打磨是一種表面改性的工藝技術(shù),應(yīng)用非常廣泛。常規(guī)的打磨方案采用人工打磨,生產(chǎn)效率低,工作周期長,而且精度不高,產(chǎn)品均一性差。傳統(tǒng)的人工去毛刺噪音大,速度慢,打磨的同時(shí)會產(chǎn)生很大的粉塵,對人的健康也會造成很大危害。
目前國內(nèi)大部分工件去毛刺加工作業(yè)大多采用手工,或者使用手持氣動,電動工具進(jìn)打磨,研磨,銼等方式進(jìn)行去毛刺加工,容易導(dǎo)致產(chǎn)品不良率上升,效率低下,加工后的產(chǎn)品表面粗糙不均勻等問題。傳統(tǒng)的人工去毛刺已經(jīng)滿足不了現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的需要。
近年來越來越多的廠家開始使用機(jī)器人安裝電動或氣動工具進(jìn)行自動化打磨。機(jī)器人去毛刺的方案普通有兩種形式,一是機(jī)器人裝載加工主軸,工件固定,二是機(jī)器人抓取工件,加工主軸固定,兩種方式都是目前比擬主流的方案。
手持打磨比較,機(jī)器人去毛刺能有效提高生產(chǎn)效率,降低成本,提高產(chǎn)品良率,但是由于機(jī)械臂剛性,定位誤差等其他因素,采用機(jī)器人夾持電動,氣動產(chǎn)品去毛刺針對不規(guī)則毛刺處理時(shí)容易出現(xiàn)斷刀或者對工件造成損壞等情況發(fā)生。而且傳統(tǒng)的鑄件清理技術(shù)采用位置控制原理,因需要盡可能精確地確定機(jī)器人運(yùn)行路徑,編程工作復(fù)雜而耗時(shí)。傳統(tǒng)技術(shù)盡管在理論上可獲得恒定的研磨拋光質(zhì)量,然而事實(shí)并不盡如人意,加工后的鑄件往往前后品質(zhì)不一,公差各不相同,難以獲得穩(wěn)定的工藝效果。
機(jī)器人在完成一些與環(huán)境存在力作用的任務(wù)時(shí),比如打磨、裝配,單純的位置控制會由于位置誤差而引起過大的作用力,從而會傷害零件或機(jī)器人。機(jī)器人在這類運(yùn)動受限環(huán)境中運(yùn)動時(shí),往往需要配合力控制來使用。
位置控制下,機(jī)器人會嚴(yán)格按照預(yù)先設(shè)定的位置軌跡進(jìn)行運(yùn)動。若機(jī)器人運(yùn)動過程中遭遇到了障礙物的阻攔,從而導(dǎo)致機(jī)器人的位置追蹤誤差變大,此時(shí)機(jī)器人會努力地“出力”去追蹤預(yù)設(shè)軌跡,最終導(dǎo)致了機(jī)器人與障礙物將巨大的內(nèi)力。而在力控制下,以控制機(jī)器人與障礙物間的作用力為目標(biāo)。當(dāng)機(jī)器人遭遇障礙物時(shí),會智能地調(diào)整預(yù)設(shè)位置軌跡,從而消除內(nèi)力。
基于力控的打磨拋光機(jī)器人能夠?qū)崿F(xiàn)高效率、高質(zhì)量的自動化打磨,是替代人工打磨的行之有效的解決方案。機(jī)器人力控打磨分為以下三種方式:六維力、直驅(qū)、主動柔順力控。
六維力力控方式是由六維力傳感器感知力的信號并傳遞給機(jī)器人控制器,機(jī)器人控制器通過力控算法,控制機(jī)械臂六個(gè)關(guān)節(jié)的動作來保證垂直于工件表面的接觸力恒定。優(yōu)點(diǎn):可做拖曳示教,裝配,打磨;缺點(diǎn):1、整體的機(jī)械響應(yīng)速度慢,無法滿足大部分場景的打磨工藝需求。2、調(diào)試難度高。
其次直驅(qū)力控方式的原理,是通過協(xié)作機(jī)器人各個(gè)關(guān)節(jié)采用直流電機(jī)驅(qū)動,電流與轉(zhuǎn)矩成正比,從而控制電流的大小進(jìn)而實(shí)現(xiàn)力控。優(yōu)點(diǎn):防碰撞,拖曳示教;缺點(diǎn):運(yùn)動速度慢,力控精度低。
主動柔順力控是近年來實(shí)現(xiàn)突破的新技術(shù),原理是機(jī)器人末端集成具備感知、控制與執(zhí)行的智能第七軸,可自動識別機(jī)械臂的位置姿態(tài)及工具與工件間的接觸狀態(tài)。這種力控方式避開了六維力和直驅(qū)兩種力控方式的缺點(diǎn),可以獨(dú)立的控制系統(tǒng),不依賴于任何機(jī)器人,可適配任何種類的打磨工具,響應(yīng)速度快。
盈連科技自主研發(fā)了力位柔順補(bǔ)償器和其配套的力控打磨設(shè)備,創(chuàng)始人為國家力控標(biāo)準(zhǔn)起草小組成員,源于在國家重點(diǎn)力學(xué)實(shí)驗(yàn)室的積累,多年的厚積薄發(fā),率先打破了國外壟斷,在響應(yīng)速度和精度與國外高端產(chǎn)品相同的情況下價(jià)格僅為其1/3。其次,在后期使用費(fèi)用方面,國外產(chǎn)品需要至少半年返回原廠維護(hù)保養(yǎng)一次,而盈連科技的產(chǎn)品可連續(xù)使用五年內(nèi),無需維護(hù);同時(shí),在集成度方面,盈連科技獨(dú)有的雙向力控可以可兼具兩種打磨工藝,響應(yīng)速度為毫秒級,精度在1N以內(nèi)。
盈連科技力控設(shè)備已在樂器類(古箏、小提琴和吉他)、民用類(桌、椅、木門)、金屬類(門把手、焊縫)和鑄造類器件合膜線等十幾個(gè)場景深度落地, 客戶包括全球最大代工廠,全球最大機(jī)器人廠商。
2020年9月15日-19日,第二十二屆中國國際工業(yè)博覽會(簡稱"中國工博會")將于在國家會展中心(上海)舉行。盈連科技將攜多個(gè)機(jī)器人力控及智能打磨工具/方案參展,觀展請移步7.1H館。
盈連科技將在本屆工博會上為大家展示主打核心產(chǎn)品-力位補(bǔ)償器FDC,解決了機(jī)器人打磨行業(yè)的針對力位控制問題,適用于多數(shù)打磨應(yīng)用場景。
即聯(lián)即用,操作簡單,10 分鐘便可上手操作
機(jī)器人系統(tǒng)控制打磨路徑,力控系統(tǒng)控制打磨力度,打磨效率高
打磨場景適應(yīng)性強(qiáng),可以適配任何形式、任何重量的打磨工具
柔性控制打磨過程,最大限度保證表面效果,產(chǎn)品良率最高