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近年来，随着工业机器人在加工现场的普及，机器人去毛刺的自动化也被考虑在内。 然而，在现实中，会出现各种问题，能够顺利实现自动化是很少见的。 为了解决这许多问题，速技能机械开发了一款配备浮动机构的末端执行器 BARRIQUAN。 在 De Barabo，我们将改进我们的浮动加工技术，并与您一起挑战解决问题。
机器人×浮动加工
作为手动去毛刺的自动化方法，人们正在考虑执行类似于人类动作的动作的机器人。 然而，出现了去毛刺自动化特有的问题，例如难以创建精确加工轨迹的机器人结构问题、由于切削工具磨损导致毛刺的大小和形状发生变化以及工件尺寸的变化。
解决这个问题的方法是“浮动加工”。
浮动加工是一种加工方法，通过使用配备浮动机构的末端执行器来吸收机器人加工轨迹中的偏差并响应工件形状的变化，从而防止工件的过度研磨和留下毛刺，从而使刀具适应工件的形状。
机器人去毛刺的 4 个重要要素
我们将解释顺利实现机器人去毛刺自动化所需的四个要素。
1 机器人的选择
工业机器人根据应用具有不同的结构和性能，但通过选择适合去毛刺的机器人，可以实现稳定的自动化。
（1） 垂直多关节机器人
它是一种具有铰接式结构的工业机器人，其特点是形状类似于人的手臂。 因为它是三维的，自由度高，并且可以接近人类运动移动，所以适合替代手动完成的重复性简单任务，是机器人去毛刺 的。
铰接式机器人有两种类型：需要安全围栏的工业机器人和不需要安全围栏的协作机器人，但工业机器人在工人安全和机器人速度方面更适合去毛刺。 此外，根据使用环境，可能会散落细小的碎屑和切削油，因此需要检查 IP 等级。
（2） CRb – 互联机器人
它是一种工业机器人，其特点是结构纤薄，可以在狭窄的空间内安装和操作。 节省空间，具有高刚性、优异的直线度和高定位精度。
当您想在狭窄空间内以最小的移动去除毛刺或加工长工件时，它非常有效。
了解有关 CRb 的更多信息 - Connected Robot
2 带浮动机构的主轴（末端执行器）
在机器人去毛刺中，重要的是要知道如何处理工件的变化。
也有一种方法可以通过使用视觉相机或力传感器的软件反馈控制来解决这个问题，但它可以达到高质量，但它也有实现成本高、处理速度慢的缺点。 通过选择能够响应毛刺和工件尺寸变化的末端执行器，可以执行兼顾成本和加工速度的机器人去毛刺。
对于使用旋转刀具的机器人去毛刺，使用带有浮动机构的主轴进行浮动加工是有效的。 浮动机构有两种类型，伸缩式和倾斜式，必须根据毛刺的位置进行选择。
（1） 伸缩式
伸缩式通过沿 Z 方向拉伸和收缩工具来跟随工件。
它适用于工件边缘发生的去毛刺，通常用于铸件去毛刺和机械加工后。
单击此处查看伸缩式浮动机构的产品
（2） 倾斜型
在倾斜式中，刀具通过倾斜跟随工件。
它更适合于发生在“表面”而不是工件边缘的突起和毛刺。 它通常用于压铸铝的分型线去除。
单击此处查看倾斜浮动机构的产品
3 了解浮动机构特性的机器人示教技术
浮动加工是一种专门用于去毛刺的方法，这在精密切割中通常是不可能的，其中尖端工具的位置在切割时会发生变化。
因此，为了追求质量，除了一般的切削理论外，还需要在了解浮动加工独特特性的情况下进行教学。
4 高级工具的诀窍
在机器人去毛刺中，与手动工作一样，根据毛刺的类型和大小选择工具，以获得所需的去毛刺质量。 在浮动加工中，选择考虑到浮动加工与刀具之间兼容性的刀具也很重要。
以下是 90° 锥形硬质合金旋转棒的示例，该旋转棒通常用于伸缩浮动加工。 硬质合金旋转棒根据切削刃的类型大致可分为四种类型。 两者的切削加工性和二次毛刺的抑制存在差异，但即使它们是相同类型的切削刃，其特性和兼容性也因制造商而异。 此外，与浮动加工的兼容性会根据毛刺的材料和类型而变化，因此需要专业知识来选择 刀具并追求质量。
■ 浮动作业中使用的高级工具示例
■ 硬质合金旋转棒切削刃类型
机器人×浮动加工去毛刺的特点
1 广泛的适应性，可加工复杂的三维形状
利用机器人的铰接式结构，使其能够以类似于人的方式移动，可以从任何角度和姿势接近它，使其适用于具有三维复杂形状的工件的去毛刺。
在加工中心等加工机上需要同时控制多个轴的操作，可以用一个机器人完成。
此外，由于可以适应的形状多种多样，因此可以使用通用的自动去毛刺系统来处理各种产品，而不是使用一台专用机器。
2 可以进行质量稳定的去毛刺
通过用机器人代替工人，可以不受人为因素影响的连续加工。
通过组合浮动加工，该系统在响应工件和毛刺的变化的同时吸收机器人加工轨迹中的偏差，因此连续加工时的质量非常稳定。
3 将小型机器人变成去毛刺机
■ 加工过程中机器人的加工负荷（伸缩浮动）
使用机器人进行加工时，机器人的有效载荷能力往往更大，因为除了末端执行器本身的重量外，还需要具有能够承受加工载荷的有效载荷。
浮动机构起到阻尼器的作用，吸收加工反作用力的冲击，具有减轻机器人加工负荷的作用。
即使在需要有效载荷能力为 20 kg 或更大的机器人而没有浮动机构的加工条件下，当有伸缩式浮动机构时，也可以使用有效载荷能力为 7 kg 或更高的机器人进行加工，因此可以在节省空间的同时进行高速去毛刺加工小型机器人。
4 刀具寿命的稳定
浮动机构根据切削力和切削力之间的平衡来改变切削刃的位置。 因此，即使在加工过程中切削力突然增加，也会自动调整加工压力并以恒定的力进行加工，因此很难对刀尖刀具施加过大的负荷，因此刀具寿命是稳定的。
可选的 SG 浮动装置 （C-FS01） 具有高响应规格，即使在加工扭矩下也能响应，有望有效地进一步稳定刀具寿命和稳定由于切削力变化较大而导致的高低高度差工件的倒角量。
■ SG 浮子如何漂浮
×浮动加工机器人可以做什么？
擅长浮动加工的毛刺
（1） 加工后的毛刺
我们擅长去除铣削、立铣和磨削后工件端面上出现的毛刺。
它在轮廓不规则的区域（例如材料表面和加工表面之间的边界）以及变形或偏斜的工件中特别有效。
我们主要选择带有伸缩式浮动机构的末端执行器。
（2） 铸造毛刺（分型线、膜毛刺）
我们专注于铸件的中间精加工 ~ 最终精加工，例如分型线和去除模具配合面上出现的膜毛刺。
可以完成使用大型主轴或修边机进行粗加工无法去除的细节。
我们主要选择带有倾斜浮动机构的末端执行器。
不擅长浮动加工的加工
（1） 无法使用高级工具的地方
由于浮动加工是一种切削过程，因此无法加工尖端工具不撞击或干涉的零件。
此外，如果击中高级刀具但浮动机构无法正常工作，则无法选择和接近高级刀具，因为加工会导致质量缺陷和末端执行器过早损坏。
示例：相交孔、模块中的小齿轮等。
（2） 基材上的划痕是 NG
在浮动加工中，旋转刀具跟随工件，因此加工表面上总是有切削痕迹。 我们可能无法处理由于残留切割痕迹而出现问题的外部或功能部件。
示例：带有 NG 切割痕迹的零件、外部零件、内部抛光表面、密封表面等。
对于此类毛刺，使用高压水进行“水射流去毛刺”是有效的。
由于水射流是一种非切削工艺，即使注射距离很远也不会衰减冲击力，因此适用于刀片难以到达的地方（如深孔和交叉孔）的去毛刺，以及不想损坏母材的工件的去毛刺。
正在进行加工测试
在去毛刺实验室 “De Barabo” ，我们随时接受正在考虑使用机器人进行去毛刺自动化的客户提出的处理测试请求。
我们不是简单地进行加工测试，而是要求客户在进行测试前分享他们的问题，明确他们的目标，然后在 De Barabo 的设备中进行测试处理。 测试结果将总结在报告中。
通过加工测试，我们将与客户一起考虑实现自动化。
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