Kunstmatige Intelligentie Blog 2023
Mensen kopen vaak een robot met de gedachte dat het net een CNC-machine zal zijn. Dit is niet waar, maar de grenzen ertussen vervagen. Hier zijn de belangrijkste verschillen tussen beide.
Vorig jaar werd de CEO van RoboDK, Albert Nubiola, geïnterviewd door de Robotics Industries Association over de mythen rond offline programmeren.
Een punt dat hij naar voren bracht, was een veelvoorkomend probleem waar mensen tegenaan lopen als ze aan de slag gaan met robotica: ze denken dat de robot zich gaat gedragen zoals hun bestaande CNC-machines. Ze raken teleurgesteld als ze ontdekken dat dit niet waar is.
Laten we eerst duidelijk zijn, robots zijn geen CNC-machines.
Er zijn enkele grote verschillen tussen de twee technologieën. Deze verschillen zijn de afgelopen tien jaar echter steeds kleiner geworden. Robots zijn nu in staat om sommige bewerkingstaken met vergelijkbare prestaties uit te voeren, zoals we eerder hebben besproken in het artikel: Kan een robot beter presteren dan een CNC-machine voor robotbewerking?
Laten we de twee technologieën eens in het algemeen bekijken om de overeenkomsten en verschillen ertussen uit te leggen.
Wat zijn CNC-machines?
Het bepalende kenmerk van Computer Numerical Control (CNC) machines is hun nauwkeurigheid. Ze kunnen hoge prestaties leveren voor zeer specifieke bewerkingen.
CNC is een lang gevestigde technologie voor geautomatiseerde bewerkingen. De eerste machine werd in de jaren vijftig geïntroduceerd door ingenieur John T Parsons, niet lang voordat de eerste robot werd gebouwd. Sindsdien hebben de twee technologieën zich parallel ontwikkeld.
Het “zakelijke einde” van een CNC-machine is een verplaatsbaar gereedschap, een verplaatsbare mal of beide. Meestal zijn deze alleen beweegbaar in de X-, Y- en Z-assen, hoewel controle over de gereedschapsoriëntatie soms mogelijk is. De assen worden nauwkeurig aangestuurd door een computer, wat een zeer nauwkeurige materiaalverwijdering mogelijk maakt in vergelijking met machinale bewerking met de hand.
Taken voor CNC-machines
Over het algemeen is een individuele CNC-machine maar voor één taak geschikt. Er is echter een reeks verschillende machines, elk ontworpen voor een specifieke bewerking.
Taken die je kunt uitvoeren met CNC-machines zijn onder andere:
- frezen — Besturen van een roterend freesgereedschap om materiaallagen geleidelijk te verwijderen.
- boren — Een draaiende boor positioneren om gaten in een materiaal te maken.
- Draaien – Een statisch gereedschap besturen om materiaal van een ronddraaiend werkstuk te verwijderen.
- Brootsen — Besturen van een statisch brootsgereedschap om veelhoekige vormen in een draaiend of statisch werkstuk te snijden.
- Zagen — Het besturen van een ronddraaiend zaaggereedschap om lijnen in een werkstuk te zagen.
Zoals u kunt zien, zijn de taken die CNC-machines kunnen uitvoeren allemaal zeer specifieke bewerkingen. Voor elk van deze heb je hoogstwaarschijnlijk een nieuwe CNC-machine nodig (hoewel draaien en brootsen bijvoorbeeld beide kunnen worden gedaan op een CNC-draaibank).
Wat zijn robots?
Het bepalende kenmerk van robots is hun flexibiliteit. Ze kunnen een grote verscheidenheid aan verschillende taken uitvoeren (niet alleen machinale bewerking). Bovendien kan een enkele robot voor veel handelingen worden gebruikt.
Robotica bestaat al bijna net zoveel jaren als CNC-bewerking, de eerste werd geïntroduceerd door Joseph F. Engelberger in 1961. Hoewel ze voor het eerst werden gebruikt om taken in productie-industrieën te automatiseren (bijv. Automobiel en ruimtevaart), worden ze nu gebruikt door bedrijven in bijna elke sector.
Een robot bestaat over het algemeen uit stijve mechanische koppelingen die worden bewogen door nauwkeurig bestuurbare motoren bij de gewrichten van de robot. Bij 6-assige industriële robots (het meest voorkomende type) is elke schakel verbonden met het vorige gewricht, maar andere robots (bijv. Cartesisch of Delta) gebruiken andere mechanische configuraties.
Taken voor robots
Het is onmogelijk om een volledige lijst te geven van alle mogelijke taken waarvoor een robot kan worden gebruikt. De enige beperking is uw verbeeldingskracht (en enkele praktische beperkingen van de technologie).
Taken die u met een robot kunt uitvoeren, zijn onder meer:
- Bewerking — Veel van dezelfde taken die CNC-machines kunnen doen, kunnen ook door een robot worden gedaan… maar niet allemaal. Dit vermogen kan de reden zijn dat sommige mensen de verschillen tussen robots en CNC-machines niet herkennen.
- Kies en plaats — Objecten door de werkruimte verplaatsen.
- Lassen — Puntlassen, booglassen, weerstandlassen… het is allemaal mogelijk met robots.
- Sorteren — Een type pick-and-place waarvoor extra detectie nodig is om het type object te detecteren.
- Schilderen – Vrijwel elke procestaak waarbij een gereedschap langs een pad moet worden verplaatst, is geschikt voor robotica.
Wat betreft de taken die de twee technologieën kunnen uitvoeren, kunnen we het verschil tussen robots en CNC-machines als volgt generaliseren:
Een enkele CNC-machine levert hoge prestaties voor een specifieke bewerkingstaak.
Een enkele robot kan veel taken uitvoeren met voor elk een andere prestatie.
5 verschillen tussen robots en CNC-machines
Naast de taken die u ermee kunt uitvoeren, zijn er prestatie- en kwaliteitsverschillen tussen de twee technologieën.
Hier zijn er 5:
- Werkruimte — De werkruimte van een CNC-machine kan meestal worden gedefinieerd als een kleine kubus. Robots daarentegen hebben meestal een grote, bolvormige werkruimte.
- Programmeren — CNC-machines worden geprogrammeerd met behulp van G-Code. Tegenwoordig wordt dit meestal gegenereerd door CAM-software, niet met de hand gecodeerd. Robots worden geprogrammeerd met behulp van de programmeertaal van een fabrikant, maar programma’s kunnen worden gegenereerd met vele andere programmeermethoden (waaronder G-Code) via een robot-postprocessor.
- Nauwkeurigheid – CNC-machines zijn meestal nauwkeuriger dan robots met een nauwkeurigheid tot op fracties van een micron. Robotnauwkeurigheden kunnen worden verbeterd door kalibratie, maar zijn eerder honderden microns.
- Stijfheid – CNC-machines hebben meestal een hoge stijfheid in alle assen. De stijfheid van robots is over het algemeen lager, maar varieert afhankelijk van het type robot. Een Scara-robot heeft bijvoorbeeld een hoge stijfheid in de Z-as.
- Bijzonderheden — De positie van een robotgereedschap wordt meestal berekend door een inverse kinematica-algoritme. Deze kunnen singulariteiten produceren – gebieden van de werkruimte die in feite “dode zones” zijn die worden veroorzaakt door wiskunde binnen het algoritme.
Moet u een robot of een CNC-machine kopen?
Uiteindelijk lees je dit artikel waarschijnlijk omdat je wilt beslissen of een robot echt iets voor jou is.
De beste manier om erachter te komen is door het zelf te proberen! U kunt uw applicatie gratis testen met een robot in RoboDK door een proefversie te downloaden. Geef het een kans!
