한 엔지니어가 RoboDK로 먼지 없는 로봇 조각을 달성한 방법

정말 먼지 없는 로봇 조각을 달성할 수 있습니까? 한 대학생은 모든 워크샵에서 우드칩을 얻지 않고도 로봇 밀링을 위해 RoboDK와 맞춤형 엔드 이펙터를 사용했습니다. 그들이 한 방법은 다음과 같습니다.

조각은 제조 분야에서 점점 더 인기 있는 작업입니다. 사용자 정의는 다양한 제품의 표준이 되고 있으며 제조업체는 조각을 통해 사용자 정의 로고와 디자인을 제품에 쉽게 추가할 수 있습니다. 로봇 조각은 추가 작업이 거의 없이 제품의 가치를 높이는 쉬운 방법입니다.

독일 대학의 한 학생은 RoboDK에서 로봇 밀링과 협동 로봇을 사용하여 나무를 조각하는 시스템을 설계했습니다. 이 프로젝트에서 특히 흥미로운 점은 먼지와 나무 조각이 너무 많이 발생하지 않도록 특수 엔드 이펙터가 포함되어 있다는 것입니다.

Jan Gosedopp 소개

이 프로젝트는 몇 년 전 학생 Jan Gosedopp이 독일 Hamm-Lippstadt 응용 과학 대학의 공학 학사 과정에서 개발했습니다.

가까운 장래에 로봇 조각이 매우 인기를 끌 것으로 보이기 때문에 지금 그의 프로젝트에 대해 쓰고 있습니다. 예를 들어, Universal Robots 제조업체의 누군가는 최근에 계속 증가하는 협동 로봇 응용 프로그램 목록에 나무 조각을 추가하는 것을 고려하고 있다고 언급했습니다.

Gosedopp의 프로젝트에는 Universal Robot을 프로그래밍하고 먼지를 제거할 수 있는 맞춤형 조각 엔드 이펙터를 개발하는 것이 포함되었습니다.

일반적으로 나무 조각을 하는 방법

많은 가공 작업의 경우와 마찬가지로 자동 조각을 달성하는 전통적인 방법은 전용 CNC 기계를 사용하는 것입니다.

이러한 기계는 쉽게 찾을 수 있으며 시장에는 많은 경쟁 옵션이 있습니다. 그러나 일반적으로 유연성이 없습니다. 각 모델은 특정 유형의 조각에만 적합합니다. 다른 조각 공정으로 전환하려면 완전히 다른 기계를 구입해야 할 수도 있습니다.

CNC 조각사 프로그래밍

이 전통적인 조각 유형의 문제 중 하나는 프로그래밍입니다. CNC 전문가 James Hamilton은 "CNC 기계는 소프트웨어만큼만 우수합니다. 그리고 모든 소프트웨어가 평등하게 만들어지는 것은 아닙니다.” 그는 귀하가 사용하는 소프트웨어가 기계의 기능을 실제로 제한할 수 있다고 설명합니다.

예를 들어 일부 CNC 소프트웨어는 2.5D 밀링만 가능합니다. 이것은 일반적으로 재료 표면에 2차원 모양만 밀링하려는 조각에 적합합니다. 그러나 더 많은 3차원 모양으로 진행하려면 제한이 있습니다.

Gosedopp은 2.5D 회전 조각을 사용하고 있었습니다. 이 조각에는 회전 경로나 밀링 도구를 사용하여 나무에 얇은 홈을 깎는 작업이 포함됩니다.

로봇 조각이란 무엇입니까?

Jan Gosedopp이 취한 접근 방식은 CNC 기계를 완전히 사용하지 않는 것이었습니다. 대신 그는 로봇, 특히 Universal Robots의 UR10을 사용하기로 결정했습니다.

CNC 기계에 비해 로봇은 매우 유연합니다. 사실, 단일 로봇은 거의 모든 유형의 조각 프로세스 및 그 외 더 많은 작업에 사용될 수 있습니다. 로봇에게 다른 도구를 제공하기만 하면 올바른 로봇 프로그래밍 소프트웨어를 사용하면 매우 쉽게 수행할 수 있습니다.

로봇 조각 프로그래밍

프로그래밍을 위해 Gosedop은 RoboDK를 사용하기로 결정했습니다. 이 선택은 그가 기존 CNC 기계에서 발생하는 많은 잠재적 프로그래밍 문제를 피하는 데 도움이 되었습니다.

RoboDK의 전용 로봇 밀링 마법사를 사용하면 필요한 2.5D 조각을 쉽게 달성할 수 있으며 필요할 경우 정확히 동일한 설정으로 3D 밀링을 사용할 수 있는 옵션을 제공합니다.

조각 경로를 생성하기 위해 그는 CAM 경로를 생성하는 무료 HSMXpress 애드온과 함께 Solid Works를 사용했습니다. 그가 이 프로젝트를 할 당시에는 올해 출시한 SolidWorks용 RoboDK 도구 모음을 아직 사용할 수 없었습니다. 따라서 G 코드 파일을 사용하여 RoboDK에서 밀링 경로를 가져왔습니다.

먼지 없는 조각을 위한 맞춤형 도구

Jan Gosedopp 프로젝트의 핵심 개발 중 하나는 로봇 조각용 맞춤형 엔드 이펙터였습니다.

이 도구의 흥미로운 특징은 작업 중 공작물에서 먼지와 나무 조각을 제거하는 요소가 포함되어있어 깨끗한 작업 환경을 허용한다는 것입니다.

로봇 조각 도구의 중요 요소

학사 학위 논문의 일부로 그는 2개의 다른 엔드 이펙터 디자인을 평가하고 작업에 대한 적합성을 기준으로 가장 좋은 것을 선택했습니다.

그는 다음 범주에 따라 두 가지 디자인을 평가했습니다.

1. UR3/UR10과의 호환성
2. 밀링 스핀들을 고정하는 기능
3. 추출과의 호환성
4. 정확한 센터링 및 정렬
5. 로봇 플랜지가 있는 밀링 스핀들 플러시
6. 고정용 측면 나사
7. 작은 도구 공간
8. 낮은 생산 비용

두 디자인은 매우 유사했으며 이러한 범주의 대부분에서 정확히 동일한 평가를 받았습니다. 두 설계의 차이점은 밀링 스핀들을 부착하는 방법과 로봇 플랜지에 도구를 배치하는 방법뿐이었습니다.

결국 그의 디자인 선택을 결정짓는 두 가지 요인은 낮은 생산 비용과 추가 고정을 위한 측면 나사산의 추가였습니다.

보안

이러한 유형의 도구에 대한 주요 관심사는 보안입니다. 사용한 로봇은 협동로봇이어서 나름의 안전장치가 있었다. 그러나 사용자 지정 도구는 추가적인 안전 문제를 일으킬 수 있습니다.

Gosedopp은 보안의 두 가지 측면에 중점을 두었습니다.

1. 비행 물체로 인한 위험 — 조각 작업에서 나무 조각과 먼지가 쉽게 날아가 사람에게 해를 끼칠 수 있습니다. 이를 방지하기 위해 그는 날아다니는 나무 조각을 잡기 위해 도구 주위에 브러시를 도입하고 먼지를 제거하기 위해 진공 청소기를 도입했습니다.
2. 밀링 스핀들의 작업 공간에 사람이 들어갈 위험 — 협동로봇 자체는 일반적으로 안전하지만 이것이 도구가 안전하다는 의미는 아닙니다. 회전하는 조각 도구는 예를 들어 사람의 손이 방해가 되는 경우 사람에게 피해를 줄 수 있습니다. 도구 주변의 브러시는 이를 어느 정도 방지하는 데 도움이 됩니다. 그러나 Gosedopp은 추가 보안이 필요하다고 생각하여 안전 유리와 레이저 스캐너를 추가했습니다.

최종 디자인

두 가지 디자인을 평가한 후 Gosedop은 로봇 조각 엔드 이펙터의 최종 디자인에 도달했습니다. 다음 구성 요소가 포함되어 있습니다.

• 밀링 헤드 — 공작물 밀링용 도구의 "비즈니스 끝".
• 로봇 암 — UR10 협동 로봇.
• PC — 프로그램이 RoboDK에서 생성되어 로봇 프로그램으로 내보내졌습니다.
• 컨트롤러 상자 — 신호 처리를 수행하고 RoboDK에서 제작한 로봇 프로그램을 실행했습니다.
• 진공 — 먼지와 칩의 추출을 수행했습니다.
• 보안 시스템 — 레이저 스캐너를 사용하여 누군가가 작업 공간에 들어갔는지 감지하고 로봇을 정지시켰습니다.

마지막으로 Gosedopp은 이 비디오에서 볼 수 있듯이 다음과 같은 목각 응용 프로그램을 달성할 수 있었습니다.

먼지 없는 조각 로봇으로 무엇을 할 수 있나요? 아래 의견에 알려주거나 에서 토론에 참여하십시오. 링크드인 , 트위터 , 페이스북, 인스타그램 또는 RoboDK 포럼 .