可編程的機(jī)器人去毛刺工具為更高效的自動化精加工工藝帶來了靈活性和一致性。

如今，人們對產(chǎn)品質(zhì)量的要求越來越高，由于零件的復(fù)雜性，要使機(jī)械手生成一個完全與零件邊緣吻合的路徑往往會受到一定的限制，這也使精加工操作很難達(dá)到整體的質(zhì)量要求。

先進(jìn)的精加工設(shè)備

美國的Hammond Roto-Finish公司專為很多行業(yè)的客戶設(shè)計成套的精加工系統(tǒng)，開發(fā)全自動、自主式的金屬精加工單元，來滿足他們不同的精加工要求和生產(chǎn)需要。如今，該公司已經(jīng)為汽車、飛機(jī)、宇航、醫(yī)學(xué)工具、運(yùn)動器材、裝飾部件等制造商提供了很多精加工設(shè)備，為用戶提供了不同類型的自動化系統(tǒng)，如機(jī)械手、柱面測量、平面精加工系統(tǒng)以及一系列適用于特殊精加工工藝的用戶訂制化工具。

一直以來，Hammond Roto-Finish公司在不斷尋找可以進(jìn)一步提高精加工效率的新系統(tǒng)和新元件，最終找到了一種使精加工工藝實現(xiàn)自動化的方案——使用一種靈活性高的精加工工具，即ATI工業(yè)自動化公司開發(fā)的專利機(jī)器人去毛刺工具Flexdeburr來解決工作單元中存在的一些設(shè)計和機(jī)器人培訓(xùn)方面的棘手問題。該公司認(rèn)為精加工工具優(yōu)良的靈活性和一致性能讓他們設(shè)計出體積更小、效率更高的工作單元，而且在配備一個靈活性出眾的精加工工具以后，能夠快速、方便地通過程序?qū)υ撓到y(tǒng)的機(jī)器人進(jìn)行培訓(xùn)。

The pneumatically floating motor and spindle of the Flexdeburr provide limited
compliant movement so that when mounted on a robot, it mimics manual deburring actions.

全新設(shè)計的Flexdeburr

ATI公司開發(fā)的這種Flexdeburr去毛刺工具結(jié)實耐用，采用空氣壓縮機(jī)驅(qū)動，適用于鋁制和鋼制零件的精加工。

Driven by two separate air lines (one to the air-turbine motor,
the other to float the spindle), the Flexdeburr uses standard tungsten-carbide bits.

Flexdeburr是一種輕巧的旋轉(zhuǎn)工具，其主軸采用徑向壓縮空氣作為動力支撐，可以在不規(guī)則的零件表面上高速旋轉(zhuǎn)、操作加工。其“浮動”馬達(dá)和主軸采用±8mm的徑向動力裝置，可以使精加工力保持恒定。Flexdeburr配有一個剛性外罩和一個內(nèi)部的馬達(dá)/主軸總成，運(yùn)行比較方便。氣動馬達(dá)/主軸總成安裝于外罩的心軸軸承上，氣動馬達(dá)與心軸軸承獨(dú)立于外罩運(yùn)行，徑向“動力場”由工具外罩前側(cè)的環(huán)形小型氣動活塞提供，其動力可以從工具徑向的任何一個角度（360°）傳送到主軸/工具上。馬達(dá)內(nèi)部的調(diào)速控制器可以使主軸以40000r/min的轉(zhuǎn)速保持高速運(yùn)行，每單位可承受0.7～4.3kg的載荷而不變形，供氣壓力為0.035～0.42MPa。

Flexdeburr去毛刺工具十分輕巧，總重量只有1.18kg，可以在恒定壓力下緊貼工件邊緣——甚至能像機(jī)器人那樣沿著零件的邊緣以305mm/s的速度移動。其工作溫度為5～35℃，采用標(biāo)準(zhǔn)的碳化鎢工業(yè)刀片，以適應(yīng)組裝線變化的需要，滿足零件的加工要求。另外，刀片可以根據(jù)加工的需要隨時更換，從而改變操作方式。

高速、高效、精確的加工

Flexdeburr去毛刺裝置安裝于機(jī)器人或CNC數(shù)控機(jī)床上，配有噪音很低的空氣壓縮機(jī)馬達(dá)，使用干凈、干燥、經(jīng)過過濾的、無潤滑劑的空氣，直接通向工件。這種精加工工具使用兩種連接空氣：一種壓縮空氣的壓力為0.63MPa，作為切削銼刀的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力；另一種壓縮空氣的壓力為0.42MPa，作為徑向驅(qū)動力。硬質(zhì)材料的零件精加工速度可以達(dá)到25～76mm/s；而軟質(zhì)材料的零件精加工速度可以達(dá)到76～305mm/s。工作時，精加工工具的恒定轉(zhuǎn)速為40000r/min。氣動工具有一個空氣管路用于驅(qū)動切削銼刀，使其旋轉(zhuǎn)運(yùn)行，而另一管線的壓縮空氣能產(chǎn)生徑向傳動力,用于驅(qū)動馬達(dá)/主軸總成。浮動加工頭上的空氣壓力經(jīng)過調(diào)節(jié)，可提供恒定的加工力，這對于加工優(yōu)質(zhì)倒角是必要的。此外，長而細(xì)的Flexdeburr去毛刺裝置的“工作”端可以非常精確、深入地打磨加工，甚至可以深入到其他工具都難以到達(dá)的區(qū)域進(jìn)行加工。

The Flexdeburr's floating design improves the production quality
and efficiency of automated part-finishing.

簡單的編程

Flexdebur去毛刺裝置不但能夠模擬手工精加工打磨方式，更為靈活的是，它可以迅速且容易地改變方向。其尖端固有的靈活特性節(jié)約了機(jī)械手的編程時間。由于該工具能提供機(jī)械手路徑和零件邊緣之間的偏差，因此編程人員只需對少量的路徑點(diǎn)編程就能達(dá)到目的。安裝一個直徑與刀具直徑相同的銷釘，或安裝一個帶有頂尖的智能化工具代替真正的刀具，就可以進(jìn)行機(jī)械手路徑的編程。機(jī)械手可通過手動方式移動到一個點(diǎn)上，此時銷釘或帶有頂尖的智能化工具在這一點(diǎn)上與零件的邊緣接觸，并將這一個點(diǎn)記錄下來，沿著零件的邊緣運(yùn)動，并按一定的間隔重復(fù)上述步驟。機(jī)械手控制器利用這些記錄點(diǎn)確定其跟蹤路徑，同時將切削力調(diào)整到“運(yùn)行位置”，這樣，編程人員就可以對毛刺較大的區(qū)域或必須切削更多材料的區(qū)域增大切削力。

機(jī)械手運(yùn)動的編程還取決于零件的復(fù)雜程度，為了能夠達(dá)到要求的機(jī)械手路徑，加工復(fù)雜零件時需要相當(dāng)長的時間進(jìn)行編程。在實際應(yīng)用中，為了達(dá)到要求的光潔度，需要多次打磨零件，因此按比例計算，編程節(jié)約的時間是十分可觀的。例如，使用Flexdebur后，Hammond Roto-Finish公司的編程時間已經(jīng)減少到幾個星期了，考慮到整套系統(tǒng)——從設(shè)計到生產(chǎn)、運(yùn)行、安裝及操作培訓(xùn)，這一系列工作可能需要花費(fèi)6個月的時間甚至更長，編程時間減少到幾星期就顯得格外重要了。