工业机器人在陶瓷行业的应用

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工业机器人在陶瓷行业的应用

建立机器人快速制造粘土类陶瓷原型加工系统，针对所加工材料的特性选择合适的刀具和机器人加工轨迹。针对软材料的切削原理，研究针对粘土材料的机器人加工艺，找到合适的加工参数，制作满足熔射制模技术要求的耐高温陶瓷原型。通过对粘土坯料进行加工实验，验证了新工艺的可行性，同时也发现了一些问题，比如切屑粘刀，排屑不畅及精加工过程中的崩豁问题，这些都需要我们在后面的研究中继续展开工作。

陶瓷原型加工路径的建立。以汽车覆盖件陶瓷原型，其最大尺寸(370×325×70)mm，成形件表面质量要求高。因此，以汽车覆盖件陶瓷原型为例讨论陶瓷原型的加工，具有比较典型的代表性。基于UG CAM对机器人加工路径进行规划。使用UG时，操作者可以通过对话框进行加工参数设定与修改，包括几何参数、刀具、方法、程序四方面。首先选取加工方式，设定相关参数后，可生成刀轨路径。然后通过仿真检查井优化刀轨，生成NC代码。最后用本实验室开发的转换程序NC2JBI，实现NC代码到机器人的代码转换。

从不同方向返回测点时都存在不同的误差;机器人轨迹中存在误差最小的坐标轴方向，走刀时应尽量沿此方向。机器人轨迹位置精度测量的结果;最大、最小误差的变化趋势基本相同，但两者相差约0.01mm;行走速度变化时，两种误差的变化规律基本相同，不随行走速度变化。建立NC代码与机器人代码的转换公式，考虑沿轨迹位置误差最小的轴方向走刀并对轨迹作补偿处埋，得到了可生成优化的机器人铣削路径代码的算法和CAM软件。实际加工得到用于熔射制模的陶瓷型熔射原型，满足熔射要求，从而验证了所开发的软硬件以及加工技术的可行性。

工业机器人在陶瓷行业的应用，在国外已是一个较为成熟的技术。工业机器人在施釉和翻模、坯胎出模的上序中适应了不同的工件和模具。这样，可在施釉工艺这样一种粉尘较大、作业较复杂的工作中，取代人工作业，提高产品质量和劳动生产率。在翻模、取坯作业这种体力劳动强度大，需较仔细的作业中避免人工操作易疲劳，造成功效低，易损坏毛坯的毛病。另一方面，由于机器人能“存入”许多工件的最佳施釉工作“曲线”，且每次调用只需非常简单地将相关的程序调人机器人的“当前”操作指令中。所以，一旦工件变化时，机器人能以最快的速度适应工件，喷涂出高质量的釉面，这是人难以达到。