Серво мотори и роботи трансформишу апликације адитива. Научите најновије савете и апликације приликом имплементације роботске аутоматизације и напредне контроле покрета за адитивну и субтрактивну производњу, као и шта је следеће: размислите о хибридним методама адитивног/субтрактивног.
НАПРЕДНА АУТОМАТИЗАЦИЈА
Аутори: Сара Мелисх и РосеМари Бурнс
Усвајање уређаја за конверзију енергије, технологије контроле покрета, изузетно флексибилних робота и еклектичне мешавине других напредних технологија су покретачки фактори за брзи раст нових процеса производње широм индустријског пејзажа. Револуционишући начин на који се праве прототипови, делови и производи, адитивна и субтрактивна производња су два главна примера која су обезбедила ефикасност и уштеду трошкова којима произвођачи желе да остану конкурентни.
Названа 3Д штампа, адитивна производња (АМ) је нетрадиционална метода која обично користи податке о дигиталном дизајну за креирање чврстих тродимензионалних објеката спајањем материјала слој по слој одоздо према горе. Често правећи делове скоро мреже (ННС) без отпада, употреба АМ за основне и сложене дизајне производа наставља да прожима индустрије попут аутомобилске, ваздухопловне, енергетске, медицинске, транспортне и потрошачке индустрије. Напротив, процес одузимања подразумева уклањање делова из блока материјала резањем високе прецизности или машинском обрадом да би се направио 3Д производ.
Упркос кључним разликама, процеси адитива и одузимања нису увек међусобно искључиви — јер се могу користити за допуну различитих фаза развоја производа. Рани концептуални модел или прототип се често ствара адитивним процесом. Када се тај производ заврши, могу бити потребне веће серије, отварајући врата субтрактивној производњи. У новије време, где је време од суштинске важности, примењују се хибридне методе адитива/одузимања за ствари као што су поправка оштећених/истрошених делова или стварање квалитетних делова са краћим временом испоруке.
АУТОМАТИЗИ НАПРЕД
Да би испунили строге захтеве купаца, произвођачи интегришу низ жичаних материјала као што су нерђајући челик, никл, кобалт, хром, титан, алуминијум и други различити метали у конструкцију својих делова, почевши од меке, али јаке подлоге и завршавајући са тврдом, хабајућом подлогом. -отпорна компонента. Делимично, ово је открило потребу за решењима високих перформанси за већу продуктивност и квалитет како у адитивним тако иу суптрактивним производним окружењима, посебно када су у питању процеси као што су адитивна производња жичаног лука (ВААМ), ВААМ-субтрацтиве, ласерско облагање-субтрацтинг или декорација. Најважније су:
- Напредна серво технологија:Да би боље одговорили на временске циљеве за тржиште и спецификације дизајна купаца, када су у питању прецизност димензија и квалитет завршне обраде, крајњи корисници се окрећу напредним 3Д штампачима са серво системима (преко корачних мотора) за оптималну контролу покрета. Предности серво мотора, као што је Иаскава-ин Сигма-7, окрећу процес адитива наопачке, помажући произвођачима да превазиђу уобичајене проблеме помоћу могућности побољшања штампача:
- Пригушивање вибрација: робусни серво мотори имају филтере за сузбијање вибрација, као и филтере против резонанце и зарезе, дајући изузетно глатко кретање које може елиминисати визуелно непријатне степенасте линије узроковане таласањем обртног момента корачног мотора.
- Побољшање брзине: брзина штампања од 350 мм/сец је сада реалност, што више него удвостручује просечну брзину штампања 3Д штампача који користи корачни мотор. Слично томе, брзина кретања до 1.500 мм/сец може се постићи коришћењем ротације или до 5 метара/сец коришћењем линеарне серво технологије. Изузетно брза способност убрзања која се обезбеђује преко серво система високих перформанси омогућава брже померање глава 3Д штампача у њихове одговарајуће положаје. Ово у великој мери ублажава потребу за успоравањем читавог система да би се постигао жељени квалитет завршне обраде. Последично, ова надоградња у контроли кретања такође значи да крајњи корисници могу да произведу више делова на сат без жртвовања квалитета.
- Аутоматско подешавање: серво системи могу независно да изводе сопствено прилагођено подешавање, што омогућава прилагођавање променама у механици штампача или варијацијама у процесу штампања. 3Д корачни мотори не користе повратне информације о положају, што чини скоро немогућим компензацију промена у процесима или одступања у механици.
- Повратна информација енкодера: робусни серво системи који нуде апсолутну повратну информацију енкодера морају само једном да изврше рутину покретања, што резултира већим радним временом и уштедом трошкова. 3Д штампачима који користе технологију корачног мотора недостаје ова функција и морају се укључити сваки пут када се укључе.
- Сензор повратних информација: екструдер 3Д штампача често може бити уско грло у процесу штампања, а корачни мотор нема способност сензора повратне информације да открије заглављивање екструдера — недостатак који може довести до уништења целог посла за штампање. Имајући ово на уму, серво системи могу открити резервне копије екструдера и спречити скидање филамента. Кључ за супериорне перформансе штампања је систем затворене петље усредсређен око оптичког енкодера високе резолуције. Серво мотори са 24-битним апсолутним енкодером високе резолуције могу да обезбеде 16.777.216 бита резолуције повратне спреге затворене петље за већу тачност осе и екструдера, као и синхронизацију и заштиту од заглављивања.
- Роботи високих перформанси:Као што робусни серво мотори трансформишу адитивне апликације, тако су и роботи. Њихове одличне перформансе путање, крута механичка структура и високе оцене заштите од прашине (ИП) — у комбинацији са напредном контролом против вибрација и могућношћу више оса — чине високо флексибилне шестоосне роботе идеалном опцијом за захтевне процесе који окружују коришћење 3Д штампачи, као и кључне акције за субтрактивну производњу и хибридне адитивно/субтрактивне методе.
Роботска аутоматизација која је бесплатна за машине за 3Д штампање у великој мери подразумева руковање штампаним деловима у инсталацијама са више машина. Од вађења појединачних делова из машине за штампање, до одвајања делова након вишеделног циклуса штампања, веома флексибилни и ефикасни роботи оптимизују операције за већу пропусност и повећање продуктивности.
Уз традиционално 3Д штампање, роботи су од помоћи у управљању прахом, допуњавању праха штампача када је потребно и уклањању праха из готових делова. Слично томе, лако се постижу и други задаци завршне обраде делова који су популарни у производњи метала као што су брушење, полирање, уклањање ивица или сечење. Инспекција квалитета, као и потребе за паковањем и логистиком се такође испуњавају директно помоћу роботске технологије, ослобађајући произвођаче да усредсреде своје време на рад са већом додатом вредношћу, као што је производња по наруџбини.
За веће радне комаде, индустријски роботи дугог домета су опремљени да директно померају главу за екструзију 3Д штампача. Ово, у комбинацији са периферним алатима као што су ротирајуће базе, позиционери, линеарне шине, портали и још много тога, пружа радни простор потребан за креирање просторних структура слободног облика. Осим класичне брзе израде прототипа, роботи се користе за израду делова слободног облика великог обима, калупа, решеткастих конструкција у 3Д облику и хибридних делова великог формата. - Вишеосни машински контролери:Иновативна технологија за повезивање до 62 осе кретања у једном окружењу сада омогућава мулти-синхронизацију широког спектра индустријских робота, серво система и фреквентних погона који се користе у адитивним, субтрактивним и хибридним процесима. Читава породица уређаја сада може беспрекорно да ради заједно под потпуном контролом и надзором ПЛЦ-а (Программабле Логиц Цонтроллер) или ИЕЦ машинског контролера, као што је МП3300иец. Често програмиране са динамичким 61131 ИЕЦ софтверским пакетом, као што је МотионВоркс ИЕЦ, професионалне платформе попут ове користе познате алате (тј. РепРап Г-кодови, функционални блок дијаграм, структурирани текст, лествичасти дијаграм итд.). Да би се олакшала лака интеграција и оптимизовано време рада машине, укључени су готови алати као што су компензација нивелисања кревета, контрола унапред притиска екструдера, контрола више вретена и екструдера.
- Напредни кориснички интерфејси за производњу:Веома корисни за апликације у 3Д штампању, резању облика, алатним машинама и роботици, различити софтверски пакети могу брзо да испоруче графички машински интерфејс који се лако прилагођава, пружајући пут ка већој свестраности. Дизајниране са креативношћу и оптимизацијом на уму, интуитивне платформе, као што је Иаскава Цомпасс, омогућавају произвођачима да брендирају и лако прилагођавају екране. Од укључивања основних машинских атрибута до прилагођавања потребама купаца, потребно је мало програмирања — пошто ови алати пружају опсежну библиотеку унапред изграђених Ц# додатака или омогућавају увоз прилагођених додатака.
РИСЕ АБОВЕ
Док су појединачни адитивни и субтрактивни процеси и даље популарни, већи помак ка хибридном адитивно/субтрактивном методу ће се десити током наредних неколико година. Очекује се да ће расти по сложеној годишњој стопи раста (ЦАГР) од 14,8 процената до 2027.1, тржиште хибридних машина за производњу адитива спремно је да одговори на пораст захтева купаца. Да би се издигли изнад конкуренције, произвођачи би требало да одвагају предности и недостатке хибридне методе за своје пословање. Са могућношћу производње делова по потреби, уз значајно смањење угљичног отиска, хибридни адитивни/субтракттивни процес нуди неке атрактивне предности. Без обзира на то, напредне технологије за ове процесе не треба занемарити и треба их применити у радњама како би се омогућила већа продуктивност и квалитет производа.
Време објаве: 13.08.2021
