Серво моторите и роботите ги трансформираат апликациите за адитиви. Дознајте ги најновите совети и апликации при имплементирање на роботска автоматизација и напредна контрола на движењето за производство на адитиви и одземање, како и што е следно: размислете за методите за хибридни додатоци/одземање.
НАПРЕДНА АВТОМАЦИЈА
Од Сара Мелиш и РозМери Барнс
Усвојувањето на уреди за конверзија на моќност, технологијата за контрола на движењето, исклучително флексибилните роботи и еклектичната мешавина на други напредни технологии се движечки фактори за брзиот раст на новите процеси на производство низ индустрискиот пејзаж. Револуционизирајќи го начинот на кој се прават прототипите, деловите и производите, производството со адитиви и одземања се два главни примери кои обезбедија ефикасност и заштеда на трошоците што фабрикувачите се обидуваат да останат конкурентни.
Наведено како 3D печатење, производството на адитиви (AM) е нетрадиционален метод кој обично користи дигитални податоци за дизајн за да создаде цврсти тридимензионални објекти со спојување на материјали слој по слој од дното нагоре. Често правејќи делови во форма на речиси мрежа (NNS) без отпад, употребата на AM и за основните и за сложените дизајни на производи продолжува да проникнува во индустриите како што се автомобилската, воздушната, енергијата, медицината, транспортот и производите за широка потрошувачка. Напротив, процесот на одземање вклучува отстранување на делови од блок материјал со високо прецизно сечење или обработка за да се создаде 3D производ.
И покрај клучните разлики, процесите на адитив и одземање не се секогаш меѓусебно исклучуваат - бидејќи тие можат да се користат за да се комплиментираат различни фази од развојот на производот. Раниот концепт модел или прототип често се создава со процесот на адитив. Штом тој производ ќе биде финализиран, може да бидат потребни поголеми серии, со што се отвора вратата за субтрактивно производство. Во поново време, каде што времето е од суштинско значење, се применуваат хибридни адитиви/одземање методи за работи како поправка на оштетени/изабени делови или создавање квалитетни делови со помало време на производство.
АВТОМАТИЗИРАЈ НАПРЕД
За да се задоволат строгите барања на клиентите, производителите интегрираат низа материјали од жица како што се нерѓосувачки челик, никел, кобалт, хром, титаниум, алуминиум и други различни метали во нивната конструкција, почнувајќи со мека, но силна подлога и завршувајќи со тврда, абена -отпорна компонента. Делумно, ова ја откри потребата за решенија со високи перформанси за поголема продуктивност и квалитет и во производствените средини и во адитиви и во одземања, особено кога се работи за процеси како што се производство на адитиви со жичен лак (WAAM), WAAM-одземање, ласерско обложување-одземање или декорација. Определувањето вклучува:
- Напредна серво технологија:За подобро решавање на целите од времето до пазарот и спецификациите за дизајн на клиентите, каде што се работи за димензионална прецизност и квалитет на завршна обработка, крајните корисници се свртуваат кон напредни 3D печатачи со серво системи (над чекор мотори) за оптимална контрола на движењето. Придобивките од серво моторите, како што е Сигма-7 на Јаскава, го свртуваат процесот на адитиви, помагајќи им на производителите да ги надминат вообичаените проблеми преку способностите за зајакнување на печатачот:
- Потиснување на вибрации: робусните серво мотори можат да се пофалат со филтри за сузбивање на вибрации, како и филтри против резонанца и засеци, давајќи исклучително мазно движење што може да ги елиминира визуелно непријатните скалести линии предизвикани од бранување на вртежниот момент на моторот.
- Подобрување на брзината: брзината на печатење од 350 мм/сек сега е реалност, повеќе од двојно ја зголемува просечната брзина на печатење на 3Д печатач со помош на степер мотор. Слично на тоа, брзината на патување до 1.500 mm/sec може да се постигне со помош на ротирачки или до 5 метри/сек користејќи линеарна серво технологија. Способноста за екстремно брзо забрзување обезбедена преку сервото со високи перформанси овозможува главите за 3D печатење побрзо да се преместат во нивните правилни позиции. Ова многу помага да се ублажи потребата да се забави целиот систем за да се постигне посакуваниот квалитет на завршна обработка. Последователно, оваа надградба во контролата на движење значи и дека крајните корисници можат да произведуваат повеќе делови на час без да го жртвуваат квалитетот.
- Автоматско подесување: серво системите можат самостојно да вршат сопствено прилагодување, што овозможува да се прилагодат на промените во механиката на печатачот или на разликите во процесот на печатење. 3D чекорните мотори не користат повратни информации за позицијата, што го прави речиси невозможно да се компензираат промените во процесите или несовпаѓањата во механиката.
- Повратни информации од енкодер: робусните серво системи кои нудат апсолутна повратна информација од енкодерот треба само еднаш да извршат рутина за враќање дома, што резултира со поголемо време на работа и заштеда на трошоци. На 3D печатачите кои користат технологија на чекор мотори им недостасува оваа функција и треба да се сместат дома секогаш кога ќе се напојуваат.
- Чувство на повратни информации: екструдер на 3D печатач често може да биде тесно грло во процесот на печатење, а чекор моторот нема способност за сензори за повратни информации да открие заглавување на екструдер - дефицит што може да доведе до уништување на целата работа за печатење. Имајќи го ова на ум, серво системите можат да детектираат резервни копии од екструдерот и да спречат соголување на филаментот. Клучот за супериорни перформанси на печатење е да имате систем со затворена јамка центриран околу оптички енкодер со висока резолуција. Серво моторите со 24-битен апсолутен енкодер со висока резолуција можат да обезбедат 16.777.216 бита резолуција за повратни информации во затворена јамка за поголема точност на оската и екструдерот, како и синхронизација и заштита од заглавување.
- Роботи со високи перформанси:Како што робусните серво мотори ги трансформираат апликациите за адитиви, така се и роботите. Нивните одлични перформанси на патеката, цврстата механичка структура и високата заштита од прав (IP) - во комбинација со напредната контрола против вибрации и способноста за повеќе оски - ги прават високо флексибилните роботи со шест оски идеална опција за тешките процеси кои го опкружуваат користењето на 3D печатачи, како и клучните дејствија за субтрактивното производство и хибридните адитив/одземање методи.
Роботската автоматизација која е комплементарна за машините за 3D печатење нашироко вклучува ракување со печатените делови во повеќемашински инсталации. Од растоварување на поединечни делови од машината за печатење, до одвојување на делови по циклус на печатење со повеќе делови, многу флексибилните и ефикасни роботи ги оптимизираат операциите за поголема пропусност и добивки во продуктивноста.
Со традиционалното 3D печатење, роботите помагаат во управувањето со прав, повторно полнење прашок за печатач кога е потребно и отстранување на прашокот од готови делови. Слично на тоа, лесно се постигнуваат други задачи за доработка на делови популарни кај металната изработка како брусење, полирање, бришење или сечење. Инспекцијата на квалитетот, како и потребите за пакување и логистика, исто така, се задоволуваат директно со роботската технологија, со што се ослободуваат фабрикувачите да го фокусираат своето време на работа со поголема додадена вредност, како што е изработката по нарачка.
За поголеми работни парчиња, индустриски роботи со долг дофат се користат за директно движење на главата за истиснување на 3D печатач. Ова, во врска со периферните алатки како што се ротирачки основи, позиционери, линеарни патеки, гардероби и друго, го обезбедуваат работниот простор потребен за создавање просторни структури со слободна форма. Освен за класично брзо прототипирање, роботите се користат за производство на делови со слободна форма со голем волумен, форми на калапи, конструкции на бандаж во 3D форма и хибридни делови со голем формат. - Машински контролери со повеќе оски:Иновативната технологија за поврзување до 62 оски на движење во едно опкружување сега овозможува мултисинхронизација на широк опсег на индустриски роботи, серво системи и погони со променлива фреквенција што се користат во адитивните, субтрактивните и хибридните процеси. Цело семејство уреди сега може беспрекорно да работи заедно под целосна контрола и мониторинг на PLC (Програмабилен логички контролер) или машински контролер IEC, како што е MP3300iec. Често програмирани со динамичен софтверски пакет 61131 IEC, како што е MotionWorks IEC, професионалните платформи како оваа користат познати алатки (т.е. RepRap G-кодови, Функциски блок дијаграм, Структурен текст, скалила, итн.). За да се олесни лесната интеграција и да се оптимизира времето на работа на машината, вклучени се готови алатки како компензација за израмнување на креветот, контрола на напредувањето на притисокот на екструдерот, контрола на повеќе вретено и екструдер.
- Кориснички интерфејси за напредно производство:Многу корисни за апликациите во 3D печатење, сечење форми, машински алат и роботика, разновидните софтверски пакети можат брзо да испорачаат графички интерфејс на машината кој лесно се приспособува, обезбедувајќи патека до поголема разновидност. Дизајнирани имајќи ја предвид креативноста и оптимизацијата, интуитивните платформи, како Yaskawa Compass, им овозможуваат на производителите да ги брендираат и лесно да ги приспособат екраните. Од вклучување на основните атрибути на машината до задоволување на потребите на клиентите, потребно е малку програмирање - бидејќи овие алатки обезбедуваат обемна библиотека со претходно вградени C# приклучоци или овозможуваат увоз на сопствени приклучоци.
ПОДИГНЕТЕ ГО
Додека процесите на единечен додаток и одземање остануваат популарни, ќе се случи поголема промена кон методот на хибриден додаток/одземање во текот на следните неколку години. Се очекува да расте со сложена годишна стапка на раст (CAGR) од 14,8 проценти до 2027 година1, пазарот на машини за производство на хибридни адитиви е подготвен да ги задоволи растечките барања на клиентите. За да се издигнат над конкуренцијата, производителите треба да ги мерат добрите и лошите страни на хибридниот метод за нивните операции. Со способноста да се произведуваат делови по потреба, до големо намалување на јаглеродниот отпечаток, процесот на хибриден додаток/одземање нуди некои атрактивни придобивки. Без разлика, напредните технологии за овие процеси не треба да се занемарат и треба да се имплементираат на подот на продавниците за да се олесни поголема продуктивност и квалитет на производот.
Време на објавување: 13.08.2021
