一个工程师如何用RoboDK实现无尘机器人雕刻- RoboDK博客

真的能做到无尘机器人雕刻吗?一名大学生使用RoboDK和一个定制末端执行器来进行机器人铣削，而不需要在整个车间获得木屑。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，雕刻允许制造商很容易地将定制的标志和设计添加到他们的产品上。机器人雕刻是一种简单的增加产品价值的方法，几乎不需要额外的工作。

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

引入Jan Gosedopp……

该项目是由学生Jan Gosedopp在几年前开发的，作为他的工程学士学位的一部分哈姆-利普施塔特应用科学大学在德国。

我们现在正在写关于他的项目，因为机器人雕刻看起来在不久的将来会变得非常流行。例如，制造商Universal Robots最近提到，他们正在考虑在他们日益增长的产品中加入木刻协作机器人应用列表．

Gosedopp的项目包括编程一个通用机器人和开发一个可以清除灰尘的定制雕刻末端执行器。

与许多加工操作一样，实现自动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，在市场上有许多竞争的选择。然而，它们通常是不灵活的——每个模型只适用于一种特定类型的雕刻。如果你想切换到另一种雕刻工艺，你可能不得不买一台完全不同的机器。

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“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。

一些数控软件，例如，只能实现2.5D铣削。这对于雕刻来说很好，因为你通常只需要将一个二维的形状磨到材料表面。然而，如果您想要进一步发展到更三维的形状，它就会变得有限制。

Gosedopp使用的是2.5D旋转雕刻，这涉及到使用旋转路由或铣刀在木材上切割薄槽。

Jan Gosedopp采取的方法是完全避免使用数控机床。相反，他选择了一个机器人，特别是通用机器人公司的UR10。

与数控机床相比，机器人非常灵活。事实上，一个机器人几乎可以用于任何类型的雕刻过程，以及更多的任务。你要做的就是给机器人一个不同的工具，用正确的机器人编程软件，哪一个很容易做到．

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，很容易实现他需要的2.5D雕刻，并让他的选择使用3D铣削完全相同的设置，如果他需要它。

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

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。

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

作为他的学士学位论文的一部分，他评估了2种不同的末端执行器设计，并根据其对任务的适用性选择了最好的一种。

他对自己的两个设计进行了以下分类:

这两种设计非常相似，在大多数类别中得分完全相同。两种设计的唯一区别是铣刀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为额外的固定件增加横向螺纹。

这类工具的一个关键问题是安全性。使用的机器人是协作机器人，所以它有自己的安全特性。然而，定制工具可能会带来额外的安全问题。

Gosedopp专注于安全的两个方面:

飞行物的危险-木屑和灰尘很容易从雕刻过程中飞走，对人体造成伤害。为了解决这个问题，他在工具周围安装了刷子来捕捉飞溅的木屑，并使用真空吸尘器来提取灰尘。
人进入铣刀工作空间的危险-虽然协作机器人本身通常是安全的，但这并不意味着它们的工具是安全的。旋转雕刻工具可能会对人造成伤害，例如，如果他们的手挡住了去路。工具周围的笔刷在一定程度上有助于避免这种情况。然而，Gosedopp觉得需要进一步的安全措施，所以他增加了一层安全玻璃和一个激光扫描仪。