CAM-система PowerMILL Robot 2015 — возможности новой версии

Компания Delcam (www.delcam.com), являющаяся самостоятельным дочерним подразделением корпорации Autodesk, объявила о выпуске 2015-й версии CAM-системы PowerMILL Robot. Этот программный продукт предназначен для программирования фрезерной обработки при помощи промышленных роботов с установленной на них шпиндельной головкой.  Универсальные производственные ячейки на основе роботов-манипуляторов обладают по сравнению со станками с ЧПУ относительно невысокой стоимостью и обеспечивают хорошую точность обработки модельных пластиков. Промышленные роботы также широко используются для обрезки и сверления формованных панелей из композитных материалов. Отметим, что оснащение промышленного робота линейными направляющими и позиционером позволяет значительно увеличить размер обрабатываемых деталей.

Участники недавно завершившегося в Европе проекта COMET (www.cometproject.eu), возглавляемого компанией Delcam, продемонстрировали возможность успешного применения промышленных роботов для фрезерной обработки алюминиевых сплавов и даже некоторых видов сталей. Кроме того, при помощи промышленных роботов можно автоматизировать выполнение технологических операций, требующих перемещения детали относительно  неподвижного инструмента, например, шлифование или полирование.

Главным новшеством 2015-й версии PowerMILL Robot стала возможность комбинирования в одной управляющей программе принципов ручного и автоматизированного программирования, что обеспечивает максимальную гибкость в задании методов обработки. Данный компьютерный метод программирования промышленных роботов отдаленно напоминает традиционное ручное “обучение” роботов, но значительно совершеннее его. Пользователь может путем задания серии промежуточных положений показать в виртуальной среде необходимый принцип перемещения звеньев робота в процессе обработки, а CAM-система автоматически подстроит движения робота под выполнение управляющей программы для конкретной операции обработки.  Такой подход особенно востребован, если  пользователь планирует применять нестандартную крепежную оснастку или имеются другие геометрические ограничения, которые не удается полностью учесть на этапе разработки УП.

Среди других усовершенствований в новой версии CAM-системы следует отметить улучшенный алгоритм проверки УП на столкновения, автоматическое предотвращение сингулярности в кисти робота и возможность импортировать управляющие программы, разработанные в других CAM-системах. Импортированные УП могут быть использованы для компьютерной 3D-симуляции обработки и постпроцессированы для другого типа робота. Особо отметим, что в PowerMILL Robot имеется непосредственная поддержка (на уровне G-кода) различных промышленных роботов широкого спектра производителей, в том числе: KUKA, ABB, Fanuc, Yaskawa Motoman, Stäubli, Hyundai, Comau, Kawasaki Robot, Nachi и Universal Robots. Это позволяет исключить необходимость использования для генерации управляющих программ ПО сторонних разработчиков, что может приводить к непредсказуемым ошибкам.

В более ранних версиях программы проверка на столкновения выполнялась для каждой операции обработки индивидуально, в результате пользователь мог затратить на это дополнительное время. В 2015-й версии PowerMILL Robot проверка на столкновения может быть выполнена сразу для всей управляющей программы целиком.

Как следует из названия, PowerMILL Robot является специализированной расширенной версией CAM-системы PowerMILL. Поэтому PowerMILL Robot автоматически наследует новые прогрессивные методы механообработки из флагманского продукта компании Delcam. В PowerMILL реализовано большое количество эффективных стратегий, включая высокопроизводительную черновую выборку материала Vortex и сложные виды пятиосевой обработки. Пользователи PowerMILL Robot имеют доступ ко всему арсеналу многоосевых стратегий обработки, реализованных в PowerMILL.

В отличие от пятиосевых станков с ЧПУ, промышленные роботы обладают шестью степенями свободы, а при наличии линейных направляющих и/или позиционера (который бывает одно-, двух- и даже трехосевым) задача эффективного синхронного управления всеми осями еще более усложняется. В процессе разработки УП в PowerMILL Robot пользователь сначала задает для конкретной детали последовательность обработки, применяя точно те же многоосевые стратегии (задействуется максимум пять осей), которые используются в CAM-системе PowerMILL для программирования фрезерных станков с ЧПУ. Затем разработанные УП для фрезерной обработки передаются в созданный специально для PowerMILL Robot модуль, позволяющий задавать принцип перемещения кинематических звеньев робота с учетом избыточных с точки зрения традиционной пятиосевой фрезерной обработки степеней свободы.

При программировании промышленного робота может случиться так, что ось  его кисти окажется ориентирована коллинеарно одной из осей кинематических звеньев. Эта ситуация называется функциональной сингулярностью кисти и характеризуется тем, что данное положение кисти робота в пространстве может быть реализовано при помощи широкого диапазона углов поворота его промежуточных звеньев. Возникновение сингулярности кисти робота сопровождается резкими поворотами промежуточных звеньев, что чревато столкновениями и негативно сказывается на качестве обработанной поверхности. Поэтому в PowerMILL Robot 2015 реализовано автоматическое предотвращение сингулярности кисти, — это наиболее часто встречающийся вид функциональной сингулярности. Появления некоторых других видов сингулярностей и функциональных ограничений можно избежать путем рационального расположения руки робота относительно обрабатываемой детали.