批量的生产,而多品种、小批量的生产正是快速原型技术的特点和应用范围,促进了工业机器人在快速原型技术中的应用
快速制造原型技术是借助计算机辅助设计,或者用实体反求工程得到有关原型和零件的几何形状、结构和材料的组合信息,从而获得目标原型的概念并以此建立数学化描述原型,之后将这些信息输入到计算机控制的机电集成制造系统,通过逐点、逐面进行材料的成型,再经过必要的后期处理,使其在外观、强度和性能等方面达到设计要求这样就可达到快速、准确地制造原型或实际零件的目的在过去的十几年,考虑缩短产品的开发时间、提高设备的功能性以及环境和谐性和产品质量,研究人员已经构筑了多种机器人快速原型系统qugee• cc1996年有人提出了一个雕刻机器人系统该系统包含一个工业机器人和一个工作台,它是基于铣削泡末材料的快速原型系统,主要是为设计者提供进一步设计的参考,原型的尺寸大约80cm,精度一般在~2mm,用时大约几个小时
基于工业机器人的快速原型制造系统一般由计算机、机器人、控制柜、工作台以及加工工具几部分组成,如图3所示而前面提到的研究成果,不管是材料堆积成形还是材料去除成形的原型系统,都是根据零件的CAD模型,生成符合机器人轨迹特点的CAM多轴加工轨迹,以及通过自行开发的软件进行数据转化,把CAM加工路径转化为机器人加工路径工作重点就是如何生成高效的刀具轨迹路径,以及提高加工精度来克服快速原型系统固有的缺陷与传统的材料堆积成型的快速原型系统(RP加工设备)以及NC机床相比,工业机器人快速原型系统有自己的优点:
(1)在运动学上,工业机器人有柔性的手臂且具有多自由度,比一般的三轴机床、五轴机床自由度多,理论上能加工任意复杂形状的零件;
(2)与NC机床相比,对于同样的工作面积,机器人能节省40%的空间,且具有价格优势;
(3)很多现有的普通材料(如蜡、木材、泡沫和其他一些轻质材料)都可用来进行加工,且加工这些材料不会导致机器人系统的振动而RP加工设备只能针对某些材料进行加工快速制造原型技术是先进制造技术的一次飞跃,它从成形原理上提出了一种全新的思维模式,为制造技术的发展创造了一个全新的机遇随着快速原型技术研究的深入,人们在提高其精度和可靠性的同时,也在不断探索新的成型工艺方法,研制新的成型材料基于工业机器人的快速制造原型技术是一个很复杂的任务,既要考虑零件的复杂形状,又要考虑不同材料的特性,同