卡内基梅隆大学(CMU)是一所全球性的研究型大学,在匹兹堡、卡塔尔和硅谷设有校区。位于匹兹堡的卡内基梅隆建筑学院(Carnegie Mellon School of Architecture)一直跻身于十大专业建筑学位课程之列,以“THE”建筑学院和不断尝试不同的技术应用和技法而闻名于世。2007 年,CMU 副教授 Jeremy Ficca 创立了学校的数字式制造实验室 (dFAB) ,为学生和教师提供一个场所,让他们能够体验建筑领域先进的数字式设计和制造工艺的新现实。
该实验室购买了一台 6 轴 ABB IRB4400,并添加了一个转台作为集成的第 7 轴。该团队希望使用机器人将复杂的3D设计从概念转变为机器泡沫塑料和其他软材料形式的实体现实。随着机器人单元的就位,很快就明显看出,其编程的挑战将是限制因素——受实验室启发的创意项目所需要的编程需要很长时间才能生成,或者根本无法手动进行编程。dFAB 开始寻找最佳工具和方法,以使用机器人快速准确地交付项目。
该实验室已经使用 Mastercam 的计算机辅助制造系统来运行其 3 轴 CNC 绕切器——他们熟悉的 CAD/CAM(计算机辅助设计/计算机辅助制造)方法能否在机器人单元上为他们服务?他们发现,使用 Robotmaster®,答案是 “是”。作为集成到 Mastercam CAD/CAM 环境中的机器人编程软件包,Robotmaster 能够直接从 CAD 设计文件离线创建 6 轴机器人程序代码,其速度和效率与 CNC 机器编程通常相同。Robotmaster 熟悉的界面和功能将使员工和学生能够快速学习为机器人单元创建铣削程序。
在 Robotmaster 技术团队的电话和互联网支持下,dFAB 员工能够快速设置软件并为其系统进行配置。经过仅仅两天的现场培训,他们完全可以运用自如地使用软件自行设计和切割零件。Robotmaster 团队评定他们的表现无疑是“优于平均水平”——dFAB 团队提前“做了功课”,专注于与培训师整合的关键任务方面。dFAB 从未回头——Robotmaster 自安装以来一直在持续提供服务,使实验室能够通过快速、准确和有效地加工软质材料设计来发挥其创造力。
Robotmaster 迅速成为数字式制造实验室机器人单元的至关重要的组成部分,使卡内基梅隆建筑学院能够在各种项目中逐步利用其机器人制造系统。
dFAB 总监 Jeremy Ficca 表示:“Robotmaster 为机器人提供了一个关键的链接,它所做的不仅仅是将 g 代码转换为机器人代码。其最大优势之一是以符合逻辑的清晰方式呈现机器人控制,使操作工无需丰富的编程知识即可理解机器人控制。”
原始的机器人和转台装置已扩展为包括一个带刀架的自动换刀系统、一个真空工作台和一个快速更换机器人法兰,从主轴到夹具均可更换,所有这些都由 Robotmaster 提供的多功能编程支持。CMU 建筑学院的工作人员是 Robotmaster 非同寻常的创新且技术先进的用户,并与 Robotmaster 团队建立了特殊的关系。Robotmaster 的 Tyler Robertson 指出:“他们不仅完全了解 Robotmaster 生成的路径结果,而且完全了解它如何进行计算。教师所展示的加工和制造知识非常出色:他们是我们非官方的 Robotmaster 超级用户之一。”dFAB 在使用机器人铣削建筑部件原型以及为新型创新制造技术铺平道路方面取得的成功激励了双方。
Jeremy Ficca 赞扬了 Robotmaster 对数字式制造计划产生的积极影响:
“我们对产品非常满意,并认为该方案对我们的工作流程至关重要。它让我们在工作时能够应对相当水平的零件复杂度,如果没采用本方案本来会是极其困难的。”