11月28日，中國科學(xué)院重慶在綠色智能技術(shù)研究院智能裝備集成室，國內(nèi)首臺3D打印并聯(lián)機(jī)器人正在打印一個罐子。記者梅雨攝
安裝3D打印頭后，機(jī)器人可以自己完成3D打印，包括花瓶、燈罩、易拉罐等產(chǎn)品。11月28日，中國科學(xué)院重慶該所宣布成功研制出國內(nèi)首臺3D打印并聯(lián)機(jī)器人，實(shí)現(xiàn)3D打印。
昨天，在中國科學(xué)院重慶在研究院的實(shí)驗(yàn)室里，記者看到機(jī)械臂正在一個高約1.8米、長80厘米、寬80厘米的玻璃柜里來回“移動”。在“妙手”之下，一個直徑80 mm、高80mm的單層塑料罐在打印20分鐘后成型。
“這個3D打印并聯(lián)機(jī)器人主要由并聯(lián)組成。機(jī)構(gòu)、3D打印頭、溫度控制設(shè)備和軟件系統(tǒng)。其中，并聯(lián)連接機(jī)構(gòu)包括機(jī)械臂、電機(jī)、減速器等部件。該研究所機(jī)器人研究中心副主任鄭斌說，3D打印頭安裝在機(jī)械臂前端，先在計算機(jī)上建模，再傳輸給機(jī)器人。以ABS工程塑料為原料，通過材料的熔化和層層覆蓋，可以打印出不同形狀的塑料制品。
這個機(jī)器人和現(xiàn)在可用的3D打印機(jī)有什么區(qū)別？
“它的手臂規(guī)模很大，可以在800毫米范圍內(nèi)'移動'”，鄭斌介紹，3D打印機(jī)只能打印直徑小于100毫米的產(chǎn)品，而機(jī)械臂的“活動”范圍很大，可以打印直徑大得多的產(chǎn)品，一次成型打印速度可以達(dá)到每秒4厘米。此外，機(jī)器人可以完成精度為0.1毫米的3D打印，即誤差控制在0.1毫米以內(nèi)..
“國外的大型3D打印機(jī)，價格在400萬-500萬元，而這個3D打印機(jī)器人的成本只有10萬元左右。不過，鄭斌也承認(rèn)，推廣大規(guī)模3D打印機(jī)器人還有很多制約因素。
對此，中國科學(xué)院重慶研究院院長袁家虎介紹，該院已成立3D打印技術(shù)研究中心，首期投入約2000萬元購置設(shè)備，并引進(jìn)國家973計劃首席科學(xué)家段，進(jìn)行3D打印材料、效率、精度等方面的研發(fā)。“例如，目前全球3D打印精度最高可達(dá)20微米，我們計劃在兩年內(nèi)將精度提升至5微米，達(dá)到世界領(lǐng)先水平。”
據(jù)了解，中國科學(xué)院重慶今年年初，研究院開始研發(fā)3D打印并聯(lián)機(jī)器人，已經(jīng)完全實(shí)現(xiàn)軟硬件自主開發(fā)。“3D打印機(jī)器人可以廣泛應(yīng)用于輕工業(yè)制造。我們正在尋找合作伙伴，以盡快進(jìn)入市場。”袁家虎說。