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Panoramica del progetto
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Industria
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Robotica industriale
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Nome del prodotto
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Componenti personalizzati per giunti robotici (giunzione di propulsione)
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Materiale di lavorazione
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Lega di alluminio 6061-T6
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Processo di lavorazione lavorativa
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Lavorazione CNC a 5 assi
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Tipo di produzione
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Produzione in piccoli lotti ad alta precisione
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Rugosità superficiale
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Superficie come lavorata (Ra ≤ 0,8μm)
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Ciclo di consegna
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8 giorni lavorativi (esclusi i tempi di spedizione)
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Funzione del prodotto
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Nei robot industriali, i componenti delle giunzioni sono parti di trasmissione portanti a nucleo che integrano sistemi di trasmissione, cuscinetti e sistemi attuatori. La loro precisione dimensionale, concentricità e integrità strutturale influenzano direttamente la flessibilità del movimento, la capacità di carico e la stabilità del robot durante un funzionamento continuo ad alta intensità.
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Informazioni sul cliente
Nova Robotics Lab è un team di R&S guidato dall'università che si concentra sull'innovazione dei componenti fondamentali per robot industriali. Operando su un modello aziendale di ingegneria simulata, il team è responsabile di far avanzare i progetti dal design concettuale al test dei prototipi, fornendo ai membri esperienza pratica nella modellazione CAD, progettazione per la manifatturabilità, lavorazione di precisione e test delle prestazioni dei robot. Il team accoglie studenti interdisciplinari e sottolinea la coltivazione di competenze ingegneristiche pratiche e pensiero innovativo oltre l'apprendimento teorico.
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Cos'è la National Industrial Robot Joint Innovation Competition?
La National Industrial Robot Core Component Innovation Competition, a cui partecipa il Nova Robotics Lab, è una delle competizioni di tecnologia robotica più influenti e autorevoli in Asia. I team universitari mostrano componenti centrali auto-progettati (inclusi i giunti robotici), valutati da esperti del settore in base alle dimensioni di precisione, prestazioni, progettazione leggera e costi efficaci.
Esigenze del Team di Robotica
Per il Nova Robotics Lab, i componenti delle giunture robotiche sono parti fondamentali fondamentali che devono resistere a forze di rotazione continue e carichi dinamici. Questi componenti devono soddisfare i seguenti requisiti:
• Ottima concentricità per prevenire tremure di movimento e perdita di trasmissione
• Prestazioni ad alta resistenza e design estremamente leggero per ridurre il peso complessivo del robot
• Superfici di accoppiamento precise per adattarsi alle esigenze di assemblaggio di cuscinetti e attuatori
• Assoluta coerenza dimensionale per garantire un'integrazione senza soluzione di continuità con altri componenti robotici
Oltre ai requisiti tecnici, il team affronta anche vincoli aggiuntivi comuni nei progetti di ricerca e sviluppo robotico:
• Ciclo di sviluppo dei prototipi molto rigoroso
• Produzione CNC in piccoli lotti (10-15 pezzi per lotto)
• Componenti di piccoli lotti, altamente personalizzati, con superfici curve complesse
Il team aveva bisogno di più di una tradizionale officina meccanica; Avevano bisogno di un partner esperto nella rapida produzione di prototipi di robot—uno in grado di fornire precisione industriale e capacità avanzate di lavorazione a 5 assi in un ciclo stretto.
Precisione dimensionale a livello di 01 micron
Le superfici di accoppiamento e i fori interni delle giunture robotiche richiedono un'accuratezza dimensionale estremamente elevata su tutta la struttura. Mantenere tolleranze a livello di micron (±0,005mm) durante molteplici processi di lavorazione meccanica complessi è fondamentale; Anche una leggera deviazione può portare a un cattivo adattamento dell'assemblaggio, tremolio di movimento e una durata operativa della giuntura più breve. Per affrontare questo problema, adottiamo una modalità di lavorazione a fasi chiamata "lavorazione grezza—semi-finitura—finitura", con raffreddamento naturale tra una fase e l'altra per rilasciare sollecitazioni interne. Utilizziamo inoltre dispositivi idraulici personalizzati per garantire una serratura stabile e uniforme, e implementiamo un'ispezione rigorosa in corso. Una macchina di misurazione delle coordinate (CMM) viene utilizzata per verificare in tempo reale l'accuratezza dimensionale e regolare tempestivamente la compensazione degli utensili per garantire una conformità stabile alle tolleranze.
Lavorazione a parete sottile 02 in lega di alluminio 6061
La lega di alluminio 6061-T6 è un materiale ad alta resistenza e leggero, il che la rende molto adatta per i componenti di giunti robotici. La principale sfida nella lavorazione è ottenere una perfetta rugosità superficiale (Ra ≤ 0,8μm) prevenendo la deformazione di parti leggere a parete sottile—tali parti sono soggette a danni strutturali durante la rimozione di una grande quantità di materiale (dal materiale da 14,5KG al prodotto finito). Ottimizziamo i parametri di taglio e utilizziamo un sistema di raffreddamento ad alta pressione per ridurre la temperatura di taglio, adattiamo apparecchi idraulici personalizzati per ridurre le sollecitazioni di contatto e adottiamo fresatura grezze a spirale per una rimozione efficiente del materiale e una finitura dei collegamenti a 5 assi. Questo metodo riduce la forza di taglio garantendo al contempo la precisione superficiale, evitando efficacemente deformazioni a pareti sottili e danni strutturali.
03 Lavorazione a superfici curve complesse e cavità profonda
Le complesse strutture interne ed esterne dei giunti robotici richiedono la lavorazione di superfici curve precise e complessi e cavità profonde difficili da raggiungere. Queste forme geometriche comportano rischi intrinseci di vibrazione degli utensili e scarsa evacuazione dei trucioli, che a loro volta minacciano la stabilità dimensionale e l'alta qualità dell'integrità superficiale richiesta per le aree chiuse. Per affrontare questo problema, adottiamo una strategia a più fasi di "perforazione pilota—fresatura grezze a spirale—semifinitura controllata—finitura a 5 assi", dotata di mandrini ad alte prestazioni sviluppati autonomamente e tecnologia GTRT a culla a ingranaggi, fornendo supporto "hardcore" per la lavorazione di precisione dei giunti robotici.
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04 Requisiti di consegna rapida
Supportare un team di robotica competitivo richiede un ciclo produttivo altamente compresso. La sfida principale è consegnare i prodotti prototipo puntualmente per garantire la preparazione competitiva del team, rispettando al contempo i rigorosi requisiti di alta precisione e lavorazione lavorativa complessa. Affidandoci all'efficienza dei centri di lavorazione CNC a 5 assi, integriamo e ottimizziamo il processo di lavorazione per ottenere la lavorazione multisuperficie con un unico clamp, riducendo i tempi di serratura. Allo stesso tempo, debuggiamo le apparecchiature in anticipo, ottimizziamo i percorsi degli utensili e progrediamo contemporaneamente i lavori di lavorazione meccanica e ispezione, controllando il ciclo di consegna dei prototipi a piccoli lotti entro 8 giorni lavorativi, bilanciando precisione ed efficienza per garantire una consegna puntuale.
Ispezione Rigorosa in Processo e Finale
Per garantire una precisione a livello micronico, implementiamo un rigoroso processo di ispezione:
• Utilizzare una macchina per la misurazione delle coordinate (CMM) per l'ispezione in processo e verificare l'accuratezza dimensionale dopo ogni processo di lavorazione
• Utilizzare strumenti di precisione per l'ispezione concentricità, così da evitare rischi di vibrazione
• Effettuare un'ispezione della rugosità superficiale per confermare che Ra ≤ 0,8μm
• Usa strumenti di calibro per ispezionare filettature e superfici di accoppiamento per confermare la compatibilità dell'assemblaggio
I dati di ispezione vengono conservati e archiviati per la tracciabilità della qualità e la revisione della conformità alla concorrenza.
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Feedback dei clienti
"Il team di Brightstar ha fornito eccellenti servizi di lavorazione CNC di precisione, con attenzione ai dettagli, comunicazione proattiva e un solido supporto. Hanno fatto ogni sforzo per ottimizzare il processo di lavorazione lavorativa e, grazie ai loro servizi di produzione personalizzati precisi e rapidi, ci hanno aiutato a completare i prototipi di giunzione robotica nei tempi previsti e a ottenere ottimi risultati nella competizione."
— Nova Robotics Lab, Università di Ingegneria e Tecnologia
