Servo motorji in roboti spreminjajo aditivne aplikacije. Naučite se najnovejših nasvetov in aplikacij pri izvajanju robotske avtomatizacije in naprednega nadzora gibanja za aditivno in odštevanje proizvodnje ter kaj je naslednje: pomislite na hibridne metode aditiva/odštevanja.
Napredovanje avtomatizacije
Avtor Sarah Mellish in Rosemary Burns
Sprejetje naprav za pretvorbo električne energije, tehnologija nadzora gibanja, izjemno prilagodljivi roboti in eklektična kombinacija drugih naprednih tehnologij vodijo dejavnike za hitro rast novih izdelovalnih procesov po industrijski pokrajini. Revolucija načina, kako se izdelujejo prototipi, deli in izdelki, aditivna in odštevalna proizvodnja sta dva glavna primera, ki sta zagotovila učinkovitost in prihranke stroškov, ki si prizadevajo ostati konkurenčni.
AdDive Manufacturing (AM) je imenovan 3D tiskanje (AM), ki je netradicionalna metoda, ki običajno uporablja podatke o digitalnem oblikovanju za ustvarjanje trdnih tridimenzionalnih predmetov z zlitjem materialov s plastjo od spodaj navzgor. Uporaba AM za osnovne in zapletene zasnove izdelkov pogosto izdeluje dele (NNS) v obliki črke (NNS), ki še naprej prežema industrije, kot so avtomobilski, vesoljski, energetski, medicinski, prevozni in potrošniški izdelki. Nasprotno, odštevalni postopek vključuje odstranjevanje odsekov iz bloka materiala z visoko natančnostjo rezanjem ali obdelavo, da ustvarite 3D izdelek.
Kljub ključnim razlikam aditivni in odmevni procesi niso vedno medsebojno izključujoči - saj jih je mogoče uporabiti za pohvalo različnih fazah razvoja izdelkov. Z dodatnim postopkom se pogosto ustvarja zgodnji konceptni model ali prototip. Ko je ta izdelek dokončan, bodo morda potrebne večje serije, ki odprejo vrata za odštevanje proizvodnje. V zadnjem času, kjer je čas bistvenega pomena, se hibridne aditivne/odmevne metode uporabljajo za stvari, kot so popravilo poškodovanih/obrabljenih delov ali ustvarjanje kakovostnih delov z manj časa svinca.
Samodejno naprej
Da bi izpolnjevali stroge zahteve kupcev, izdelovalci vključujejo vrsto žičnih materialov, kot so nerjavno jeklo, nikelj, kobalt, krom, titanium, aluminij in druge različne kovine -Prezistentna komponenta. Deloma je to razkrilo potrebo po visoko zmogljivih rešitvah za večjo produktivnost in kakovost tako v aditivnih kot v odštetih proizvodnih okoljih, zlasti kjer so zaskrbljeni procesi, kot so žični aditivi (WAAM), Waam-subtraktivna, laserska obloga ali dekoracija. Poudarki vključujejo:
- Napredna servo tehnologija:Za boljši odnos ciljev časa in specifikacij za oblikovanje kupcev, kjer gre za natančnost dimenzij in kakovost zaključka, se končni uporabniki za optimalno nadzor gibanja obračajo na napredne 3D tiskalnike s servo sistemi (prek koračnih motorjev). Prednosti servo motorjev, kot je Yaskawa's Sigma-7, obrnite postopek aditiva na glavo, s čimer pomagajo izdelovalcem premagati skupne težave z zmogljivostmi za povečanje tiskalnika:
- Zatiranje vibracij: Robustni servo mototorji se ponašajo s filtri za zatiranje vibracij, pa tudi proti resonanci in zarezami, kar daje izjemno gladko gibanje, ki lahko odpravi vizualno neprijetne stepljene črte, ki jih povzroča stepper motorični navor.
- Povečanje hitrosti: hitrost tiskanja 350 mm/sec je zdaj resničnost, kar več kot podvojitev povprečne hitrosti tiskanja 3D tiskalnika z uporabo koračnega motorja. Podobno lahko hitrost potovanja do 1500 mm/sek dosežemo z uporabo Rotay ali do 5 metrov/sek s pomočjo linearne servo tehnologije. Izjemno hitra sposobnost pospeševanja, zagotovljena z visokozmogljivimi servos, omogoča hitreje premikanje 3D tiskanih glav v njihove ustrezne položaje. To je daleč, da ublaži potrebo po upočasnitvi celotnega sistema, da doseže želeno kakovost zaključka. Nato ta nadgradnja v nadzoru gibanja pomeni tudi, da lahko končni uporabniki izdelajo več delov na uro, ne da bi pri tem žrtvovali kakovost.
- Samodejno nastavitev: servo sistemi lahko neodvisno izvajajo lastno prilagoditev po meri, kar omogoča prilagoditev spremembam mehanike tiskalnika ali odstopanj v procesu tiskanja. 3D stopnični motorji ne uporabljajo povratnih informacij o položaju, zato skoraj nemogoče nadomestiti spremembe v procesih ali neskladi v mehaniki.
- Povratne informacije dajalnika: Robustni servo sistemi, ki ponujajo absolutne povratne informacije dajalnika, morajo samo enkrat izvajati rutino, kar ima za posledico večje prihranke in prihranke stroškov. 3D -tiskalniki, ki uporabljajo Stepper Motor Technology, nimajo te funkcije in jih je treba domači vsakič, ko jih vklopijo.
- Zaznavanje povratnih informacij: Ekstruder 3D tiskalnika je lahko v postopku tiskanja pogosto ozko grlo, koračni motor pa nima sposobnosti zaznavanja povratnih informacij za zaznavanje ekstruder marmelade - primanjkljaj, ki lahko privede do propada celotnega tiskanega opravila. Glede na to lahko servo sistemi zaznajo varnostne kopije ekstruderjev in preprečijo odstranjevanje nit. Ključ do vrhunske zmogljivosti tiskanja je sistem z zaprto zanko, osredotočen na optični dajalnik z visoko ločljivostjo. Servo motorji s 24-bitnim absolutnim dajalnikom z visoko ločljivostjo lahko zagotovijo 16.777.216 bitov ločljivosti povratnih informacij zaprte zanke za večjo natančnost osi in ekstruderja, pa tudi sinhronizacijo in zaščito jam.
- Roboti z visoko zmogljivostjo:Tako kot robustni servo motorji preoblikujejo aditivne aplikacije, tako so tudi roboti. Njihova odlična zmogljivost poti, toge mehanske strukture in visoke zaščite pred prahom (IP)-v kombinaciji z naprednimi nadzornimi vibracijami in več osi-naredijo zelo fleksibilne robote s šestimi osi, ki je idealna možnost za zahtevne procese, ki obkrožajo uporabo 3D Tiskalniki, pa tudi ključna dejanja za odštevanje proizvodnje in hibridnih dodatkov/odštetih metod.
Robotska avtomatizacija, ki se dopisuje 3D-tiskarski stroji, široko vključuje ravnanje s tiskanimi deli v večkovojskih instalacijah. Od raztovarjanja posameznih delov iz tiskalnega stroja, do ločevanja delov po večdelnem tiskarskem ciklu, zelo prilagodljivi in učinkoviti roboti optimizirajo operacije za večji pretok in produktivnost.
S tradicionalnim 3D -tiskanjem so roboti v pomoč pri upravljanju prahu, po potrebi napolniti prah tiskalnika in odstranjevanje prahu iz končnih delov. Podobno se zlahka dosežejo druge naloge za zaključek dela, ki so priljubljene s kovinsko izdelavo, kot so brušenje, poliranje, debanje ali rezanje. Pregled kakovosti, pa tudi potrebe po embalaži in logistiki se srečujejo z robotsko tehnologijo, ki sproščajo izdelovalce, da se svoj čas osredotočijo na delo z večjo vrednostjo, kot je izdelava po meri.
Pri večjih obdelovanjih se dolgotrajni industrijski roboti uveljavljajo za neposredno premik 3D glave iztisnitve tiskalnika. To v povezavi z perifernimi orodji, kot so vrteče se baze, pozicioni, linearne sledi, gantriji in še več, zagotavlja delovni prostor, potreben za ustvarjanje prostorskih struktur proste oblike. Poleg klasičnega hitrega prototipov se roboti uporabljajo za izdelavo velikih volumskih delov v prosti obliki, oblike plesni, 3D-oblike konstrukcij trus in hibridnih delov velikega formata. - Krmilniki strojev z več osi:Inovativna tehnologija za povezovanje do 62 osi gibanja v enem samem okolju je zdaj več-sinhronizacija širokega spektra industrijskih robotov, servo sistemov in spremenljivih frekvenčnih pogonov, ki se uporabljajo v možnih aditivnih, odštetih in hibridnih procesih. Cela družina naprav lahko zdaj brezhibno deluje pod celotnim nadzorom in spremljanjem PLC (programirljivega logičnega krmilnika) ali IEC krmilnika stroja, kot je MP3300IEC. Pogosto programirani z dinamičnim programskim paketom 61131 IEC, kot so MotionWorks IEC, profesionalne platforme, kot je ta, uporabljajo znana orodja (tj. Reprezirajo G-kode, diagram funkcijskega bloka, strukturirano besedilo, diagram lestvice itd.). Za olajšanje enostavne integracije in optimizacijo naprave za vzpon stroj so vključeni že pripravljena orodja, kot so kompenzacija izravnave postelje, vnaprejšnji nadzor nad tlakom, večkratni nadzor vretena in ekstruder.
- Napredni uporabniški vmesniki:Zelo koristno za aplikacije pri 3D tiskanju, rezanju oblik, obdelovalnih orodij in robotiki, raznoliki programski paketi lahko hitro prinesejo enostaven vmesnik grafičnega stroja, kar omogoča pot do večje vsestranskosti. Intuitivne platforme, kot je Yaskawa Compass, zasnovane z ustvarjalnostjo in optimizacijo, proizvajalcem omogočajo blagovno znamko in enostavno prilagajanje zaslonov. Od vključitve atributov osnovnih strojev do sprejemanja potreb strank je potrebno malo programiranja-saj ta orodja ponujajo obsežno knjižnico vnaprej vgrajenih vtičnikov C# ali omogočajo uvoza vtičnikov po meri.
Dvig zgoraj
Medtem ko posamezni aditivni in odšteti procesi ostajajo priljubljeni, se bo v naslednjih nekaj letih zgodil večji premik k hibridni metodi aditivov/odštevanja. Pričakuje se, da bo do leta 2027 14,8 odstotka rasla na sestavljeni letni stopnji rasti (CAGR)1, Trg hibridnih proizvodnih strojev za hibridne aditive je pripravljen na izpolnjevanje razvijajočih se zahtev strank. Da bi se dvignili nad konkurenco, bi morali proizvajalci tehtati prednosti in slabosti hibridne metode za svoje delovanje. Z zmožnostjo izdelave delov po potrebi do velikega zmanjšanja ogljičnega odtisa hibridni postopek aditivov/odštevanja ponuja nekaj privlačnih prednosti. Ne glede na to, naprednih tehnologij za te procese ne bi smeli spregledati in jih je treba izvajati na prodajnih tleh, da bi olajšali večjo produktivnost in kakovost izdelka.
Čas objave: 13. avgust 201021
