Servo mühərriklər və robotlar əlavə tətbiqləri dəyişdirirlər. Additiv və subtractive istehsal üçün robot avtomatlaşdırma və qabaqcıl hərəkət nəzarətini həyata keçirərkən ən son məsləhətləri və tətbiqləri öyrənin, həmçinin növbəti şey: hibrid əlavə/çıxma üsullarını düşünün.
TƏKLİF EDİLƏN AVTOMATIKA
Sarah Mellish və RoseMary Burns tərəfindən
Güc çevirmə cihazlarının, hərəkətə nəzarət texnologiyasının, son dərəcə çevik robotların və digər qabaqcıl texnologiyaların eklektik qarışığının qəbulu sənaye landşaftında yeni istehsal proseslərinin sürətli inkişafı üçün təkan verən amillərdir. Prototiplərin, hissələrin və məhsulların hazırlanma üsulunu dəyişdirən, əlavə və çıxarıcı istehsal istehsalçıların rəqabətdə qalmağa çalışdıqları səmərəliliyi və qənaətcilliyi təmin edən iki əsas nümunədir.
3D çap olaraq adlandırılan əlavə istehsal (AM) qeyri-ənənəvi üsuldur və adətən materialları aşağıdan yuxarı qat-qat birləşdirərək bərk üçölçülü obyektlər yaratmaq üçün rəqəmsal dizayn məlumatlarından istifadə edir. Çox vaxt heç bir tullantı olmadan şəbəkəyə yaxın formada (NNS) hissələri istehsal edən AM-nin həm əsas, həm də mürəkkəb məhsul dizaynları üçün istifadəsi avtomobil, aerokosmik, enerji, tibb, nəqliyyat və istehlak məhsulları kimi sənayelərə nüfuz etməyə davam edir. Əksinə, çıxarma prosesi 3D məhsul yaratmaq üçün yüksək dəqiqliklə kəsmə və ya emal yolu ilə material blokundan hissələrin çıxarılmasını nəzərdə tutur.
Əsas fərqlərə baxmayaraq, əlavə və çıxarma prosesləri həmişə bir-birini istisna etmir, çünki onlar məhsulun inkişafının müxtəlif mərhələlərini tamamlamaq üçün istifadə edilə bilər. Erkən konsepsiya modeli və ya prototipi tez-tez aşqar prosesi ilə yaradılır. Bu məhsul başa çatdıqdan sonra daha böyük partiyalar tələb oluna bilər ki, bu da subtractive istehsala yol açır. Bu yaxınlarda, zamanın vacib olduğu yerlərdə, zədələnmiş/yaşılmış hissələrin təmiri və ya daha az istehsal vaxtı ilə keyfiyyətli hissələrin yaradılması kimi şeylər üçün hibrid əlavə/çıxarıcı üsullar tətbiq olunur.
AVTOMAT İQƏDƏR
Müştərilərin ciddi tələblərinə cavab vermək üçün istehsalçılar paslanmayan polad, nikel, kobalt, xrom, titan, alüminium və digər oxşar olmayan metallar kimi bir sıra məftil materiallarını yumşaq, lakin güclü substratdan başlayaraq sərt, aşınma ilə tamamlayan hissələrin konstruksiyalarına inteqrasiya edirlər. -davamlı komponent. Qismən, bu, həm əlavə, həm də çıxarıcı istehsal mühitlərində, xüsusən də məftil qövsü aşqarlarının istehsalı (WAAM), WAAM-çıxarıcı, lazer örtüyü-çıxdırıcı və ya bəzək kimi proseslərə aid olduğu yerlərdə daha yüksək məhsuldarlıq və keyfiyyət üçün yüksək performanslı həllər ehtiyacını ortaya qoydu. Əsas məqamlara aşağıdakılar daxildir:
- Qabaqcıl Servo Texnologiyası:Ölçü dəqiqliyi və bitmə keyfiyyəti ilə bağlı bazara çıxarılan vaxt məqsədlərini və müştəri dizayn spesifikasiyalarını daha yaxşı həll etmək üçün son istifadəçilər optimal hərəkət nəzarəti üçün servo sistemləri (step motorlar üzərində) olan qabaqcıl 3D printerlərə müraciət edirlər. Yaskawa-nın Sigma-7 kimi servo mühərriklərin üstünlükləri aşqar prosesini öz üzərinə götürərək istehsalçılara printeri gücləndirmə imkanları vasitəsilə ümumi problemlərin öhdəsindən gəlməyə kömək edir:
- Vibrasiyanın qarşısının alınması: möhkəm servo mühərriklər vibrasiya yatırma filtrləri, eləcə də rezonans əleyhinə və çentik filtrləri ilə öyünür, pilləli mühərrik fırlanma momentinin dalğalanmasının yaratdığı vizual olaraq xoşagəlməz pilləli xətləri aradan qaldıra bilən son dərəcə hamar hərəkət verir.
- Sürətin artırılması: 350 mm/san çap sürəti indi reallıqdır, pilləli mühərrikdən istifadə edən 3D printerin orta çap sürətini iki dəfədən çox artırır. Eynilə, fırlanma ilə 1500 mm/san və ya xətti servo texnologiyasından istifadə edərək 5 metr/san-a qədər hərəkət sürəti əldə edilə bilər. Yüksək performanslı servolar vasitəsilə təmin edilən son dərəcə sürətli sürətləndirmə qabiliyyəti 3D çap başlıqlarını daha tez öz uyğun mövqelərinə köçürməyə imkan verir. Bu, istənilən bitirmə keyfiyyətinə çatmaq üçün bütün sistemi yavaşlatmaq ehtiyacını aradan qaldırmaq üçün uzun bir yol gedir. Sonradan, hərəkətə nəzarətdə bu təkmilləşdirmə həm də son istifadəçilərin keyfiyyətdən ödün vermədən saatda daha çox hissə hazırlaya bilməsi deməkdir.
- Avtomatik tənzimləmə: servo sistemlər müstəqil olaraq öz fərdi tənzimləmələrini həyata keçirə bilər ki, bu da printerin mexanikasında dəyişikliklərə və ya çap prosesindəki fərqlərə uyğunlaşmağa imkan verir. 3D pilləli mühərriklər mövqe rəyindən istifadə etmir, bu da proseslərdəki dəyişiklikləri və ya mexanikadakı uyğunsuzluqları kompensasiya etməyi demək olar ki, qeyri-mümkün edir.
- Kodlayıcı ilə əks əlaqə: Mütləq kodlayıcı rəyi təklif edən möhkəm servo sistemlər yalnız bir dəfə təyinat rejimini yerinə yetirməlidir, nəticədə daha çox iş vaxtı və xərclərə qənaət edilir. Step motor texnologiyasından istifadə edən 3D printerlər bu xüsusiyyətdən məhrumdur və hər dəfə işə salındıqda evə yerləşdirilməlidir.
- Əks əlaqənin tədqiqi: 3D printerin ekstruderi tez-tez çap prosesində darboğaz ola bilər və bir pilləli mühərrikin ekstruder tıxacını aşkar etmək üçün əks əlaqəni hiss etmə qabiliyyəti yoxdur - bütün çap işinin məhvinə səbəb ola biləcək çatışmazlıq. Bunu nəzərə alaraq, servo sistemlər ekstruder ehtiyat nüsxələrini aşkar edə və filamentin soyulmasının qarşısını ala bilər. Üstün çap performansının açarı yüksək ayırdetməli optik kodlayıcı ətrafında mərkəzləşdirilmiş qapalı dövrə sisteminə sahib olmaqdır. 24-bit mütləq yüksək ayırdetmə kodlayıcısı olan servo mühərriklər daha çox ox və ekstruder dəqiqliyi, həmçinin sinxronizasiya və tıxaclardan qorunmaq üçün 16,777,216 bit qapalı döngə əks əlaqə ayırdını təmin edə bilər.
- Yüksək Performanslı Robotlar:Güclü servo mühərriklər əlavə tətbiqləri dəyişdirdiyi kimi, robotlar da. Onların əla yol performansı, sərt mexaniki quruluş və yüksək tozdan qorunma (IP) reytinqləri - qabaqcıl anti-vibrasiya nəzarəti və çox oxlu qabiliyyəti ilə birlikdə - yüksək çevik altı oxlu robotları 3D istifadəsini əhatə edən tələbkar proseslər üçün ideal seçim edir. printerlər, həmçinin çıxarıcı istehsal və hibrid əlavə/çıxma üsulları üçün əsas tədbirlər.
3D çap maşınlarına əlavə olaraq robot avtomatlaşdırma çox maşınlı qurğularda çap olunmuş hissələrin idarə olunmasını geniş şəkildə əhatə edir. Ayrı-ayrı hissələrin çap maşınından boşaldılmasından tutmuş, çox hissəli çap dövründən sonra hissələrin ayrılmasına qədər, yüksək çevik və səmərəli robotlar daha çox məhsuldarlıq və məhsuldarlıq əldə etmək üçün əməliyyatları optimallaşdırır.
Ənənəvi 3D çap ilə robotlar tozun idarə edilməsində, lazım olduqda printer tozunun doldurulmasında və bitmiş hissələrdən tozun çıxarılmasında faydalıdır. Eynilə, daşlama, cilalama, çapaq çıxarma və ya kəsmə kimi metal istehsalı ilə məşhur olan digər hissələri bitirmə işləri asanlıqla həyata keçirilir. Keyfiyyət yoxlaması, eləcə də qablaşdırma və logistika ehtiyacları da robot texnologiyası ilə birbaşa qarşılanır və istehsalçıları vaxtlarını xüsusi istehsal kimi daha yüksək əlavə dəyərli işə yönəltməkdən azad edir.
Daha böyük iş parçaları üçün, 3D printerin ekstruziya başlığını birbaşa hərəkət etdirmək üçün uzunmüddətli sənaye robotları istifadə olunur. Bu, fırlanan bazalar, mövqeləndiricilər, xətti relslər, portallar və daha çox kimi periferik alətlərlə birlikdə məkan sərbəst formalı strukturların yaradılması üçün tələb olunan iş yerini təmin edir. Klassik sürətli prototipləşdirmədən başqa, robotlar böyük həcmli sərbəst forma hissələrinin, qəlib formalarının, 3D formalı truss konstruksiyalarının və geniş formatlı hibrid hissələrin istehsalı üçün istifadə olunur. - Çox oxlu maşın nəzarətçiləri:Bir mühitdə 62-ə qədər hərəkət oxunu birləşdirən innovativ texnologiya indi əlavə, çıxarıcı və hibrid proseslərdə istifadə olunan sənaye robotlarının, servo sistemlərin və dəyişən tezlikli ötürücülərin geniş spektrinin multi-sinxronizasiyasını mümkün edir. Bütün cihazlar ailəsi indi MP3300iec kimi PLC (Proqramlaşdırıla bilən Məntiq Nəzarətçisi) və ya IEC maşın nəzarətçisinin tam nəzarəti və monitorinqi altında birlikdə problemsiz işləyə bilər. Tez-tez MotionWorks IEC kimi dinamik 61131 IEC proqram paketi ilə proqramlaşdırılan bu kimi peşəkar platformalar tanış alətlərdən (yəni, RepRap G-kodları, Funksiya Blok Diaqramı, Strukturlaşdırılmış Mətn, Nərdivan Diaqramı və s.) istifadə edir. Asan inteqrasiyanı asanlaşdırmaq və maşının işləmə müddətini optimallaşdırmaq üçün yataqların düzəldilməsi kompensasiyası, ekstruderin təzyiqinə qabaqcadan nəzarət, çoxsaylı mil və ekstruder nəzarəti kimi hazır alətlər daxildir.
- Qabaqcıl İstehsal İstifadəçi İnterfeysləri:3D çap, forma kəsmə, dəzgah və robototexnika sahələrində tətbiqlər üçün çox faydalı olan müxtəlif proqram paketləri tez bir zamanda fərdiləşdirilməsi asan olan qrafik maşın interfeysini təqdim edə bilər və bu, daha çox yönlüliyə yol verir. Yaradıcılıq və optimallaşdırma nəzərə alınmaqla hazırlanmış Yaskawa Compass kimi intuitiv platformalar istehsalçılara ekranları brendləşdirməyə və asanlıqla fərdiləşdirməyə imkan verir. Əsas maşın atributlarını daxil etməkdən tutmuş müştəri ehtiyaclarını ödəməyə qədər kiçik proqramlaşdırma tələb olunur – çünki bu alətlər əvvəlcədən qurulmuş C# plaginlərinin geniş kitabxanasını təmin edir və ya xüsusi plaginlərin idxalını təmin edir.
YUXARA QALXIN
Tək aşqar və çıxarma prosesləri populyar olaraq qalmasına baxmayaraq, növbəti bir neçə il ərzində hibrid aşqar/çıxma üsuluna daha çox keçid baş verəcək. 2027-ci ilə qədər 14,8 faiz mürəkkəb illik artım tempində (CAGR) böyüməsi gözlənilir1, hibrid əlavələr istehsal edən maşın bazarı inkişaf edən müştəri tələblərindəki yüksəlişi qarşılamağa hazırlaşır. Rəqabətdən üstün olmaq üçün istehsalçılar öz əməliyyatları üçün hibrid metodun müsbət və mənfi cəhətlərini ölçməlidirlər. Karbon izini əhəmiyyətli dərəcədə azaltmaq üçün lazım olduqda hissələri istehsal etmək qabiliyyəti ilə, hibrid aşqar/çıxarma prosesi bəzi cəlbedici faydalar təklif edir. Asılı olmayaraq, bu proseslər üçün qabaqcıl texnologiyalar diqqətdən kənarda qalmamalı və daha çox məhsuldarlıq və məhsul keyfiyyətini asanlaşdırmaq üçün sexlərdə tətbiq edilməlidir.
Göndərmə vaxtı: 13 avqust 2021-ci il
