Jak využít SCARA roboty v CNC technologii pro efektivní obrábění měkkých materiálů

SCARA roboti, díky své konstrukci, nabízejí zajímavé možnosti v oblasti CNC obrábění, zejména pro zpracování měkkých materiálů jako je pěna. Tento typ robotů se vyznačuje pohybem v osách X, Y a Z prostřednictvím kloubového ramene, což je dostatečně jednoduché na to, aby bylo možné přidat rotaci nástroje v dalších dvou rovinách. Taková konfigurace poskytuje dostatečnou flexibilitu pro různé úkoly, přičemž mechanická jednoduchost je klíčem k širokému použití v dílnách, kde je třeba manipulovat s jemnými nebo pružnými materiály.

Když se zaměříme na nevýhody, je třeba zmínit, že SCARA roboti nemají stejnou strukturální tuhost jako jiné typy strojů. Například při práci s tvrdšími materiály může kloubové rameno působit jako velká páka, což při obrábění pevných materiálů, například s použitím vřetena, může vést k nežádoucímu ohybu. Tento problém ale není tak výrazný, pokud se pracuje s měkčími materiály. V takových případech je SCARA robot ideálním nástrojem pro vysoce efektivní řezání a vyřezávání.

Veškerá práce, která je vykonávána na těchto robotech, závisí na softwaru. Programování takového zařízení je ve své podstatě velmi podobné běžným CNC strojům, protože i SCARA roboty využívají G-kód pro generování dráhy nástroje z původního výkresu. To znamená, že základní principy a algoritmy, které řídí jejich činnost, jsou v zásadě stejné jako u jiných CNC technologií, jen s přizpůsobením pro konkrétní mechanické konstrukce.

Pokud se chcete podívat na rozšířené možnosti, je dobré zvážit přidání dalších nástrojů do vašeho pracovního prostoru. Základní CNC stroj může být vybaven nejen vřetenem, ale také lasery a 3D tiskárnami. Tento soubor nástrojů vám poskytne maximální flexibilitu a umožní vám pracovat s různými materiály, což vám otevře nové horizonty pro tvorbu složitějších a přesnějších dílů.

Zároveň se doporučuje pravidelně sledovat nové technologie a inovace v oblasti CNC. To, co je dnes považováno za pokročilé, může být za pár let standardem, a proto je vždy dobré mít přehled o tom, co nového se objevuje na trhu. Technologie CNC se rychle vyvíjejí a přinášejí stále nové možnosti pro zpracování materiálů a zvýšení efektivity výroby.

Jak správně nakonfigurovat a kalibrovat CNC stroj: Podrobný návod pro nastavení krokového motoru a firmwaru

Při konfiguraci CNC stroje je nezbytné správně nastavit parametry, které ovlivňují přesnost a efektivitu stroje. Většina CNC strojů, včetně modelu 3018, používá krokové motory a šrouby s kuličkovými maticemi (leadscrews), jejichž konfigurace může být složitá, pokud není správně pochopena a provedena. V následujících odstavcích si projdeme, jak správně nastavit kroky na milimetr pro jednotlivé osy, jak použít předem nahraný firmware a jak provést kalibraci vašeho stroje.

Prvním krokem je získání základních informací o motoru, který je s vaším CNC strojem dodáván. Klíčové parametry zahrnují:

1. Počet kroků na otáčku: Tento údaj je uveden ve specifikacích motoru a je obvykle 200 kroků na jednu otáčku. Tento údaj je zásadní, protože určuje, kolik kroků motor provede během jednoho otáčení.

2. Počet mikrokroků: Mikrokroky definují, kolik mikrokroků odpovídá jednomu plnému kroku motoru. Tento parametr závisí na nastavení ovladače krokového motoru. V našem příkladu použijeme hodnotu 4 mikrokroky, což znamená, že jeden plný krok motoru se rozdělí na 4 menší kroky. Takto se zvyšuje přesnost pohybu motoru.

3. Výstup šroubu (leadscrew): Každý šroub s kuličkovou maticí má specifický stoupání, tedy vzdálenost, kterou se matice pohybuje při jednom otáčení šroubu. Například šroub TR8*8-2p má stoupání 2 mm na otáčku, což znamená, že se matice pohne o 2 mm při každém otočení šroubu.

Spojením těchto údajů získáme počet kroků na milimetr (steps per mm). Pokud máme motor s 200 kroky na otáčku a stoupání šroubu 2 mm, počet kroků na milimetr bude 100. Pokud připočteme mikrokroky, bude počet mikrokroků na milimetr 400.

Po správném výpočtu těchto hodnot je nutné nastavit je ve firmwaru vašeho CNC stroje. Pokud používáte ovládací software jako GRBL, budete muset nastavit hodnoty pro každou osu (X, Y, Z) pomocí příkazů jako $100 pro osu X, $101 pro osu Y a $102 pro osu Z.

Dalším krokem je kalibrace vašeho stroje, která se často provádí prostřednictvím nástrojů, jako je Universal G-code Sender (UGS). Tento nástroj vám umožní nastavit správné kroky na milimetr pro každou osu na základě skutečného pohybu, který váš stroj provádí. Proces zahrnuje měření vzdálenosti mezi dvěma body v pracovní oblasti stroje a zadání těchto hodnot do softwaru, který upraví nastavení kroků na milimetr pro každou osu.

Pro kalibraci na ose X například provedete následující kroky:

1. Ujistěte se, že je nástroj na požadovaném místě v pracovní oblasti.

2. Pomocí softwaru snížíte nástroj až k pracovní ploše a označíte tuto pozici.

3. Poté pomocí příkazu pro osu X (X+) posunete nástroj o 250 kroků a opět označíte novou pozici.

4. Změřte vzdálenost mezi těmito dvěma body a zadejte ji do UGS, který následně vypočítá správné nastavení kroků na milimetr.

Tento proces opakujte pro osy Y a Z, abyste zajistili, že všechny osy jsou správně kalibrovány a že stroj bude pohybovat nástrojem s maximální přesností.

Kromě samotné kalibrace je nutné také zohlednit správné nastavení firmwaru. Předpokládá se, že firmware bude předem nahrán na vašem CNC stroji. Pokud tomu tak není, budete muset firmware nahrát, což se nazývá „flashování“. Tento proces obvykle vyžaduje software jako XLoader nebo LaserGRBL. Každý software má svůj vlastní způsob nahrávání a nastavení správné verze firmwaru, která odpovídá vašemu konkrétnímu stroji.

Pokud máte k dispozici předem nainstalovaný firmware a správně nakonfigurovaný stroj, proces nastavování kroků, kalibrace a testování bude mnohem jednodušší a méně časově náročný. V případě potřeby můžete opakovat testy a vylepšit nastavení podle vašich specifických požadavků.