为什么机器人比CNC加工更有优势?

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自十九世纪的工业革命以来,工业越来越多地转向生产线的自动化。这种 工业自动化 包括使用技术来确保机器在有限的人工干预下运行。多年来它采取了不同的形式,并在 1960 年代经历了重大创新。这一时期出现了第一台数控机床,称为 CNC 当由计算机控制时,被开发并迅速集成到工业生产链中。同时,发明了第一台工业机器人。这些多臂系统允许自动控制和重新编程,同时可在多个轴上进行操作。工业应用非常广泛:焊接、表面处理、装配或喷漆。CNC和机器人技术的集成随后在许多行业大规模完成,包括汽车和航空。

CNC和机器人系统之间有什么区别?它们的特点是什么,您如何确定哪一种最适合您所在行业的需求?着眼于航空航天工业,更具体地说是自动化表面精加工,我们将详细介绍 CNC 和机器人技术的优点和可能的缺点。

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两个不同的原则对操作员的执行时间有重大影响

CNC机床的原理是从固定位置精确工作。具体而言,机器保持应用过程的零件的位置。然后对不同的工具进行编程以移动并在固定部件上工作。工业操作员必须执行各种手动步骤来操作 CNC:打开机器,放置工件(一次一个),将工件拧到为此目的提供的底座上,关闭机器,在循环结束时重新打开,最后拧松以取出成品。

与CNC不同的是,机器人系统在其机械臂的末端抓取工件,以便移动它并将其带到不同的工具上以应用该过程。这称为拾取和放置。得益于可容纳多个部件的文件抽屉,工业操作员的操作在很大程度上得到了简化。加载后,操作员只需关闭抽屉并开始该过程。机器人负责以自动化方式一个接一个地处理所有零件。在循环结束时,当零件完成时,它们由操作员直接回收在同一个装载抽屉中。因此,与CNC相比,机器人可以节省大量的操作时间。

精度和可重复性案例

CNC机床作为精度的拥护者脱颖而出。零件的固定位置和作用于零件特定点的不同工具的编程使 CNC 能够提供如此高的精度。

然而,机器人系统并没有被排除在外。由于采用了 力反馈技术,机器人系统可以根据工具调整零件的定位,以满足生产要求并达到非常高的精度。

CNC的缺点之一在于零件形状存在变化的风险。尽管并非所有零件都相同,但CNC机床在不同的、专门编程的点上同样工作。直接后果是潜在的不稳定过程和不可重复的结果。

结果的不稳定性由机器人系统校正。力控制技术、工具速度控制、测量工具的使用以及机器人运动的结合确保了每件作品的相同结果。因此, 过程可重复性 是机器人系统的主要优势之一。

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现在制造的机器人能够满足航空和其他高精度行业的高精度要求。

机器人系统的精度和力控制对用于执行该过程的材料数量有重大影响,例如磨料,其明显低于 CNC。产生的废物量也减少了,并最大限度地减少了消除和清洁行动。结果, 简化了系统维护。此外,CNC 机床会产生非常细的磨料粉尘,在生产周期中,这些粉尘会沉积在工件和工具之间。结果是精度降低和机器过早磨损。相比之下,机器人系统有一个除尘器,可以防止过早磨损并确保一致的精度。

CNC多年来一直提供自适应解决方案。同样,机器人系统采用 自适应技术,使用测量工具扫描每个零件并相应地调整编程顺序。这种自适应技术可实现高准确度,满足零件制造商不断增长的技术需求和要求。

机械臂在6轴上的运动允许进入难以到达的区域。在航空工业中尤其如此,因为可以接触到关键飞机发动机部件的特定区域,例如叶片(平台区域、圆角半径等)。

主要不愿意在生产线上使用机器人系统涉及操作这些高科技系统所需的编程知识。制造商担心培训员工编程以控制和优化使用机器人所需的时间。幸运的是,一些机器人系统制造商已经开发出允许控制过程和机器的计算机软件。该软件的优点是只需对操作员进行最少的培训,并允许他们在没有任何编程知识的情况下控制机器 。

总之,CNC 和机器人系统的特性差异很多。无论是在 精度、 可重复性、 自适应技术、 零件新区域的可访问性 还是 废物管理方面,机器人似乎都是更有效的解决方案。由于软件编程需要,自然不愿意使用机器人,现在正被允许每个人使用机器人系统的创新所消除。机器人技术的民主化和 人性化 现在在业界已经司空见惯。因此,航空航天工业为已在生产线上标准化的机器人系统提供了明显的优势,特别是为了满足日益苛刻的技术要求和生产率。

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