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形创制造业案例 | 对工业环境中的缆索式并联机器人进行行为测量

国际金属加工网 2023年04月19日

法国制造商处于变幻莫测的经济形势中,为了更好地应对客户的需求和市场的压力,他们必须交出创新的成果并积极投资于工厂的现代化改造。然而,特别是对于中小企业主而言,他们并不总有足够多的资金来投资研发。从 2012 年开始,一些技术研究所在这一背景下先后成立,旨在帮助提高法国战略性工业部门的竞争地位。其中一个技术研究所,即 IRT Jules Verne 在南特(Nantes) 成立。

IRT Jules Verne 是一个与若干法国工业公司合作互助的工业研究中心。IRT Jules Verne 是法国唯一一个从事制造业的技术研究所,它所开展的业务涉及工业研究,其目标是加速创新和向工厂转让技术。在推动制造流程的技术革命方面,IRT Jules Verne 采取了与公司合作的方式来解决工业部门面临的市场挑战。

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性能研究 - 缆索式并联机器人


IRT Jules Verne 最近开发了一款新型机器人,即缆索式并联机器人。  该机器人通过连接到固定支架的 4 至 8 根缆索移动其操纵装置或作业工具。该机器人很少用于研究实验室之外,因此它们的工业用途还有待证明。为了证明其工业用途,IRT 的一个研究小组测试了一个原型。

 

缆索式并联机器人的操纵装置       缆索式并联机器人的固定支架

与传统的货架机器人不同,研究人员不可能通过查阅技术规范来了解它们的可重复性。这类信息必须通过测试和对机器人的性能进行深入研究来获得。因此,IRT 团队开始寻找一款可靠的测量工具来准确地测量机器人的行为,并精确地估计其可重复性以及其随时间的漂移。


对灵活性和精确性的要求


为了顺利完成这个项目,研究人员必须找到一套能提供出色的灵活性、准确性和效率的计量解决方案。由于测试必须在 IRT 的技术中心进行,因此还必须考虑诸如操作简便性和成本等因素。

之前,他们用一个高端的虚拟现实系统进行了测试。然而,由于该设备不是专门为该类型的用途而设计的,它无法提供足够有效的测量结果。他们还尝试了其他设备,如激光跟踪器系统。虽然其测量速度和精度能够满足需求,但对于这个研究项目来说,该系统的成本太高,而且操作太过复杂。

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寻找理想的解决方案


IRT 的研究人员最终决定采用 Creaform 形创公司的光学跟踪系统 C-Track,因其配备亚毫米级的测量精度和实惠的价格。由于其测量频率高达每秒 6600 个三维点,而且其测量范围在 9.1 到 16.6 m3 之间,这项技术产品显然是该项目的理想解决方案。此外,它的一个明显优势是,研究人员能够移动 C-Track 而无需重新校准。Creaform 形创的该产品使研究人员能够获取真实的数据,并测量机器人的操纵装置在整个作业期间的位置。

IRT Jules Verne 的机器人研发工程师 Nicolò Pedemonte 证实,整个团队对他们获得的初步实验结果和 C-Track 的操作简便性感到非常满意。他表示:“尽管很难准确地估计我们到底节省了多少成本,但我们可以毫不夸张地说,我们节省了高达 50% 的时间,”然后他补充说,“如果我们使用另一款测量系统,我们将花费更多的时间和金钱。”

关于 IRT Jules Verne

Jules Verne 技术研究所是一个专门研发先进制造技术的、与公司合作互助的工业研究中心。其团队专注于解决航空航天汽车能源海洋等战略工业部门的需求,他们通过综合利用制造领域出众的工业和学术资源来开展研究。他们努力在以下五个关键研究领域开发创新技术,致力于在中短期内将这些技术产品部署到工厂内部:成型和预成型工艺、装配和连接技术、增材制造工艺、工业环境中的便携性、制造灵活性。IRT Jules Verne 依赖于大量的专用设备来提供包括 1:1 实物模型在内的全面解决方案。

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关于 CREAFORM

“创新,永无止境”这一箴言代表着 Creaform 形创的核心价值观,Creaform 形创公司自 2002 年创立之初,到今年 2022 年成立 20 周年之际,一直秉承创新的理念。时至今日,Creaform 形创仍坚持致力于开发、生产制造和销售具有前沿技术的便携式和自动化三维测量技术产品,为 3D 扫描、逆向工程、质量控制、无损检测、产品开发和数值模拟(FEA/CFD)等应用提供创新解决方案。其产品和工程服务赋能各行各业拓展应用边界,其中包括汽车、航空航天、消费品、重工业、制造业、石油和天然气、发电、研究和教育等领域。

Creaform 形创公司的总部和制造运营地位于魁北克省的莱维斯,在全球拥有 14 所当地办公室和一个由 125 家代理商组成的经销商网络,业务遍及超过 85 个国家。Creaform 形创是 AMETEK 阿美特克集团公司的一个业务部门,AMETEK Inc. 是一家拥有全球前沿技术的电子仪器和机电设备制造商,2021 年的销售额达 55 亿美元。

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(CREAFORM形创)

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