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CNC数控车铣加工生产案例 IHMC 外骨骼型机械人手板件

加工工艺CNC 铣削和车削, 喷丸处理, 手工打磨, 阳极氧化
材料: 黄铜, 不锈钢, AL-6061
数量: 两整套,包括备件,每套 18 个组件

MinaV2 exoskeleton

关于产品

Mina v2 是一种动力机器人外骨骼,旨在为残疾人士提供辅助移动能力。Mina v2 使用微控制器、传感器和电动机以及精密的用户界面,将于 10 月在瑞士参加国际机器人 Cybathlon。我们对这个项目感到非常兴奋,现已成为 IHMC 参加此这次比赛的赞助商。Cybathlon 将展示 Mina 爬楼梯、穿越障碍和穿越不平坦地形的能力。

 

关于客户

人类与机器认知研究所 (IHMC)是一家非盈利性研究机构。从人工智能到虚拟现实再到网络安全,他们的研究范围涉及多个与人机互动相关的学科,旨在增强两者的能力。
Peter Neuhaus 博士是外骨骼项目负责人,他联系了世达模型,希望世达模型帮助他们制作定制工件。

关于项目

在完成项目面向制造的设计审查后,我们的团队开始着手制造组件。

像这样的项目对所有部件都有严格的公差要求,并且它们要无缝组装,构建移动机器人设备所需的复杂三维几何形状。在制造过程中,有几个地方需要特别注意。

MinaV2 control box

CNC 加工

用于制造 Mina v2 的钢、黄铜和铝部件的主要工艺是 CNC 加工。每个工件都使用适合所需公差和角度水平的模具和 CNC 机床制造而成。

车削中心是制造精确的圆形和同心工件的最好方法,这件弹簧座即是一例。一根不锈钢棒牢牢固定在旋转卡盘的钳口中,防止在将其调低到最终尺寸时产生任何不必要的振动。

turned spring mount

CNC 加工面临的挑战

挑战 1:保持严格的公差
由于公差的要求,我们决定在 5 轴 CNC 铣床上加工最复杂的工件。这样的设备可以帮助我们避免在不同机器上将工件从一个夹具移动到另一个夹具,而这样会很难保持严格的公差。
pneumatic piston housing, Mina exoskeleton
挑战 2:保持工件位置
这件平行弹簧座具有多个带有圆形边缘的表面,这使得在钻出中心孔时难以保持正确位置。最终,我们研制出一种特殊夹具来牢固固定这个工件,使其保持正确的尺寸。
parallel spring mount

并不是所有合金都适合阳极氧化处理,但 AL-6061 是一个很好的选择,效果不错。经过喷丸处理和清洁后,铝材可以产生不反光的哑光表面。在进入阳极氧化槽之前,我们将每个工件挂在树状支架上,防止它们彼此接触。

 
aluminium part and fixture for anodizing

阳极氧化后,工件具有均匀的半光泽深蓝色金属涂层。

anodised parts
阳极氧化在表面上增加了一层薄薄的材料,大约 3~5 微米。这足以干扰紧密配合公差和机加工螺纹,因此在阳极氧化后必须清洁螺纹孔,露出裸露的金属。
set of IHMC exoskeleton parts
我们将工件交付给客户。加入额外硬件后,他们得到了一个功能单元:O 型密封圈、轴承、测压元件、电机和控制电子设备。
parts on workbench

成品

加工完成的工件已经交付给 IHMC 团队,组装好的机器人外骨骼将进行广泛的测试,为 10 月份举行的 Cybathlon 做准备。Mina v2 是一个伟大的项目,我们祝愿他们在即将到来的比赛中取得成功。IHMC 的使命是通过技术的智能应用来提高人类的潜能,我们很自豪在实现这一使命的过程中发挥了小小的作用。 如果您的下一个项目需要帮助,请联系我们,免费获得报价和项目审查。 
mark daniel standing