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| Industria | Robótica y Automatización |
| Solicitud | Sistema de articulación de robot humanoide |
| Material | Aleación de aluminio |
| Proceso de fabricación | Impresión 3D de metal SLM + mecanizado CNC de 5 ejes |
| Tipo de producción | Prototipo y producción de bajo volumen |
| Precisión dimensional | ±0,01 mm |
| Acabado superficial | Granallado + Anodizado |
| Método de inspección | CMM y equipos de medición de precisión |
Notas:
Hemos firmado acuerdos de confidencialidad con todos nuestros clientes. Los casos de productos que ve en nuestro sitio web se muestran con la autorización del cliente o se crean utilizando tecnología de inteligencia artificial para simular el proceso de fabricación con fines de demostración, al tiempo que garantizan que los datos centrales y la información confidencial de nuestros clientes permanezcan completamente protegidos.
Desarrollar una estructura liviana sin comprometer la resistencia
Los componentes de los robots humanoides requieren un control estricto sobre el peso, la resistencia y la precisión dimensional.
El cliente necesitaba una carcasa para juntas compacta que pudiera:
Reducir el peso total del robot
Mantener suficiente rigidez estructural.
Proporcionar interfaces de montaje y rodamientos precisas
Respalde un rendimiento de ensamblaje confiable
Sin embargo, era necesario resolver varios desafíos de fabricación antes de la producción.
El modelo CAD original contenía estructuras internas complejas diseñadas para reducir el peso manteniendo la resistencia mecánica.
Estas cavidades internas crearon dificultades para el mecanizado CNC tradicional porque muchas áreas eran de difícil o imposible acceso con herramientas de corte estándar.
Accesibilidad limitada a las herramientas
Superficies internas complejas
Rigidez de mecanizado reducida
Mayor riesgo de desperdicio de material
Dawang Precision evaluó el diseño y recomendó un proceso de fabricación híbrido.
La compleja estructura liviana se produjo mediante fabricación aditiva de metal SLM, mientras que las áreas críticas de precisión se terminaron mediante mecanizado CNC.
Aunque la fabricación aditiva proporciona una excelente flexibilidad geométrica, los componentes robóticos aún requieren superficies funcionales extremadamente precisas.
Las áreas críticas incluyeron:
Asientos de montaje de rodamientos
Interfaces de conexión
Orificios de localización de precisión
Superficies de referencia de montaje
Estas características afectan directamente:
Precisión del movimiento articular
Estabilidad mecánica
Fiabilidad a largo plazo
mecanizado CNC de 5 ejes para terminar todas las superficies funcionales. Se aplicó
Esto permitió un control preciso de:
Precisión de posición
Acabado superficial
Consistencia dimensional
Precisión de mecanizado final alcanzada:
±0,01 mm
Una solución totalmente mecanizada por CNC requeriría una importante eliminación de material y configuraciones complejas de múltiples ángulos.
Una solución totalmente impresa en 3D podría lograr una geometría compleja pero no podría cumplir con todos los requisitos de precisión.
Después de la evaluación de ingeniería, el enfoque híbrido proporcionó el mejor equilibrio:
Método de fabricación |
Ventaja |
Limitación |
|---|---|---|
Impresión de metales SLM |
Geometría compleja, estructuras ligeras. |
Requiere acabado secundario |
Mecanizado CNC |
Alta precisión y calidad superficial |
Geometría interna limitada |
Solución final:
Impresión SLM + Mecanizado CNC de 5 ejes
Del modelo CAD al proceso de fabricación final
Antes de la producción, el equipo de ingeniería revisó el modelo CAD 3D y desarrolló una estrategia de fabricación completa.
El análisis se centró en:
Accesibilidad al mecanizado
Requisitos de tolerancia crítica
Diseño de accesorios
Planificación de trayectoria de herramienta
Requisitos de inspección
El equipo de ingeniería analizó el diseño CAD original para identificar posibles riesgos de fabricación.
Los puntos clave de evaluación incluyeron:
Garantizar que la estructura liviana mantuviera suficiente resistencia.
Comprobar si las herramientas de corte podrían llegar a zonas críticas.
Identificación de superficies que requieren mecanizado e inspección de precisión.
Imagen sugerida:
Captura de pantalla del modelo CAD con anotaciones:
Cavidad interna
Asiento de rodamiento
Interfaz de montaje
Área de mecanizado
Según los requisitos de diseño, el componente se dividió en dos etapas de fabricación.
Utilizado para:
Estructuras internas complejas
Geometría ligera
Producción casi en forma neta
Utilizado para:
Superficies de montaje de precisión
Asientos de rodamientos
Agujeros roscados
Interfaces de montaje
Este enfoque redujo la dificultad del mecanizado manteniendo una alta precisión.
Flujo de trabajo de producción paso a paso
La estructura del componente inicial se produjo utilizando tecnología de fusión selectiva por láser (SLM).
Este proceso permitió la creación de geometrías ligeras complejas que serían difíciles de fabricar utilizando métodos de mecanizado convencionales.
Beneficios clave:
Reducción del desperdicio de material
Flexibilidad de diseño mejorada
Adecuado para estructuras robóticas complejas
Imagen requerida:
Proceso de impresión por fusión en lecho de polvo metálico.
Después de la fabricación aditiva, el componente se sometió a un mecanizado CNC de precisión.
Se utilizó un centro de mecanizado de 5 ejes para completar superficies funcionales críticas.
Las características mecanizadas incluyen:
Áreas de montaje de rodamientos
Agujeros de precisión
Superficies de conexión
Funciones de alineación
Ventajas del mecanizado de 5 ejes:
Configuraciones reducidas
Mejor consistencia de la superficie
Precisión posicional mejorada
Imagen requerida:
Máquina CNC de 5 ejes que mecaniza la carcasa del robot de aluminio.
Después del mecanizado, el componente recibió un tratamiento superficial según los requisitos del cliente.
Proceso:
Desbarbado
Preparación de la superficie
Granallado
Anodizado
El acabado final mejoró:
Aspecto superficial
Resistencia a la corrosión
Durabilidad del producto
Imagen requerida:
Componente robótico de aluminio acabado.
Antes de la entrega, cada dimensión crítica se verificó utilizando equipos de inspección profesionales.
Los métodos de inspección incluyeron:
Artículo de inspección |
Equipo |
|---|---|
Dimensiones generales |
MMC |
Precisión de la posición del agujero |
MMC |
Diámetro del asiento del rodamiento |
Herramientas de medición de precisión |
Calidad superficial |
Inspección visual y de superficie |
Entrega de una solución de componentes robóticos confiable
Mediante la combinación de fabricación aditiva y mecanizado CNC de precisión, la carcasa final de la articulación del robot humanoide logró:
La geometría optimizada redujo el material innecesario manteniendo el rendimiento mecánico.
Las interfaces críticas lograron una precisión de ±0,01 mm para un ensamblaje robótico confiable.
El proceso híbrido permitió el rápido desarrollo de prototipos robóticos complejos sin sacrificar la precisión.
Para componentes robóticos complejos, la fabricación aditiva y el mecanizado CNC son tecnologías complementarias más que alternativas.
La impresión 3D en metal es ideal para:
Geometría compleja
Estructuras ligeras
Desarrollo de prototipos
El mecanizado CNC sigue siendo esencial para:
Interfaces de precisión
Tolerancias estrictas
Superficies de montaje funcionales
La combinación proporciona a los ingenieros una mayor libertad de diseño manteniendo la precisión de fabricación.
Las piezas robóticas de precisión requieren un estricto control de calidad durante todo el proceso de fabricación.
Dawang Precision aplica métodos de inspección que incluyen:
revisión de dibujos CAD
Medición en proceso
Inspección de MMC
Verificación dimensional final
Esto garantiza que cada componente cumpla con las especificaciones requeridas antes de la entrega.
La fabricación SLM permite estructuras ligeras complejas, mientras que el mecanizado CNC proporciona la precisión necesaria para las interfaces de montaje. La combinación de ambas tecnologías ofrece un mejor rendimiento que cualquiera de los procesos por separado.
El mecanizado CNC de precisión puede lograr tolerancias estrictas según el material, la geometría y los requisitos de diseño. Para este proyecto, las dimensiones críticas alcanzaron ±0,01 mm.
Sí. Los equipos de ingeniería pueden evaluar modelos CAD, optimizar procesos de fabricación y producir prototipos o componentes robóticos de bajo volumen según los requisitos del cliente.
Los materiales comunes incluyen aleaciones de aluminio, aleaciones de titanio y aceros inoxidables. A menudo se selecciona el aluminio para las carcasas de los robots debido a sus características de ligereza y buena maquinabilidad.
Este proyecto de vivienda conjunta de robots humanoides demuestra cómo las tecnologías de fabricación avanzadas pueden trabajar juntas para resolver complejos desafíos de ingeniería.
Al combinar la fabricación aditiva SLM, el mecanizado CNC de 5 ejes y la inspección de precisión, Dawang Precision proporcionó una solución de fabricación confiable para componentes robóticos de próxima generación.
