机器人适用的测量技术

Toolcraft公司在机器人技术领域中的丰富经验以及其合作伙伴unicam公司在软件方面的专业知识给人们留下了深刻的影响。“我们将这些知识融合到一起，为解决客户的复杂任务开发特殊的专用解决方案。”Toolcraft公司工程技术和机器人技术领域的负责人ThomasWieland先生说。

 

为了生产带有背光档位指示的陶瓷质卡扣，Toolcraft公司采用了由五台五轴数控磨床和五台机器人单元组成的生产线。这样一块薄薄的陶瓷片给生产加工带来了一系列的挑战：一个在各个方向都不平整的曲面是很难在夹具中装夹定位的，而陶瓷材料又很难抛光。

 

 

 

在Toolcraft机器人的手臂上有一根高速旋转的抛光主轴，抛光主轴端部就是夹持着抛光毛毡的抛光夹具。陶瓷材质的卡扣总是成对的由真空吸盘夹持在工件零点处，一个接一个地磨光、抛光。尽管事先已经在毛毡上涂抹了足够的研磨膏、抛光膏，但由于高速旋转的抛光主轴会使毛毡迅速磨损，有时甚至直接从毛毡夹具上脱落下来。因此Toolcraft公司在机器人单元中使用了Blum公司的Z-Nano接触式刀长测量仪，以便在每一次抛光之前都能检查一下毛毡的厚度、确定表面的位置。当毛毡磨损到规定的极限程度时，机器人就会从库中取出新的抛光毛毡。

 

由于卡扣自由曲面上的公差带只有0.05mm，Toolcraft公司在卡扣磨削加工中也配用了Z-Nano接触式刀长测量仪：因为需要精确地测定研磨条的位置。对Toolcraft公司来讲，能够在无人值守情况下自动化地完成陶瓷卡扣的磨削和抛光是非常重要的事情。在接触式刀长测量仪的帮助下，Toolcraft公司成功地实现了无人值守的卡扣加工，而且所有的磨削和抛光机床都可以由一名工人即完成操作、管理。

 

 

Toolcraft公司当前的项目要求在大型数控加工中心里实现高精度的机械加工。为了能够检测、监控加工过程中所需的60多种刀具，Toolcraft公司在数控加工中心的一角安装了Blum公司研发生产的LC50-Digilog激光测量系统。它会在每次换刀之前都检查一次刀具的破损程度。在加工过程的关键时刻，它还可以精确地测量刀具的每一个切削刃。

 

激光测量系统能够提供准确的刀具位置和刀具长度信息，从而可以使机器人的机械臂更加精确地工作。在加工过程中，LC50-Digilog发射激光的孔会关闭起来，以避免灰尘进入。这样，即使是在非常恶劣的工作环境中激光测量系统也能可靠地完成测量任务。

 

 

该项目遇到的另一个挑战是被加工零件毛坯的重量问题：在切削加工过程中零件的重量需要从一开始的1300千克准确无误地减少到200千克。在加工单元的两道加工工序之间，被加工零件要被取出来再重新装夹，这也就要求强制性的重新测量。在二次装夹重新测量时，机器人单元使用的是模块化的TC63-10型测量探头。这种检测探头可以像一般的刀具那样安装在机器人机械臂的顶端，并利用BRC无线通信技术将检测到的测量数据传输给机器人控制系统。它所使用的开关信号也是光学开关信号，因此也就没有机械磨损，从而保证了在长期使用中恒定的测量精度。TC63-10型检测探头也像Blum公司其他的测量探头一样配用72个端面齿的高精度shark360测量探头传动机构。

 

 

 

“它们值得赞扬。我们60台五轴加工中心都配备了Blum公司的激光测量系统，每台新购买的加工中心都配备了高精度的刀具测量探头。就连研磨和抛光设备中也配备了这样的测量探头。在我们的创新力和我们对质量的要求基础上，Toolcraft公司在用户那里赢得了良好的声誉。在我们的生产加工过程中，Blum公司的测量系统发挥了很大的作用——它们使用灵活、测量结果准确而且可靠——就像Toolcraft公司一贯追求的那样。”Wieland先生最后总结性地说道。