติก รักษาความคลาดเคลื่อนที่แม่นยำ และเข้าใจกระบวนการผลิตทั้งหมด NOBLE คือตัวเลือกที่เหมาะสม พวกเขามุ่งเน้นไปที่ชิ้นส่วนหุ่นยนต์และรวบรวมทั้งวัสดุและกระบวนการไว้ในที่เดียว
ความเชี่ยวชาญด้านการแปรรูปโลหะและพลาสติก
ความสามารถในด้านวัสดุต่างๆ
เครื่องจักร NOBLE สามารถผลิตชิ้นส่วนจากอลูมิเนียม เหล็ก เหล็กกล้าไร้สนิม และพลาสติกวิศวกรรมได้ ความหลากหลายนี้มีความสำคัญ เพราะข้อต่อหุ่นยนต์แบบรวมชิ้นเดียวมักใช้วัสดุที่แตกต่างกัน ตัวเรือนข้อต่อหุ่นยนต์อาจเป็นอลูมิเนียม ที่นั่งแบริ่งเป็นเหล็ก และซีลเป็น PEEK การที่โรงงานเดียวสามารถจัดการวัสดุทั้งสามชนิดได้ จะช่วยลดระยะเวลาในการผลิตและป้องกันการกล่าวโทษกันระหว่างผู้จำหน่าย
งานกลึงและตกแต่งที่มีความแม่นยำ
โรงงานของพวกเขามีเครื่องจักร CNC แบบหลายแกนและควบคุมความเรียบของพื้นผิวในรูแบริ่ง การชุบอะโนไดซ์ การชุบโลหะ และการลบคม ดำเนินการภายในโรงงานหรือผ่านพันธมิตรที่เชื่อถือได้ การควบคุมดังกล่าวช่วยปกป้องความแม่นยำในการออกแบบของคุณ นอกจากนี้ยังช่วยให้มองเห็นถึงความสามารถในการผลิตของชิ้นส่วนประกอบทั้งหมดตั้งแต่การตัดครั้งแรกจนถึงการเคลือบครั้งสุดท้าย
การรับรองและมาตรฐานคุณภาพ
การจัดการคุณภาพ ISO 9001:2015
ISO 9001:2015 กำหนดมาตรฐานสำหรับคุณภาพที่สม่ำเสมอ NOBLE ปฏิบัติตามขั้นตอนที่กำหนดไว้สำหรับทุกงาน นั่นหมายความว่าโมดูลข้อต่อหุ่นยนต์ของคุณจะได้รับการดูแลอย่างเท่าเทียมกันไม่ว่าจะเป็นคำสั่งซื้อครั้งแรกหรือครั้งที่ร้อย
มาตรฐาน ISO 13485:2016 สำหรับการจำแนกประเภทอุปกรณ์ทางการแพทย์
มาตรฐาน ISO 13485:2016 ผลักดันขอบเขตของระเบียบวินัยให้เข้มงวดมากขึ้น โดยกำหนดให้มีการตรวจสอบย้อนกลับอย่างเข้มงวด กระบวนการที่สะอาด และการตรวจสอบที่บันทึกไว้ แนวคิดนี้เหมาะสมกับหุ่นยนต์ที่สำคัญต่อความปลอดภัย โมดูลข้อต่อของหุ่นยนต์ประสิทธิภาพสูงต้องการการควบคุมในระดับนั้น
การสนับสนุนตั้งแต่การออกแบบจนถึงการประกอบ
ความช่วยเหลือด้านวิศวกรรมและการออกแบบ
วิศวกรของ NOBLE จะตรวจสอบแบบของคุณก่อนที่จะทำการตัดโลหะ พวกเขาจะชี้ให้เห็นถึงผนังที่บางเกินไป ความคลาดเคลื่อนที่แคบ และส่วนประกอบต่างๆ ที่ทำให้ต้นทุนสูงขึ้น ข้อเสนอแนะเหล่านั้นจะช่วยลดระยะเวลาในการแก้ไขและปรับปรุงชิ้นส่วนสุดท้ายให้ดียิ่งขึ้น
การผลิต การตรวจสอบ และการประกอบ
ทีมงานรับผิดชอบโครงการตั้งแต่ต้นทางจนถึงการกลึง การตกแต่ง การตรวจสอบ และการประกอบขั้นสุดท้าย พวกเขาสร้างชุดข้อต่อหุ่นยนต์แบบบูรณาการ ไม่ใช่แค่ชิ้นส่วนแยกชิ้น การมีพันธมิตรเพียงรายเดียวตลอดทั้งห่วงโซ่หมายถึงการส่งต่อที่น้อยลงและปัญหาที่ไม่คาดคิดน้อยลง
NOBLE ผสานรวมกระบวนการผลิต การรับรองมาตรฐาน และการสนับสนุนบริการแบบครบวงจรเข้าด้วยกัน สำหรับงานประกอบโมดูลข้อต่อหุ่นยนต์แล้ว การผสมผสานเช่นนี้หาที่เปรียบได้ยาก
ตอนนี้คุณได้ผ่านกระบวนการทั้งหมดแล้ว: การออกแบบข้อต่อหุ่นยนต์ การเลือกวัสดุ การสร้างต้นแบบ การกลึง การปรับสภาพพื้นผิว การตรวจสอบ และการประกอบ แต่ละขั้นตอนต่อยอดจากขั้นตอนก่อนหน้า ความคลาดเคลื่อนที่แม่นยำช่วยให้ที่นั่งแบริ่งอยู่ในตำแหน่งที่ถูกต้อง โลหะผสมที่เหมาะสมสามารถทนต่อความร้อนและแรงกดได้ การทดสอบช่วยค้นหาปัญหาได้ก่อนเริ่มการผลิต การตรวจสอบพิสูจน์ว่าชิ้นส่วนตรงกับแบบพิมพ์ การประกอบช่วยรักษาการจัดแนว แรงกดล่วงหน้า และการปิดผนึกให้อยู่ในสภาพดี
นำนิสัยเหล่านี้ไปใช้ในโครงการของคุณเอง ตรึงแบบร่างไว้ก็ต่อเมื่อได้รับข้อมูลจากการทดสอบแล้วเท่านั้น ปิดบังพื้นผิวที่สำคัญก่อนการเคลือบ วัดขนาดขณะที่ชิ้นส่วนยังอยู่บนเครื่องจักร แทนที่จะรอจนกว่าจะตรวจสอบขั้นสุดท้ายเสร็จ
ข้อต่อหุ่นยนต์แบบรวมวงจรจะทำงานได้ดีก็ต่อเมื่อตัวเรือนของมันเอื้ออำนวยเท่านั้น การเลือกตัวเรือนข้อต่อหุ่นยนต์ที่เหมาะสม จะช่วยให้แขนกลอุตสาหกรรมและหุ่นยนต์ร่วมปฏิบัติงานของคุณรักษาตำแหน่งได้ดี ทำงานได้อย่างเย็นสบาย และใช้งานได้นานหลายปี
คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับตัวเรือนข้อต่อหุ่นยนต์
วัสดุชนิดใดเหมาะสมที่สุดสำหรับการทำตัวเรือนข้อต่อของหุ่นยนต์?
อะลูมิเนียม 7075-T6 เป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับข้อต่อส่วนใหญ่ มีความแข็งแรงต่อการล้ามากกว่า 6061-T6 ถึง 66% เหล็กเหมาะสำหรับข้อต่อฐานที่รับแรงบิดสูง ส่วนพลาสติกเหมาะสำหรับหุ่นยนต์ร่วมปฏิบัติงานที่มีภาระงานต่ำ ซึ่งน้ำหนักเป็นสิ่งสำคัญที่สุด
เหตุใดรูแบริ่งจึงต้องมีค่าความคลาดเคลื่อนที่แคบมาก?
ระยะห่างระหว่างแกนแบริ่งต้องอยู่ในช่วง 0.006 มม. และความเที่ยงตรงของรูเจาะกับหน้าสัมผัสต้องอยู่ในช่วง 0.005 มม. การประกอบที่ไม่แน่นหนาจะทำให้เกิดการสึกหรอของเฟืองและการคลายตัว ซึ่งจะลดความแม่นยำและทำให้อายุการใช้งานของข้อต่อสั้นลง
ฉันควรสร้างต้นแบบด้วยเครื่อง CNC หรือการพิมพ์ 3 มิติดี?
ใช้เครื่อง CNC สำหรับการผลิตต้นแบบโลหะ เพราะจะได้คุณสมบัติด้านความแข็งแรงและพฤติกรรมทางความร้อนที่ตรงกับชิ้นส่วนจริง ใช้การพิมพ์ 3 มิติสำหรับการตรวจสอบรูปทรงอย่างรวดเร็วเท่านั้น ผลการทดสอบพลาสติกจะไม่บอกถึงประสิทธิภาพของข้อต่อหุ่นยนต์ในสภาพจริง
การเคลือบผิวแบบใดได้ผลดีที่สุด?
การชุบอะโนไดซ์แบบแข็งประเภท III เป็นมาตรฐาน มีความแข็ง 600 ถึง 700 HV ในขณะที่เหล็กกล้าไร้สนิม 6061-T6 ที่ยังไม่ผ่านการชุบมีความแข็งเพียง 95 HV เท่านั้น ทนต่อการสึกหรอและการกัดกร่อนได้ดีในสภาพแวดล้อมโรงงาน ควรปิดบังรูแบริ่งก่อนทำการเคลือบ
ฉันจะตรวจสอบได้อย่างไรว่าตัวเรือนข้อต่อหุ่นยนต์ผ่านการตรวจสอบแล้ว?
เครื่องวัดพิกัดสามมิติ (CMM) ตรวจสอบตำแหน่งรูและขนาดรูเจาะ เปรียบเทียบผลลัพธ์กับค่าพิกัด GD&T ของคุณ สูตรคำนวณตำแหน่งที่แท้จริงจะบอกคุณว่าแต่ละรูอยู่ในขอบเขตความคลาดเคลื่อนหรือไม่ นอกจากนี้ยังตรวจสอบความแข็งของวัสดุและการยึดเกาะของสารเคลือบด้วย
อะไรคือสาเหตุหลักที่ทำให้ข้อต่อของหุ่นยนต์เกิดความเสียหาย?
การขยายตัวเนื่องจากความร้อนเป็นปัญหาที่พบได้ทั่วไป ข้อต่อของหุ่นยนต์ที่ทำงานได้อย่างสมบูรณ์ที่อุณหภูมิ 20°C อาจติดขัดที่อุณหภูมิ 70°C การจัดวางสายเคเบิลที่ไม่ดีก็ทำให้เกิดความล้มเหลวได้เช่นกัน สายไฟที่หลวมอาจติดขัดเมื่อชิ้นส่วนเคลื่อนที่ผ่านกัน
ฉันสามารถใช้พลาสติกสำหรับข้อต่อของหุ่นยนต์อุตสาหกรรมได้หรือไม่?
พลาสติกเหมาะสำหรับหุ่นยนต์ร่วมปฏิบัติงานที่มีแรงบิดต่ำ ซึ่งน้ำหนักเป็นสิ่งสำคัญ พลาสติก PEEK ทนความร้อนและสารเคมีได้ดี แต่สำหรับแขนกลอุตสาหกรรมที่รับน้ำหนักสูง โลหะยังคงเป็นมาตรฐาน เนื่องจากความแข็งแรงและการจัดการความร้อนที่ดี
การประกอบชิ้นส่วนส่งผลต่อประสิทธิภาพของข้อต่อหุ่นยนต์อย่างไร?
การตั้งค่าแรงกดล่วงหน้าของแบริ่งต้องเหมาะสม มากเกินไปจะทำให้เกิดแรงเสียดทานและความร้อน น้อยเกินไปจะทำให้ข้อต่อโยกเยก วัดแรงบิดในการหมุนขณะปรับ หยุดเมื่อได้ค่าตามที่กำหนด
