卡耐基梅隆大学成功利用制造机器人

客户简介

卡耐基梅隆大学是一所国际性研究型大学，在匹兹堡、卡塔尔和硅谷三地设有分校。位于匹兹堡市的卡耐基梅隆建筑学院历年入选世界十大专业建筑学院，被誉为“最好的”建筑学院，并以勇于尝试不同的技术应用和方法而闻名。2007年，卡耐基梅隆大学的副教授Jeremy Ficca建立了学院数字制造实验室，作为平台，方便师生真实地体验先进的新型建筑数字设计和制造工艺。

背景说明

实验室配置了6轴ABB IRB4400机器人+数控回转工作台（第7轴）。团队的目标是用机器人把复杂的三维设计概念变成由泡沫等软料组成的物理实体。机器人单元就位以后，团队很快发现编程问题限制了项目进展——受实验室启发实施的创意项目的编程要求较高，要么编程时间太长，要么根本无法进行人工编程。为了用机器人迅速、准确地完成项目，实验室开始寻找最好的机器人编程工具和方法。

解决方案

当时，实验室已采用Mastercam的计算机辅助制造系统运行三轴数控刳刨机——他们担心自己熟悉的CAD/CAM（计算机辅助设计/计算机辅助制造）方法不能在机器人单元上正常工作？事实证明，这种担心是多余的。Robotmaster是集成在Mastercam CAD/CAM环境中的机器人编程软件包，能直接通过CAD设计文件离线创建6轴机器人程序代码，速度和效率与常规数控设备编程相当。Robotmaster的界面和功能与CAD/CAM类似，员工和师生能迅速掌握创建铣削程序的方法。

在Robotmaster技术团队的电话和网络支持下，实验室员工迅速完成了软件安装和系统配置。只不过做了两天的现场培训，实验室员工就能非常轻松地使用软件独立开展设计，切割零件。Robotmaster评价实验室员工的表现属“中上等”——实验室小组提前完成“家庭作业”，着重了解与训练设备融合的任务关键型环节。卡耐基梅隆建筑学院数字制造实验室自此踏上了持续创新之路——从安装到现在，Robotmaster一直表现良好，使实验室能够迅速、准确、有效地用软料再现设计，充分发挥创意优势。

证实结果

Robotmaster迅速成为数字制造实验室机器人单元不可或缺的重要组成部分，帮助卡耐基梅隆建筑学院在各种项目中探索机器人制造系统的应用。实验室主任Jeremy Ficca说，“Robotmaster实现了与机器人的关联，所起的作用远远不止于把G代码转换成机器人代码那么简单。软件最大的优点是让机器人的控制变得合理、清晰，即使没有丰富的编程知识，操作员也能轻松控制机器人。”

原有的机器人+回转工作台装置经过扩展，加入了带刀座的自动换刀系统、真空吸附平台以及能从主轴迅速换到夹具的快速更换机器人法兰，Robotmaster丰富的编程功能全面支持所有新增系统。卡耐基梅隆建筑学院的员工大多是具有创新精神、掌握先进技术的Robotmaster用户，他们与Robotmaster建立了非常特殊的关系。Robotmaste的Tyler Robertson如是说。 “他们不仅充分了解Robotmaster生成的路径，还知道Robotmaster的计算方式。师生们拥有极其丰富的制造知识，属于Robotmaster的非官方超级用户。” 卡耐基梅隆建筑学院数字制造实验室的成功在于用机器人铣削建筑零件原型，为开发对双方都有启发意义的创新制造新技术奠定基础。

Jeremy Ficca称赞Robotmaster带给数字制造程序的积极影响说：“我们对Robotmaster感到很满意，它对我们的工作流程至关重要，使我们能够加工复杂的零件。如果没有Robotmaster，这些零件的加工会变得非常困难。”