Robotmaster软件用于创建使用铣削机器人生产定制矫形器的自动化方法

2008年,自 1982 年以来专门从事矫形和假肢器械(矫形器和假肢)制造和适配的 ORTHOPEDIE BONTOUX 公司创建了其子公司 OSIC-CARBONE。

“我们决定转变我们的组织,以应对我们察觉到的职业挑战。我们以复合材料制成的器械具有卓越的性能,因此我们广受认可,但我们的商业愿景已经确定了我们察觉到的、对整个交付过程来说必要的革命性变化,从对患者的精确测量,到快速生产模具和设备。

在传统方法中,利用条状石膏绷带从患者身体部位取模,以创建石膏模型。然后使用锉刀和其他专用工具对模型进行改进。在计算机数控 (CNC) 机上对矫形器模具进行建模和铣削,这对该行业来说并非新鲜事物。我们的创新是通过开发定制的计算机辅助设计 (CAD) 建模解决方案,将此过程扩展到全方位的 3D 形式,该解决方案可提供前所未有的设计自由度,并能够处理来自各种来源的输入数据:扫描、测量、照片、X 射线图像等 因此,如今,我们可以创建尺寸从几厘米到两米不等的零件模型,甚至可以打造最大的正姿矫形器。

这顺理成章地促使我们考虑为我们的铣削需求采用机器人解决方案。凭借更大的自由度和更少的物理限制,铣削机器人的运动范围与我们需要加工的各种尺寸的零件非常匹配。

最后,我们必须找到一种快速高效的机器人编程解决方案,一种高性能的计算机辅助制造 (CAM) 工具,能够提供必要的多功能性和易用性。我们应用的标准和限制具有挑战性:

  • 生产批量为 1 件:每件产品都独一无二,专为独一无二的患者量身定制,因此需要为每件生产的产品制定独一无二的铣削程序

  • 广泛的零件尺寸:范围从几厘米到高达两米

  • 待铣削的材料:硬质和软质聚氨酯泡沫塑料

  • 输出要求:三维立体生产,在 8 小时内以 300 mm/s 的切削去料速度生产多达 10 个零件

  • 产品交付周期:从设计到交付最多 12 小时,从建模到程序传输至机器人最多 20 分钟

  • 耐用性和可靠性:在所有位置精确控制机器人轨迹——机器人程序及其铣削产品必须一次成功!

经过对潜在解决方案的广泛研究和试验,我们最终确定 Robotmaster® 是最适合我们严格要求的解决方案。

利用 Robotmaster,我们开发了一种系统的方法来满足我们“量身定制”的生产要求。我们简化的工作流程将独特的患者 3D 模型导入预编程的生产设计策略中,该策略考虑了所有相关的铣削和机器人关节数据。这种方法将我们整个零件组合产品系列的编程时间缩短到不到一分钟。Robotmaster 以极高的精度管理所有机器人参数和轨迹。我们对 Robotmaster 能力的掌握,结合我们在矫形器和假体方面的专业知识,使我们能够开发独有的专利铣削策略,这些策略是专门为我们高度专业化的业务而设计的,非常适合我们的业务。我们持续的优化研究使我们实现了更快的去料速度,达到 800 mm/s——比传统铣削方法快三倍。

在不到两年的时间里,我们利用这种高性能的解决方案交付了 3000 多件独一无二的产品。我们的专业知识在矫形领域得到了广泛认可,自 2012 年初以来,我们持续向业内其他公司以交钥匙方式(整体提供,即到即用)提供我们的机器人矫形器铣削解决方案。”

Yann Paitel

OSIC CARBONE 总监