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加工制造领域中工业机器人与数控机床的比较
作者:佚名    机床设备来源:本站原创    点击数:    更新时间:2019-6-17    

  利用工业机械人完成机械加工?机械人能够与数控机床媲美、被用于机械加工使命吗?今天我们就对制造业中保守的机床加工,与新兴的工业机械人加工进行比力。

  在过去的十年中,工业机械人慢慢起头替代数控机床、被用来完成一些加工使命,包罗打磨、抛光、去毛刺、切割等等。可是,机械人可以或许做到比数控机床更好吗?让我们来找到谜底。

  当你第一次听到机械人加工的时候,你可能会意生迷惑,工业机械人并没无数控机床固有的“刚性”,一个遍及的顾虑是它无法达到数控机床的细密程度与不变性。可是,工业机械人却有着机床所没有的其他劣势,这取决于你的加工使命。

  想象你有一块冰,需要加工出一座冰雕用于企业抽象宣传。你可能没有法子利用厂里的数控机床去完成这个使命,由于它们的最大加工空间都远远小于冰雕的体积。

  这就是很典型的更适合机械人加工的使用。体积很大的工件,往往无法利用数控机床加工;较为软性的材料(在此例中又容易受情况影响而变化),也可能需要通过含有更多曲线的加工路径完成,大大都机床都无法实现。这就是为什么工业机械人加工在快速成型使命中更受接待。

  可是,你可能想,我并不需要加工一块冰,我需要的是精确地加工出我的产物。机械人加工能够做到这一点吗?谜底是取决于你的使用。

  精确性可能是数控机床最主要的参数。若是机床的精确性不高,就无法加工出高质量的产物。跟着手艺的成长,机床以及其刀具的精确性在不竭提高,高端的机床可达到20-50微米范畴内的精准度,以至更好。

  工业机械人的精确性也在不竭提高,能够通过校准使机械人的精确性达到接近于其反复性。例如,KUKA KR210机械人的反复性为100微米,通过校准后精确性可达到200微米。

  可是,需要留意的是机械人的精确性依赖于“好的校准”。由于机械人校准往往取决于用户,所以在机械人行业中愈加强调的是“反复性”而不是精确性。

  说到加工空间的大小,数控机床中也有行业先辈的佼佼者,例如十几米长、体积大于两端大象的平板车床。可是,大大都数控机床的空间很无限,能加工出的工件体积较小。

  工业机械人就纷歧样了,它们凡是具有更大的工作空间范畴。一个中等大小的机械人有7至8立方米的操作空间,别的,你还能够通过机械人外轴(扭转台或轨道)来添加空间范畴。

  工业机械人最大的劣势可能就是它的矫捷性。你能够很容易地利用它完成分歧的工作。数控机床一般只擅长统一种工作,例如铣削、扭转打磨、钻孔等等。一台工业机械人能够实现全数这些使命。

  机械人还能够沿着更复杂的路径挪动。数控机床凡是具有3至5个自在度(Degrees of Freedom),能够完成良多加工工作,虽然有必然的局限性。几乎所有的工业机械人都具有6个自在度,这意味着你几乎能够加工出肆意外形的工件。

  加工东西的刚性影响到产物的精确性。刚性低的加工东西碰到坚硬的材料时会移位,将形成不精确的刀具挪动轨迹。机械人相较于数控机床来说刚性较低,凡是为小于1牛顿/微米,而数控机床凡是为50牛顿/微米。

  刚性低的加工东西也具有较低的固有频次,这意味着刀具接触加工物体概况时本身会发生震动。工业机械人的固有频次为10到20赫兹,而机床的刀具一般为几百到几千赫兹。

  工业机械人能够轻松加工泡沫、木材、塑料等材料。可是,更坚硬的材料例如钢铁、钛合金等会导致机械人马达的反冲力,降低精确性。

  数控加工东西与工业机械人都可能造价很高。不外,机械人的两大劣势:较大的加工空间范畴与高矫捷性,意味着统一台机械人能够用于加工多种几何外形、多种体积或多种材料。机械人能够带来更多的附加值。

  若是你的使用需要高切确度与不变性,那么数控机床无法被代替。可是,在切确度答应的范畴内,若是你更需要设备的矫捷性,更大的操作空间以及降低设备成本,那么机械人加工将会是更好的选择。

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