一位工程师如何用RoboDK实现无尘机器人雕刻

真的能实现无尘机器人雕刻吗?一名大学生使用RoboDK和一个定制的末端执行器进行机器人铣削,而不用获得整个车间的木屑。他们是这样做的。

雕刻在制造业中越来越受欢迎。定制正在成为许多不同产品的标准,雕刻允许制造商轻松地在他们的产品上添加定制的标志和设计。卡塔尔世界杯比分机器人雕刻是一种增加产品价值的简单方法,几乎没有额外的工作。

德国一所大学的一名学生设计了一个系统,使用机器人铣削和RoboDK的协作机器人雕刻木材。这个项目特别有趣的是,它包括一个专门的末端执行器,以避免产生过多的灰尘和木屑。

引入Jan Gosedopp……

该项目是几年前由学生Jan Gosedopp开发的,作为他工程学士学位的一部分Hamm-Lippstadt应用科学大学在德国。

我们现在正在写他的项目,因为机器人雕刻看起来将在不久的将来变得非常流行。例如,制造商环球机器人公司的人最近提到,他们正在考虑在不断增加的产品中增加木刻协作机器人应用程序列表

Gosedopp的项目包括编写一个通用机器人,并开发一个定制的雕刻末端执行器,可以去除灰尘。

木刻通常是怎么做的

正如许多加工操作的情况一样,实现自主雕刻的传统方法是使用专用数控机床。

这些机器很容易找到,市场上有许多竞争的选择。然而,它们通常是不灵活的-每个模型只适合一种特定的雕刻类型。如果你想换一种雕刻工艺,你可能得买一台完全不同的机器。

编程数控雕刻机

这种传统雕刻的挑战之一是编程。作为CNC专家詹姆斯·汉密尔顿说一台数控机床的好坏取决于它的软件。并不是所有的软件都是平等的。”他解释说,你使用的软件确实会限制你的机器的能力。

例如,一些CNC软件只能实现2.5D的铣削。这是很好的雕刻,在那里你通常只想磨一个二维形状到材料表面。然而,如果您想要进一步发展到更多的三维形状,它就变得有限制。

Gosedopp使用2.5D旋转雕刻,这涉及到使用旋转打孔或铣刀在木材上切割细槽。

什么是机器人雕刻?

Jan Gosedopp采取的方法是完全避免使用数控机床。相反,他选择使用一个机器人,特别是来自通用机器人的UR10。

与数控机床相比,机器人非常灵活。事实上,一个机器人可以用于几乎任何类型的雕刻过程,以及其他更多的任务。你要做的就是给机器人一个不同的工具,用合适的机器人编程软件,哪一个很容易做到

编程机器人雕刻

在编程方面,Gosedopp选择使用RoboDK。这一选择帮助他避免了许多传统数控机床可能出现的编程问题。

与RoboDK专用机器人铣削向导,它很容易实现他需要的2.5D雕刻,并让他可以选择使用完全相同的设置3D铣削,如果他需要的话。

为了生成雕刻路径,他使用Solid Works及其免费的HSMXpress插件来生成CAM路径。当他做这个项目的时候,SolidWorks的RoboDK工具栏我们今年发布的版本还没有上市。因此,铣削路径为进口RoboDK使用刀位点文件。

自定义工具无尘雕刻

Jan Gosedopp项目的核心发展之一是为机器人雕刻定制的末端执行器。

该工具的一个有趣的特点是,它包含的元素可以在操作过程中清除工件上的灰尘和木屑,这允许一个清洁的工作环境。

机器人雕刻工具的重要因素

作为他学士学位论文的一部分,他评估了两种不同的末端执行器设计,并根据其适合的任务选择了最好的一个。

他根据以下类别评估了他的两个设计:

  1. 兼容UR3/UR10
  2. 能够夹紧铣削主轴
  3. 与萃取物的相容性
  4. 精确的定心和对准
  5. 铣削主轴与机器人法兰齐平
  6. 固定侧螺纹
  7. 小工具的足迹
  8. 低生产成本

这两种设计非常相似,在大多数类别中评分完全相同。两种设计之间唯一的两个区别是铣削主轴的连接方法和刀具在机器人法兰上的定位。

最后,决定他选择设计的两个因素是较低的生产成本和额外的固定增加横向螺纹。

安全

这类工具的一个关键问题是安全性。使用的机器人是一个协作机器人,所以它有自己的安全功能。然而,定制工具可能会引入额外的安全问题。

Gosedopp主要关注两个方面的安全:

  1. 飞行物的危险-木屑和灰尘很容易从雕刻作业中飞离,对人体造成伤害。为了解决这个问题,他在工具周围安装了一根刷子,用来捕捉飞来的木屑,并使用吸尘器吸走灰尘。
  2. 人进入铣削主轴工作空间的危险-虽然协作机器人本身是安全的,但这并不意味着它们的工具是安全的。旋转的雕刻工具可能会对人造成伤害,例如,如果他们的手挡住了路。工具周围的刷子可以在一定程度上避免这种情况。然而,Gosedopp觉得需要进一步的安全措施,所以他增加了一块安全玻璃和一个激光扫描仪。

最终的设计

Gosedopp在评估了两种设计后,得出了机器人雕刻末端执行器的最终设计方案。它包括下列组成部分:

  • 铣头-用于铣削工件的刀具的“业务端”。
  • 机器人手臂- UR10协作机器人。
  • 个人电脑-程序在RoboDK中生成,并导出到一个机器人程序。
  • 控制器盒子-进行信号处理,运行RoboDK生产的机器人程序。
  • 真空-进行灰尘和碎片的提取。
  • 安全系统-一个激光扫描仪用于检测是否有人进入工作空间并停止机器人。

最后,Gosedopp能够实现以下木刻的应用,如这个视频所示:

你可以用一个无尘雕刻机器人做什么?请在下面的评论中告诉我们,或者加入我们的讨论LinkedIn推特Facebook,Instagram或在RoboDK论坛

关于亚历克斯Owen-Hill

亚历克斯·欧文-希尔是一名自由撰稿人和公共演说家,他的博客涉及广泛的话题,包括科学、CreateClarifyArticulate.com的演讲技巧、讲故事,当然还有机器人。他在马德里理工大学(university versidad Politecnica de Madrid)完成了远程机器人学博士学位,这是与CERN合作的PURESAFE项目的一部分。作为一名正在恢复的学者,他通过撰写关于工业机器人的博客,在机器人世界站稳了脚跟。世界杯2022美洲预选赛直播

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一评“一位工程师如何用RoboDK实现无尘机器人雕刻”

  1. 我目前使用四轴数控雕刻石雕,并想了解更多关于使用机器人手臂(库卡KR210从eBay)雕刻石头。我在哪里可以得到关于购买和安装手臂的好的建议?

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