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自动化雕刻应用

文章来源:华夏双创研究院 发布时间:2022-10-14 17:51:45

主要目的结合智能制造领域中工业机器人技术应用的相关内容,依托机器人技术相关技能大赛,引导学生研究智能生产线中工业机器人技术的应用。学习了解工业机器人技术应用相关知识技能,以理论学习和实操练习相结合的方式进行,使更多对机器人技术感兴趣的学生学到相关专业知识技能,培养选拔优秀学生参加机器人技术相关的北京市技能大赛、全国技能大赛等赛项。丰富学生课余生活,提高学生科技创新能力和工程实践能力,提升学生综合素养,增加学生就业创业技能。

鉴于传统雕刻行业人工成本高、人工劳动强度大、粉尘危害人体健康、小型雕刻机精度不高、雕刻范围有局限性。我们将取代人工,可大面积立体自动化雕刻面临最大的挑战是三维建模转机器人程序和第七轴平台控制。适用于实木家具厂家、雕刻厂家、大型木雕厂家。

雕刻行业年收入近20亿元人民币,现在德国工业4.0、中国智能制造2025发展战略,国内传统加工企业将受到大面积改革,雕刻行业也同样需要自动化生产线。

自动化雕刻生产线是一个可满足个性化定制的大型立体雕刻系统,分为图案库、加工生产线两部分。整套系统将三维建模、PLC、HMI、气压传动技术、工业机器人技术、传感器技术集成于MES制造企业生产过程执行系统中,将传统实木家具类企业雕刻难度大,重复性劳动多,人工劳动强度大,残次品多等痛点一次性规避掉。产品创新模式由画师连同艺术家个性化设计图案,建立图片库,并由建模工程师转化为三维建模,最后由工业机器人工程师将三维建模转换成机器人程序调试完成任务。这样的商业模式更加提高产品订单化,可满足个性化产品定制服务。对于传统雕刻加工公司是一个变革。

本项目由原六轴工业机器人在前端输出法兰处安装高速主轴,并且采用快换工具手的方式完成快速换刀。此设计在雕刻行业得到技术上的创新,此设备可应用于木雕、异形产品雕刻、复杂工件雕刻等等,并搭载在ABB IRB2600或ABB IRB120工业机器人中使用,生产新型产品应用。本次项目研究,将三维建模、PLC控制技术、变频器控制技术、工具手快换技术等多方面先进技术集成于一体,集成搭配创新出一个更加优化的产品系统,使得木雕、异形产品雕刻、复杂工件雕刻加工模式得到更新。

自动化雕刻的主要用户群体为传统立体雕刻企业、传统手工雕刻实木家具企业、浮雕厂家。经过市场调查与分析,我们发现以上企业市场需求很大,传统人工加工费用高、耗时长、工艺差别大。雕刻、浮雕等行业也应加入智能化生产。此套设备可代替部分传统雕刻行业人员劳动,生产全程自动化,所有设备运行只需1人协助完成,后期将数据接口转为更加智能化的,真正实现无人化经营模式,可大幅减少人工劳动力的工资支出,若采用加盟营销方式三年销售额将更高,大幅减少人工利用率减少工资发放、首年设备投资往后除维护水电房租等费用基本达到利润最大化,提高雕刻业质量及效率。已在学校中建立实训室,并且通过学校实训班级测试效果反馈良好。