Frezarka na końcu robota przemysłowego to teoretycznie fajna sprawa, dostęp prawie bez ograniczenia z każdej strony obrabianego materiału i niemal pod dowolnym katem - te parametry ogranicza tylko konstrukcja samego robota.. Kolejnym plusem wydawać się mogą koszty - niższe w porównaniu z 'tradycyjnym' układem CNC - brak wałków prowadzących, śrub.. napęd z silnika wprost na przekładnie ramienia..
Kiedy jednak zacząłem symulacje dotyczące zasięgu, swobody dostępu i rozdzieczości takiego rozwiązania, szybko ten pierwszy zachwyt znacznie przybladł
Kilka liczb...
Obliczamy skok końcówki ramienia o L = 1000 mm, położenie początkowe końca ramienia
X=0, Y=1000, Z=0
Przy silniku o kroku 1.8 deg i przekładni 1:1 otrzymujemy ruch końcówki ramienia o łuku równym... 31.4108 mm.. masakra...
Pierwsza myśl to przekładnia... w ofercie CNC znalazłem przekładnie kątowe 1:1, 1:2, 1:3 i 1:4
Po zastosowaniu kolejnych przekładnie otrzymamy długość łuku:
1:2 - 15.707 mm
1:3 - 10.47198 mm
1:4 - 7.8539 mm
Nadal rozdzielczość przydatna jedynie do zgrubnego ciosania kostki brukowej..
kolejny stopień przekładni...
1:9 - 3.490658504
1:12 - 2.617993878
1:16 - 1.963495408
Nadal kiszka..
Biorąc pod uwagę krok silnika 1.8 deg, aby na ramieniu długości 1000 mm otrzymać ruch o łuku (bo nigdy nie otrzymamy ruchu po prostej, to oczywiste) 0.1 mm musielibyśmy zastosować przełożenie rzędu 1:300.... Może pozwoli to zastosować silnik o mniejszym momencie, co zmniejszy koszty, ale czy zrekompensuje koszty przekładni?
A to tylko teoretyczne wyliczenie skoku, nie ma zbyt dużego związku z powtarzalnością urządzenia..
Sumowanie błędów...
Rzecz która w 'tradycyjnych' rozwiązaniach raczej nie występuje, jeśli na każdym ramieniu może powstać błąd rzędu 0.1mm, to zgodnie z prawem Murphy`ego błędy te sie będą sumować, a nie wzajemnie zniosą
Stopnie swobody..
Jeśli narzędzie ma mieć dostęp do materiału z każdej strony, pod każdym kątem, to należy zaprojektować trzy ramiona, a na końcu ostatniego i tak koniczna będzie dwuosiowa głowica CNC (na dole tej strony http://www.akcesoria.cnc.info.pl/projekty_maszyn.htm)
Tak więc ilość silników i przekładni znacząco podbija cenę, gdyż potrzebne będą:
1. silnik i przekładnia (1:300) obrotowej podstawy ramienia
2. silniki i przekładnie (1:300) dla trzech ramion
3. silniki i przekładnie głowicy dwuosiowej
Tak więc mamy jak nic sześć silników, do tego cztery kosztowne przekładnie o dużym przełożeniu.. Teoretycznie, czym dalej od osi podstawy, tym przekładnia mogłaby być mniejsza, jednak dla pełnej swobody dostępu ramiona powinny być równej długości - jeśli damy trzy razy po 1000 mm, w praktyce układ taki nie sięgnie do podstawy sześcianu boku 1 metr położonej na boku przeciwległym do osi obrotu ramienia... inaczej mówiąc 'od drugiej strony'
Nie zabrałem się nawet za obliczanie sił, momentów obrotowych itp, bo już ta wstępna analiza pokazuje, że nie jest to tak dobre rozwiązanie jak początkowo mogłoby się wydawać...
Co więc 'w zamian'?
Jeśli za punkt odniesienia przyjmiemy możliwość obróbki sześcianu o bokach równych 1000 mm, to frezarka bramowa o zakresach x=1500, y=1500 i z=1500 z głowicą dwuosiową wyjdzie nie tylko taniej, ale i prościej w oprogramowaniu, wykonaniu i o większej precyzji obróbki...
Wiem, Ameryki nie odkryłem, jednak może jest w moich przemyśleniach jakiś błąd?
A na wałkach można chyba nieźle zejść ze średnicy, bo masa probówki nie przekracza 15 gram... 
