精加工的灵活性、高质量和工艺过程的简化是制造商们必须面对的几大课题。直到目前为止，大家通常都只会采用大型专业设备或耗时的手动加工方法对零件边缘进行精加工。Fraunhofer生产技术和自动化研究所与位于鲁尔河边Muelheim市的西门子公司的汽轮机制造厂联手研发了一款能够自动且灵活地对涡轮轴锐边进行加工的机械臂系统。
图1 利用机械臂系统进行高精度锐边加工使复杂的涡轮机部件所需的精加工变得简单
一方面，该系统灵活的机械臂可以到达一些难以触及的位置。另一方面，该系统也确保可重复，并高质量完成锐边工艺过程。此外，机械臂也可以通过智能传感器对零件边缘进行自主识别，并可对其编程。通过传感器与软件的结合可以**地检测到零件边缘的位置，并自动生成一个相应的机械臂程序。在这种情况下，精度可以达到0.1mm。这种高精度机械臂系统通过传感器对不断变化的环境条件做出响应，并利用CAD数据自动进行编程。这种自动化生产即使在零件批量小和零件容差大的情况下也可以实现高性价比工艺加工。
机械臂可适应环境，不再需要手动定位零件。
机械臂的活动空间大，结合纤细的末端执行器便可到达一些难以触及的位置(图2)。尤其是一些大型零件常常无法被**定位。为此，这款由Fraunhofer生产技术和自动化研究所(IPA)研发的机械臂系统的传感数据评估软件能使机械臂的加工程序总是适应当前零件的位置，不再需要费时费力地定位零件和进行手工校准。
此外，机械臂无需接触零件，可通过该零件的CAD模型校准找到准确的零件位置。随后将从该零件的CAD数据中自动生成一个专门适用于该零件的位置与几何形状的机械臂程序。为了达到所需的精度，简单且可反复设置的软件将取代昂贵而不灵活的夹具和固定装置。这也使机械臂系统易于集成到现有的生产线上，甚至于可以直接集成到现有的生产设备中。针对精加工任务的可集成到现有生产线的自动化解决方案将在未来变得更加重要。
无需手动编程，机械臂就可自动适应各种待加工的零件。这种研发技术同样引起了其他一些应用领域的兴趣。在这些应用领域中，机械臂解决方案到目前为止还不太合算。IPA的研究人员致力于将所展示的技术转移到新的应用领域中。特别是在一些零件表面的加工工艺过程中，如锐边、去毛刺或电弧焊等，这种高精度的零件定位和自动编程功能能够实现经济性与自动化，符合未来发展的趋势。
图2 机械臂的活动空间大，结合纤细的末端执行器便可到达一些难以触及的位置
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