在中科院重庆研究院实验室里,记者看到,在一个高约1.8米,长、宽各80厘米的玻璃柜里,机器人手臂正在来回“活动”。“妙手”之下,一个直径和高度在80毫米的单层塑料罐,经过20分钟的打印就成型了。
“这台3D打印并联机器人主要由并联机构、3D打印头、温控设备和软件系统组成。其中,并联机构包括机械手臂、电机、减速器等部件。”该院机器人技术研究中心副主任郑彬说,3D打印头安装在机械手臂的前端,先在电脑上建模并传输给机器人,利用ABS工程塑料为原材料,通过材料熔化和层层覆盖的方式,就能打印出不同形状的塑料产品。
这台机器人与现已面世的3D打印机有啥不同?
“它的手臂尺度大,可在800毫米范围内‘活动’。”郑彬介绍,3D打印机只能打印直径100毫米以下的产品,而机器人手臂“活动”范围大,可打印出直径大很多的产品,而且一次成型,打印速度快,能达到每秒4厘米。此外,机器人完成3D打印的精度可达到0.1毫米,即误差控制在0.1毫米以内。
“国外的大尺度3D打印机,价格在400万-500万人民币,而这台3D打印机器人,成本仅在10万元左右。”不过,郑彬也坦言,要推广大尺度3D打印机器人,还存在不少制约因素。
对此,中科院重庆研究院院长袁家虎表示,该院已成立了3D打印技术研究中心,一期投入约2000万元购买设备,并引进了国家973计划首席科学家段宣明加盟,针对3D打印材料、效率和精度等问题进行研发,“例如,目前全球3D打印的精度最高能达到20微米,我们计划在2年内,使精度提高到5微米,达到世界领先水平。”
据了解,中科院重庆研究院于今年初开始研发3D打印并联机器人,目前已完全实现软硬件自主开发。“3D打印机器人可广泛应用于轻工业制造。我们正在寻找合作伙伴,以尽快推向市场。”袁家虎说。
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