实现完美的机器人钻孔的5个技巧

钻孔是给机器人的伟大任务。但是,您需要牢记几件事才能实现高质量的演习。这是确保成功的5个提示。

机器人钻探是各种各样的行业中的一项流行任务。它用于从手术机器人技术到飞机制造的应用中。

近年来,我们看到了机器人被用来钻探患者头骨协助人工耳蜗手术。我们还曾在太空中看到机器人钻探当火星好奇的机器人钻入火星表面时。

机器人钻探也是Robodk用户中的流行应用程序。但是,如果您不遵循一些简单的提示,那可能是一项棘手的任务。

为什么机器人钻孔会很棘手

尽管钻井是送给机器人的一项巨大任务,但这并不总是最容易实现的。几个因素结合在一起,使其成为一项艰巨的任务,包括材料的硬度,机器人的刚度,访问力传感,离线编程软件的校准等等。亚搏国际网址

如果您不考虑这些因素,则钻井的质量可能很低。

当然,您可以尝试通过解决方案克服这些挑战麻省理工学院研究人员最近在2018年6月提出。他们使用人类脑部的机器人在不正确钻孔的情况下教授机器人。但是,这在工业环境中似乎并不是很实用,对吗?

取而代之的是,这里有5个技巧,可确保使用机器人进行质量钻孔。

实现完美的机器人钻孔的5个技巧

1.知道所需的力量

机器人钻孔可以在机器人和钻头上的多个方向上施加很高的力。这些力量将影响机器人,钻孔工具和控制策略的选择。

至少有四个方向钻井操作中的力量:

  • FZ:沿工具轴施加到钻孔工具的尖端的力。
  • FX:该力沿垂直轴之一施加到钻孔工具的尖端上。
  • FY:该力沿另一个垂直轴施加到钻孔工具的尖端上。
  • FR:该力施加到钻井工具的轴上,该钻井工具阻止了该工具围绕其尖端的旋转。

随着工具训练的深度,每种力以不同的方式增加。FX和FY是作为振动逐渐增加的振动而经历的。FZ和FR在钻井开始时迅速增加,然后随着孔的深度逐渐增加。

2.知道机器人的刚度

机器人的刚度是指所有关节的刚性。它受到关节可以施加的最大扭矩的限制。

与CNC钻机相比,机器人的刚度很低,正如我们在上一篇文章中所解释的那样机器人可以优于机器人加工的CNC机器吗?亚博ios下载机器人的刚度通常小于每千分尺1牛顿,而CNC计算机通常每千分尺50多个牛仔。

计算机器人的刚度并不总是那么容易 - 即使是估计需要一些很重的数学。但是,工业机器人的详细产品表有时会在各个方向上指定最大力量。您可以将钻井操作所需的力量进行比较。

3.避免合规机器人

一些机器人 - 例如协作机器人 - 设计为合规。这对于要求机器人与人一起工作的应用非常好。如果机器人与某人相撞,则其合规性意味着它不会施加有害力量。

但是,对于钻井,合规性是适得其反的,因为它可以通过降低机器人的刚度来起作用。我们希望机器人在钻孔时尽可能保持僵硬,否则钻孔工具将四处移动并降低孔的质量。

您在机器人技术中发现了两种合规性:

  • 主动合规 -机器人使用其控制系统检测到碰撞并改变其刚度。有时您可以停用这种合规性,在这种情况下,机器人可以用于钻孔。例如,这是一个合作的US 10在相对柔软的材料上执行钻井任务。
  • 被动合规性 -机器人的关节一直在机械上设计为符合符合条件 - 例如来自重新考虑机器人技术(顺便说一句被哈恩集团收购)。由于您无法停用这种合规性,因此通常意味着机器人不适合钻孔(除非工件材料非常非常柔软)。

当然,没有合规性,这意味着您的机器人必须被保存在安全围栏后面或与安全传感器一起使用。

4.考虑力控制

实现一致质量钻井的最佳方法是在整个操作过程中施加一致的力。使用机器人实现此目的的最可靠方法是使用力扭转传感器和力控制。

力控制来了以几种形式,包括僵硬的控制,阻抗控制,录取控制和其他各种。但是,所有这些基本上都涉及使用算法来控制机器人施加的精确力。

由于力传感技术的进步和更好的控制算法,这越来越容易实施。但是,力控制确实为您的机器人程序增加了另一层复杂性。

在Robodk中,您可以通过使用力控制以下两种方法之一

  1. 在后处理器中 -您可以使用Robodk对机器人的路径进行编程,然后更新机器人的后处理器以包括力控制代码。对于每个机器人品牌,这种方法将略有不同。有关后处理器的信息,请参见本文。
  2. 在Robodk API中 -您还可以使用API​​进行编程,然后从软件中控制机器人实时。在这种情况下,机器人由运行机器人的计算机直接控制,因此必须始终连接它们,而不仅仅是在编程过程中。有关API的信息,请参见本文

集成的力控制可能很棘手,但也可以大大提高钻井的质量。

5.校准和测试

与您使用机器人进行的所有离线编程一样,使用仿真来校准机器人也很重要。钻孔需要相当高的准确性。确保钻孔最终到达想要的位置的唯一方法是正确校准模拟。有关如何提高机器人的准确性的提示,请参见本文。

最后,与任何机器人程序一样,在将其投入生产之前,请彻底测试您的程序。用您将使用的所有材料测试钻孔。确保钻机在操作过程中不会四处移动。如果确实如此,则可能表明该材料对于您当前的设置太难了。

这是用Robodk编程的钻井任务的演示:

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关于亚历克斯·欧文·希尔

亚历克斯·欧文·希尔(Alex Owen-Hill)是一位自由作家和公众演讲者,他在博客上介绍了许多主题,包括科学,createclarifyarticulate.com上的演讲技巧,讲故事,当然还有机器人技术。他与CERN合作,从马德里大学获得了马德里大学的远程幼儿园博士学位。作为恢复学术的学者,他通过博客关于工业机器人技术来保持坚定的脚步。

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2条评论“ 5个技巧实现完美的机器人钻孔”

  1. 我喜欢您提到的如何使用力扭动传感器来控制钻井机器人。我的兄弟想学习如何制作机器人机器,他想知道他如何控制钻探机器人。我一定会告诉他使用力扭动传感器。

  2. 有趣的是,与CNC机器相比,钻井机器人的刚度较低。我的兄弟想了解有关机器人技术的更多信息,他想知道他如何可以通过机器人学习钻探。我一定会告诉他,他应该了解用于钻探目的的机器人的僵硬。

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