作者：安曼工業機器人

備注：文章來源于安曼工業機器人，如內容有雷同，請與安曼機器人蘇先生聯系。

在壓鑄成型中，零件成型的同時，也產生不同程度的毛刺，盡管壓鑄和模具技術的不斷進步，毛刺在減少卻不能避免。一般在進行加工處理前需要進行去除毛刺作業，然而去毛刺的工作繁瑣，耗費大量人力成本。在人力成本不斷上升，招工難的大環境下，自動化設備去除毛刺成為一種趨勢。利用機器人進行去除毛刺作業更是一種高效的方法。本文由此展開對機器人去毛刺的優勢進行分析、對機器人去毛刺中浮動技術的應用進行研究。

人工去毛刺 狀

機去毛刺的勢

產生的毛刺，目前去毛刺的方法：主要有人工去毛刺、專用機去毛刺、3軸機床去毛刺、機器人去毛刺。其中人工去毛刺占了比較大的比重，人工去毛刺結合電動工具、氣動工具是比較主流的方案。但人工去毛刺存在勞動強度大，動作重復和需要比較大的力氣，工具產生的震動和噪聲對工人的健康造成影響。同時還存在工作環境差，加工質不穩定，生產效率較低的缺點。所以目前稍有規模的企業也在尋求自動化去毛刺的設備。

專用機去毛刺是根據每一款工件具體結構來設計的設備。一般結構簡單，毛刺比較集中在某個位置的工件可以采用這種方式。因為去毛刺的機構都是量身定做設計，很難做到同時對應多種類的工件，工件發生變化也需要投入比較大的成本進行改造。不具有柔性化，較難推廣應用。

3軸機床或者CNC進行去毛刺的方案，與專用機去毛刺方案對比，具有柔性化，更換工件的工裝治具，就能導入新的產品。但也有它的局限性，這樣的機床所能對用工件必須是一個方向的毛刺，機床機構決定了只能對應結構的簡單工件。對于復雜的工件。對于多個面，多角度的毛刺，這樣的方案顯得束手無策，非常有局限性。

近年來越來越多使用機器人去毛刺的方案。機器人去毛刺的方案一般有兩種模式，一是機器人裝載柔性浮動主軸，工件固定，二是機器人抓取工件，柔性浮動主軸固定，兩種方式都是目前比較主流的方案。機器人柔性去毛刺方案一般采用6軸機器人，結合去毛刺浮動主軸。6軸機器人優勢是運動速度高、運動靈活，在工作范圍內，可以進行任意角度、姿態加工。對于復雜結構的工件、毛刺分布分散的工件也能對應。而且機器人具有可編程性，新的產品導入只需要更換工裝治具，程序切換就能完成。這使設備具有更高的柔性化，更適合目前企業的需求。同時機器人去毛刺的方案能減少工人勞動強度或直接省去工人，有效保證加工品質一致性，提高整體生產效率，改善工廠工作環境。這些優勢都是顯著的，縱使設備投入成本略高，也越來越多被企業接受。

浮動去毛刺技術

在去毛刺加工中，決定去毛刺效果的因素有刀具、主軸轉速、切屑速度、機器人軌跡四個方面。其中機器人軌跡是一個比較主要的因素。機器人軌跡路徑決定了加工的路徑，機器人的重復定位精度我們毋庸置疑，但在編程時，機器人的點位一般通過示教來完成，示教式通過人工確認位置，這樣就會使點位存在誤差，就會導致切屑效果不均勻。同時一般壓鑄成型的工件外尺寸存在誤差，固定的切削路徑也會導致切削效果不均勻。過切或者切不到的情況是無法避免的。這也是目前很多機器人去毛刺設備去毛刺效果不好或者失敗的原因。

針對這樣的情況，浮動去毛刺主軸的技術的應用是一個很好的解決方法。浮動的方法一般有兩種，利用力傳感器進行浮動加工和利用浮動式工具進行浮動加工。利用力傳感器的原理是在機器人末端和工具之間加入力傳感器，通過傳感器反饋末端受力信號到機器人控制器，機器人控制器通過算法來校正機器人的運動，從而保證加工時候的接觸力保持在一定的范圍。這樣的方案具有通用性高，但控制系統上比較復雜，成本也比較高，而且力反饋具有滯后性，機器人加工的速度將會受到限制，無法達到高效加工。

采用浮動式工具的方式是機械式順應的結構，控制系統上不需要傳感器，在響應上更加迅速，機器人加工的速度可以大大提升。浮動式工具加工的主軸就不是固定的，而是可以浮動的，具有順應性。刀具和工件的接觸式柔性的，浮動裝置介入后機器人軌跡對去毛刺的影響將會變小，在一定范圍內浮動將會彌補機器人軌跡。這樣對機器人軌跡的精度要求就會降低，使得機器人編程變得簡單，便利。

浮動主軸的原理和功能

浮動工具一般是利用壓縮空氣進行浮動調整。以德國曼德品牌的MDA350、MDA170柔性浮動主軸為例。機器人夾持或固定安裝去毛刺的浮動主軸，主軸能在徑向方向上最大4度的浮動角度，可360度浮動。浮動刀柄中有提供浮動力的氣壓，通過調整氣體的壓力，可以調整浮動力的大小。浮動壓力不改變時，在浮動范圍內，浮動力基本保持恒定，這是一個非常重要的特性。浮動的恒定這是保證切削量均勻的重要因素。所以氣壓式浮動比一般彈簧浮動的裝置性能好的原因。

去毛刺浮動主軸能有效搭載在各種專用裝備上對各種不規則工件邊緣的毛刺，毛邊，飛邊合模線冒口等進行高效加工.曼德浮動主軸可在X,Y,Z軸方向進行360度浮動且浮動力量可調.浮動主軸能有效搭載在各種專用裝備上對各種不規則工件邊緣的毛刺，毛邊，飛邊合模線冒口等進行高效加工.浮動主軸由于規格型號眾多，部分需要特別定制，浮動主軸可在X,Y,Z軸方向進行360度浮動且浮動力量可調.有關浮動主軸詳細信息請來電咨詢. 自動換刀浮動打磨系統： 目前推出自動換刀浮動打磨系統適用于多工序多工位產品的加工，在加工過程中可根據工藝要求快速換刀，自動換刀浮動打磨系統能有效提高機器人加工面對復雜工序的加工效率.

機器人去毛刺浮動主軸MDA350、MDA170主要特征：

大轉速和功率范圍可以滿足不同的去毛刺工作

方形外殼易于水平或垂直地安裝在工具支架

螺紋接口易于和機器人末端安裝

雙軸承裝置保證更好的負載能力和去毛刺工作效果,從而保證高精度運行

浮動去毛刺的優勢

吸收偏差。壓鑄成型后的工件存在尺寸誤差，工裝治具也存在定位誤差，這些誤差是無法避免的。介入浮動功能后，加工軌跡編程時，通過刀具預壓入的方式，浮動裝置可以保持浮動力恒定。這樣工件產生偏差是通過浮動可以吸收的，在一定的偏差范圍內浮動裝置可以令刀具和工件保持貼合，刀具和工件之間的接觸力也保持恒定。與剛性連接的工具相比，能有效防止過切和切不到的情況，確保加工品質的一致性。

自動跟隨輪廓。對于一些壓鑄或者鍛造成型經過CNC加工后的零件，產生的翻邊毛刺，直接用CNC去除這些毛刺是比較困難的。因為這些毛刺產生在加工面和成型面之間，這些輪廓有較大的不一致性。這時候使用浮動式去毛刺的方法就可以很好解決這些問題，盡管輪廓不一致，浮動裝置保證了刀具了和工件的浮動力，切屑是具有順應性，能跟隨輪廓進行加工，切削量也比較均勻。

小毛刺和水口可一次性加工。一般來說壓鑄成型后的毛刺分布在模具結合面，和水口部，合縫線的毛刺比較小，水口部厚大比較厚，這樣的情況想一次性切削很困難。但利用浮動裝置浮動力可調整的功能，可以通過機器人實時控制浮動力的大小，水口部位置時切換較大的浮動力，合縫線部位切換較小的浮動力。通過調整浮動力達到改變切削量的目的，這樣也大大減少了對機器人軌跡的依賴。例如，在進行倒角加工的時候，機器人軌跡程序已經編寫完成，由于工藝要求需要調整倒角的大小，這種改變并不需要重新編寫機器人的運動軌跡，只需要調整浮動力的大小就可以調整切削量。當浮動力增大時，切削量增大，倒角變大；當浮動力變小時，切削量減少，倒角變小。這樣的條件變更，遠遠比編寫機器人的軌跡容易，很大程度上簡化調試的難度。

結語

利用機器人去毛刺是去毛刺領域自動化中比較好的方案。減少工人勞動強度，較少作業工人，保證加工品質一致性，提高整體生產效率，改善工廠工作環境。6軸機器人具有靈活性，復雜零件的加工也能對應。為產品換型，新產品導入也提供了便利性，具有極高的柔性化。在機器人去毛刺應用中，浮動工具的介入是關鍵的技術，浮動工具的利用使機器人去毛刺的應用更加穩定和便利。

機器人去毛刺技術上已經日益成熟。這樣的設備可以進行模塊化和標準化，設計成標準機的形式，有標準機設備床身，標準的工作臺，標準的浮動主軸工具。根據工件尺寸，毛刺的大小和位置，選用不同的標準模塊，可以很快做出相應的解決方案。機器人去毛刺標準機也可以變成像CNC加工中心一樣的通用化設備，標準機化的去毛刺機也可以大大降低成本，使設備成本回收期更短，這些特出的優勢，機器人去毛刺的自動化設備將獲得更好的推廣。

作者：安曼工業機器人

備注：文章來源于安曼工業機器人，如內容有雷同，請與安曼機器人蘇先生聯系（1.3.7-2.8.3.7-2.8.2.0）。