在中科院重慶研究院實驗室里,記者看到,在一個高約1.8米,長、寬各80厘米的玻璃柜里,機器人手臂正在來回“活動”。“妙手”之下,一個直徑和高度在80毫米的單層塑料罐,經過20分鐘的打印就成型了。
“這臺3D打印并聯機器人主要由并聯機構、3D打印頭、溫控設備和軟件系統組成。其中,并聯機構包括機械手臂、電機、減速器等部件。”該院機器人技術研究中心副主任鄭彬說,3D打印頭安裝在機械手臂的前端,先在電腦上建模并傳輸給機器人,利用ABS工程塑料為原材料,通過材料熔化和層層覆蓋的方式,就能打印出不同形狀的塑料產品。
這臺機器人與現已面世的3D打印機有啥不同?
“它的手臂尺度大,可在800毫米范圍內‘活動’。”鄭彬介紹,3D打印機只能打印直徑100毫米以下的產品,而機器人手臂“活動”范圍大,可打印出直徑大很多的產品,而且一次成型,打印速度快,能達到每秒4厘米。此外,機器人完成3D打印的精度可達到0.1毫米,即誤差控制在0.1毫米以內。
“國外的大尺度3D打印機,價格在400萬-500萬人民幣,而這臺3D打印機器人,成本僅在10萬元左右。”不過,鄭彬也坦言,要推廣大尺度3D打印機器人,還存在不少制約因素。
對此,中科院重慶研究院院長袁家虎表示,該院已成立了3D打印技術研究中心,一期投入約2000萬元購買設備,并引進了國家973計劃首席科學家段宣明加盟,針對3D打印材料、效率和精度等問題進行研發,“例如,目前全球3D打印的精度最高能達到20微米,我們計劃在2年內,使精度提高到5微米,達到世界領先水平。”
據了解,中科院重慶研究院于今年初開始研發3D打印并聯機器人,目前已完全實現軟硬件自主開發。“3D打印機器人可廣泛應用于輕工業制造。我們正在尋找合作伙伴,以盡快推向市場。”袁家虎說。
