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PushCorp，Inc.业务开发经理Max Falcone解释说：“在磨削和打磨应用中，自动化过程的主要驱动力是工人的安全。特别是当您查看随机轨道打磨之类的应用时，高振动应用。许多客户在拜访期间向我们表示，诸如随机轨道打磨和磨削之类的应用导致了他们的工作日减少。神经损伤和腕管综合症已被多次提及作为使这些过程自动化的驱动力。”
即使与工业真空和空气过滤系统结合使用，打磨和研磨应用也会对空气质量产生不利影响。“ 特别是打磨应用程序可能会创建多尘的环境，” Robotiq的集成教练Louis Bergeron补充说。“结果，很难找到好工人并留住他们。直到*近，针对精加工操作的仅几个区域提供了自动化解决方案。”
劳动力挑战正在加速这一趋势。3M磨料应用工程经理Scott Barnett表示：“我们30年来一直在帮助客户在机器人技术中使用磨料，但是在过去3年中，这种方法确实取得了成功：我们的客户找不到工人。”
风险，奖励
尽管机器人打磨，磨削，去毛刺和去毛刺已经存在了30多年或更长时间，但市场采用速度却很慢，这主要是由于自动化任务的复杂性导致了高昂的成本。根据Robotiq的Bergeron的说法，大多数金属加工厂的布局并未考虑到机器人技术。他说：“因此，当您想使流程自动化时，必须从头开始。” “很多时候，一切都必须改变。您处理零件的方式。如果要添加工业机器人，则必须更改平面图。从手动解决方案到自动化解决方案，这是一大步。。。。[自动表面抛光]需要很多技巧。该过程有很多影响*终结果的变量。您需要处理机器人的速度，施加的力，介质，所用介质的种类，介质的磨损和更换，
那么，为什么还要尝试自动化材料去除和精加工操作呢？询问工厂自动化系统（FAS）机器人技术总监Ron Potter及其客户MTI Baths，后者是实心石浴缸和水槽的制造商。“以前用一个四到五个小时的浴缸现在只需不到两个小时，生产率提高了150％以上，”波特说。
其中一部分生产率的提高与人类砂光机，砂轮机和金属加工工相比，机器人的强度更高。PushCorp的Falcone补充说：“自动化可以做的一件事是，与手动砂轮相比，您可以运行更大，更重，更坚固的介质类型。” “近期，我拜访了一位客户，该客户正在运行8英寸的纤维盘进行研磨。通过使用机器人，他们使用了24英寸金刚石锯，从而减少了零件的热量并消除了翘曲。因此，当您使用更大的介质运行机器人时，您将获得更高的生产率以及更安全的操作，同时启用以前无法实现的应用程序。例如，手动操作员无法以所需的所有不同方向安全地操作24英寸磁盘。总体而言，整个过程现在更好了。”
寻找一个好的申请
每个人都知道您可以教机器人进行焊接或拾取和放置，但是很少有人普遍认为您可以教机器人进行研磨或抛光操作，” 3M全球机器人技术和自动化负责人Carl Doeksen指出。“业内有一种磨削和打磨的感觉，尤其是当您进行高端抛光时，这是一种妖术，[企业]工厂中只有两三个人真正知道如何完成这些磨削。部分。[这些工人]负责质量。但这正在改变。如今，任何抛光，研磨或精加工应用都可以实现自动化。”
Doekson继续说道：“但是，问题仍然存在：集成商能否在工作中赚钱？那是一个单独的问题。这样做可能在经济上不可行。这肯定是我们帮助集成商和行业做出艰难决定的地方。”
Robotiq的Bergeron说：“有时客户会选择一个机器人，他们想在其100％的零件上使用它。” “我们必须说明，您花了20％的钱来处理80％的零件。使用100％的零件会破坏您的利润。”
机器人编程的进步
对机器人的运动进行编程（无论应用程序是否需要去毛刺，去毛刺，打磨或抛光），都可能占到工作单元成本的很大一部分，尤其是在轮廓或复杂的零件上。
物料去除机器人通常以以下两种方式之一进行编程：离线编程，可能基于零件的CAD模型自动进行；并教吊坠或教点编程。3M公司的Doeksen说：“我们看到离线编程越来越好，越来越好，但是在许多情况下，它需要广泛的编程技能，并且不能适当地考虑零件的变化。” “随着离线编程[利用CAD模型]的改进，我们看到群众能够做更多这类应用。如果您的应用程序要求您在磨削作业中教授大量的知识，那可能会令人望而却步。”
尽管基于CAD模型的离线编程已经发展到可以使用机器人铣削工具来制作名人雕像和斯坦利杯复制品的程度，但Robotiq还是致力于简化示教器编程过程的公司之一。
Robotiq的新的基于Universal Robots的打磨套件将为应用程序编程以自动打磨轮廓表面所需的时间从数小时缩短至数分钟。“所有这些应用都需要进行调整，因为要对机器人路径进行编程有很多因素，” Bergeron说。“通过将机器人仅移动到六个定义轮廓表面的点，并告诉系统通过的次数和两次通过之间的间隔，我们可以在几分钟内生成打磨机器人程序。如果您对结果不满意，可以增加通过次数，例如，进行另一次试验。要使用示教器编程来做到这一点，您必须使用标尺，间隔，查找点并从该点确定每个角度。如果要进行更改，请重新开始。
强制合规进行精密工作
除了编程外，对于任何机器人工作单元来说，确定要施加到材料去除工具上的力的正确量也是重要的考虑因素。
例如，当MTI Baths要求Factory Automation Systems自动化其石材桶和水槽打磨操作时，Potter选择在FANUC M-710iC / 45M机器人末端使用低调的FANUC力传感器。“当我们分析应用程序时，速度并不关键，但是影响范围却是关键，” Potter说。“我们选择的机器人可达到2600毫米的距离，而低调的力传感器使在水槽和其他紧凑的内部表面区域中提供主动力顺应性控制更加容易。在机器人末端使用较大的主动法规遵从性工具对于打磨水槽和较小的产品来说太紧了。”
为了对应用程序进行编程，FAS扫描了浴缸，并将3D模型导入FANUC的RoboGuide机器人编程软件。然后，他们将浴盆分解为九个独立的表面，分别位于浴盆的内部和外部，每个表面都有自己的编程段。据确定，两次通过80目砂纸，然后又进行一次180目砂纸，比手动砂光机所能达到的效果更均匀，因为它们必须不断地在盛水桶周围移动。“如果在物体周围移动，不可避免地会错过区域，并且一致性会受到损害，” Potter说。为了适应零件位置和零件变化的变化，机器人通过在八个编程点上触摸盛水桶来确定其在工作区中的位置，从而开始该过程。
根据3M的Barnett所说，扁平零件使自动化解决方案简单得多。“通常，您可以使用基于位置的编程，而不用担心超出被动顺应性的力控制，例如泡沫垫（以适应零件变化）。。。。如今，用于应用程序以3D方式测量实际零件以适应零件变化的在线扫描系统已经在商业应用中找到了可行的方式，只要应用程序能够支持额外的成本。
“被动（强制）合规性很好，” PushCorp的Falcone补充说。“无源单元很有意义，这可以节省大量成本。它们适用于长时间的平面移动，例如桌子的顶部和边缘。但是，如果您要给摩托车上的油箱打磨，则需要主动遵守，因为机器人需要始终不受阻碍地移动并始终控制力。主动力合规性就像汽车上的巡航控制。您将其设置为每小时50英里/小时，无论您上坡还是下坡，巡航控制系统都会尝试将其保持在该水平。例如，无论您是用砂纸打磨桌子的顶部还是下面，都可以通过主动力合规将其设置为5磅力，力将保持一致。
“当您查看其他方法时，例如臂上扭矩传感器和其他协作解决方案，他们试图通过六个运动轴控制数百磅的重量，同时仅保持5磅的力，” Falcone继续说道。“在机器人的末端安装了力守恒单元，可以大大缩短响应时间，提供更多灵活的解决方案。”
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