机器人增量成形对于小批量板材成形具有较好的成本效益。这个案例研究展示了一个团队如何使用RoboDK实现质量。
马里奥·吉洛和他的团队是研究所莫佩提他在法国专门从事工业研究。
该团队注意到传统的金属板成型方法存在一些问题,他们决定解决这些问题。
为什么小批量板材成形成本高
钣金成型是一个数字游戏。如果你制造大量相同的零件,成本和时间通常会平衡。然而,如果你只生产一两个零件,它很快就会变得不经济。
深拉深是板料成形中最常用的方法之一。它包括设计和制造一个模具,然后慢慢地在模具上“拉伸”每一张材料。当你只制造几个零件时,模具的成本远远超过成型本身的成本。
传统上,大多数制造商处理这个问题的方法就是接受它。“嗯,这就是生活,”你说。你交叉手指,希望我们其余的机械加工操作将平衡这一低效的过程。或者,如果质量不重要,你可以选择手工成型。
马里奥和他的团队决定不需要这样。有一种方法可以形成高质量的产品,而且对小批量来说是经济的:增量成型。卡塔尔世界杯比分
在这个案例研究中,我们展示了马里奥和他的团队如何使用RoboDK通过机器人增量成形经济地创造高质量的产品。卡塔尔世界杯比分
什么是机器人增量成形?
增量成形(也称为增量板成形)是一种替代深拉深,涉及变形板材料一点一点,一层一层。这样,它有点像3D打印或CNC加工。而不是在每一层添加或删除材料,板材材料非常轻微地弯曲每一层。
自20世纪90年代采用改进的数控机床实现了渐进式成形。数控刀具被单点球体取代,该球体将所需的形状绘制到每层的片状材料上。润滑剂是用来减少摩擦的影响的。
改进的数控机床是一个很好的解决方案,但它们有一个问题:对于较大的零件来说,它们的成本很高。这对于想要使用增量成型来制作原型的公司来说是不可行的,这是一种常见的应用。
机器人增量成形克服了这个问题,通过使用工业机器人来保持工具。世界杯2022美洲预选赛直播它与机器人加工有相似之处我们在前一篇文章中介绍过.
与数控机床不同,机器人不限制零件的尺寸。因此,马里奥的团队认为,机器人增量成形可以用于需要形成大型板材的广泛应用,包括颅骨植入物、假肢和汽车镶板。
实现高质量机器人增量成形的5个步骤
机器人增量成形出奇地简单,但前提是你遵循正确的步骤。该团队使用了以下五个步骤(正如他们在研究论文中所描述的那样)通过机器人增量成形实现高质量产品;
1.建立3D模型
几乎所有的产品都是在C卡塔尔世界杯比分AD(计算机辅助设计)包中设计的,所以这一步应该很简单。你需要定义你想要制造的形状,并创建它的3D模型。
2.生成轨迹
然后你应该生成一个CNC轨迹。这可以在许多CAM(计算机辅助制造)软件包中完成。你甚至可以在同一个软件中生成模型和轨迹。然而,如果你的CAD/CAM软件没有这个功能,一个便宜的CAM程序像CamBam,MeshCAM或FreeMILL是个不错的选择。
该团队使用了CamBam数控软件,它是设计和构建CNC模型和轨迹的一种经济有效的工具。
在这一步中,你需要决定每一层的深度和分层策略。该团队解释说,对于简单的部件有两种常见的策略:
- 〇z层战略这个简单的策略包括分别绘制每一层,在每一层的开始处缩进。
- 〇螺旋战略这个稍微复杂一点的策略包括画一条连续的线,从表格的顶部一直螺旋到底部。这样就产生了一个更光滑的零件,对机器人施加的力也更小。
3.生成刀位点
一旦你有了你的轨迹,下一步就是把它转换成数控机床可以理解的指令。最常见的选择是G-Code,但您也可以使用APT-CLS或NCI。
对于传统的基于cnc的增量成形,这将是生产前的最后一步。然而,当我们使用机器人时,还有一个非常重要的步骤。
4.把g代码转换成机器人指令
为了使用机器人进行增量成形,您需要将g代码转换为机器人能够理解的命令。然而,每个机器人制造商都有自己的编程语言。一些制造商有专业的CNC软件附加组件,但它们通常非常昂贵,而且只适用于他们品牌的机器人。
马里奥和他的团队决定使用RoboDK因为它包含了机器人加工工具作为标准。它非常容易使用,比市场上的其他选择更具成本效益。您只需将G-Code文件加载到软件中,它就会自动生成机器人路径,从而避免机器人错误。
使用RoboDK,我们能够轻松地将g代码转换为LS文件,并在发那科机器人控制器中运行机器人程序,就像它是CNC一样。RoboDK允许在机器人上加速流程部署。
马里奥·吉洛博士。
Maupertuis研究所RFSW主管
5.把程序传给机器人
最后一步是将程序传递给机器人,开始增量成形过程。如果前面的所有步骤都进行得很顺利,那么这应该是相当简单的。然而,有两点你应该记住:
- 选择一个高刚性的机器人机器人的刚度比数控机床低。当施加非常高的力时,这可能导致刀具偏转,这可能发生在加工任务中。该团队使用了一个重载机器人(有效载荷超过500公斤),以确保它有足够的刚性来完成任务。
- 避免不必要的厚材料由于厚材料的刚性较低,用机器人很难成型。只选择产品所需的材料厚度,如果您开始看到工具的偏转,请准备使用更薄的材料。
第一次运行程序时,请注意工具的任何偏差,这些偏差可能是由施加在机器人工具上的过大力引起的。
以下是该团队项目的视频:
这项工作是由Maupertius研究所与…合作宁静的性能.





《实现高质量机器人增量成形的5个步骤》一文