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如今,隨著軟材料加工市場的需求,越來越多的軟材料加工開始應用工業多關節機器人作為加工手段。相對于數控機床,最大的優點就是靈活性高,效率高。
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機器人與CNC機床比較,結構完全不一樣,但關節型機器人和傳統的CNC機床一樣,具有多軸功能。因為機器人的控制器、編程軟件和CNC機床的數控系統不一樣,因而導致機器人與CNC機床的用途不一樣。只要實現機器人的控制器和編程軟件具有數控機床數控系統的相同功能,機器人就完全相同于CNC機床所具備的多軸驅動功能。使機器人有可能成為數控機床。& h3 T: z% N# d9 _# \
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通過對比機加工機器人和數控機床的特點可以得知:
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4 z( h0 H5 I: i( l 適合于不需要高配合精度且高速機加工的應用如:修邊模、建模、鉆孔、攻絲、去毛刺、等切削加工工藝;
3 H# s# G: m" P) m _" M 適合加工多種類型的材料,如:鋁、不銹鋼、復合材料、樹脂、木材、玻璃和銅。2 g e9 [( t, F; @/ t
項目 | 機加工機器人 | 數控機床 | 運動控制 | 開式運動鏈 | 閉式運動鏈 | 坐標系 | 具有多關節 | 無關節且均為直角坐標系統 | 加工 | 工業中各種作業的自動機器 | 冷加工 | 靈活性 | 非常好 | 差 | $ d Y6 A7 g" |2 c1 u( E
對于機加工機器人,可以利用Robotmaster軟件,把機器人的終端執行器變為具有銑削、鉆削、雕刻等功能的主軸系統,就使機器人成為機加工機床。
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國外的CADCAM開發商也在對利用機器人進行機加工方面的專有控制算法、加工優化進行研究。國內的研究成果和知識產權落地多集中在雕刻領域。7 {4 ?4 [- y8 U2 P& H$ K0 p' L* [
因為關節型機器人的本體剛性仍然不好,即使在軟料的加工中,也會產生運動的顫抖。局限住了其在硬料方面的加工應用。; A+ j8 k% e+ k% o( L4 S, \
加上今年國內藝術品市場溫度持續上升,在藝術品,收藏品的加工(玉雕、核桃雕等)的需求也在上升。市場催生的研究成果的落地轉化。
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軟料的機加工存在許多數控機床機加工中沒有涉及的問題,比如
8 ^5 \8 L' h" Q" L6 ^7 g- 成品去料是否干凈(涉及人工二次修整);
- 加工中軟料的承載力度是否會出現損壞缺陷;
- 精細結構深入加工的道路工藝性優化(鏤空去料)等等。
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( c# E3 @$ W& F) z) ]' x1 P& i3 V在這樣的領域,中國仍有趕超的機會。7 m" z5 i( e% _: Q$ Q) _
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目前大多數使用關節型機器人進行的軟料加工,仍有一下一些關鍵問題亟待解決:
7 Z# z: w. r# q. j+ r! G+ B- 高軸數(5-7軸)的聯動加工程序及算法的實現與優化;
- 高精細模型(細粒度和復雜鏤空:如玉玲瓏)的加工工藝性算法實現;
- 基于機器人控制器的加工誤差冗余容錯算法設計;, A# R& i0 f: O5 P2 A6 k+ a8 W
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期待我們能有自己的超世界一流的關節型機器人加工CAM技術。
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