Servo motorları ve robotları katkı uygulamalarını dönüştürüyor. Robotik otomasyon ve katkı maddesi için gelişmiş hareket kontrolü uygularken en son ipuçlarını ve uygulamaları öğrenin ve bir sonraki adımın yanı sıra: Hibrit katkı maddesi/özetleme yöntemlerini düşünün.
İlerleme Otomasyonu
Sarah Mellish ve Rosemary Burns tarafından
Güç dönüşüm cihazlarının benimsenmesi, hareket kontrol teknolojisi, son derece esnek robotlar ve diğer gelişmiş teknolojilerin eklektik bir karışımı, endüstriyel manzara boyunca yeni imalat süreçlerinin hızla büyümesi için faktörlerdir. Prototiplerin, parçaların ve ürünlerin yapılma şeklini devrim olmak, katkı maddesi ve ekstraktif üretim, üreticilerin rekabetçi kalmaya çalıştıkları verimlilik ve maliyet tasarrufu sağlayan iki ana örnektir.
3D baskı olarak adlandırılan Katkı Üretimi (AM), malzeme katmanını alttan yukarıya doğru kaynaştırarak genellikle katı üç boyutlu nesneler oluşturmak için dijital tasarım verilerini kullanan geleneksel olmayan bir yöntemdir. Genellikle atıksız net şekilli (NNS) parçaları yapmak, hem temel hem de karmaşık ürün tasarımları için AM kullanımı otomotiv, havacılık, enerji, tıbbi, ulaşım ve tüketici ürünleri gibi endüstrilere nüfuz etmeye devam etmektedir. Aksine, ek olarak, bir 3D ürün oluşturmak için yüksek hassasiyetli kesme veya işleme yoluyla bir malzeme bloğundan bölümlerin çıkarılmasını gerektirir.
Anahtar farklılıklara rağmen, katkı maddesi ve çıkarıcı süreçler her zaman karşılıklı olarak münhasır değildir - çünkü ürün geliştirmenin çeşitli aşamalarını iltifat etmek için kullanılabilirler. Erken bir konsept modeli veya prototip, katkı süreci tarafından sıklıkla oluşturulur. Bu ürün sonuçlandırıldıktan sonra, daha büyük partiler gerekebilir, bu da ekstraktif üretime kapıyı açar. Daha yakın zamanlarda, zamanın özü olduğu durumlarda, hasarlı/aşınmış parçaları onarmak veya daha az teslim süresi ile kaliteli parçalar oluşturmak gibi şeyler için hibrid katkı/ekleyici yöntemler uygulanmaktadır.
İleri Otomatikleştirin
Sıkı müşteri taleplerini karşılamak için imalatçılar, paslanmaz çelik, nikel, kobalt, krom, titanyum, alüminyum ve diğer farklı metalleri, yumuşak ama güçlü bir substratla başlayarak parça yapılarına entegre ediyorlar. -Döze dayanıklı bileşen. Kısmen, bu, hem katkı maddesi hem de çıkarıcı üretim ortamlarında, özellikle tel ark katkı üretimi (WAAM), WAAM-dubtractive, lazer kaplama-dübaktif veya dekorasyon gibi süreçlerin söz konusu olduğunda daha fazla üretkenlik ve kalite için yüksek performanslı çözümlere duyulan ihtiyaç olduğunu ortaya koymuştur. Önemli noktalar şunları içerir:
- Gelişmiş Servo Teknolojisi:Boyutsal hassasiyet ve bitiş kalitesinin söz konusu olduğunda, pazara sunma süresi hedeflerini ve müşteri tasarım özelliklerini daha iyi ele almak için son kullanıcılar, optimal hareket kontrolü için Servo sistemlerine (step motorların üzerinde) gelişmiş 3D yazıcılara yöneliyor. Yaskawa'nın Sigma-7 gibi Servo Motors'un faydaları, katkı maddesi sürecini kafasına çevirerek imalatçıların yazıcı güçlendirme yetenekleri aracılığıyla ortak sorunların üstesinden gelmesine yardımcı olur:
- Titreşim Bastırma: Sağlam servo motorlar, anti-rezonans ve çentik filtrelerinin yanı sıra titreşim baskılama filtrelerine sahiptir, bu da step motor tork dalgalanmasının neden olduğu görsel olarak hoş olmayan basamaklı çizgileri ortadan kaldırabilen son derece düzgün hareket sağlar.
- Hız Geliştirme: 350 mm/sn baskı hızı artık bir gerçektir, bir step motoru kullanarak bir 3D yazıcının ortalama baskı hızını iki katına çıkarır. Benzer şekilde, doğrusal servo teknolojisi kullanılarak döner veya 5 metreye/saniyeye kadar döner kullanılarak 1.500 mm/sn'ye kadar bir seyahat hızı elde edilebilir. Yüksek performanslı servolar aracılığıyla sağlanan son derece hızlı ivme kapasitesi, 3D baskı kafalarının uygun konumlarına daha hızlı taşınmasını sağlar. Bu, istenen bitiş kalitesine ulaşmak için tüm bir sistemi yavaşlatma ihtiyacını hafifletmek için uzun bir yol kat ediyor. Daha sonra, hareket kontrolündeki bu yükseltme, son kullanıcıların kaliteden ödün vermeden saatte daha fazla parça üretebileceği anlamına gelir.
- Otomatik Ayarlama: Servo sistemleri kendi özel ayarlarını bağımsız olarak gerçekleştirebilir, bu da bir yazıcının mekaniğindeki değişikliklere veya bir baskı işlemindeki varyanslara uyum sağlamayı mümkün kılar. 3D step motorlar pozisyon geri bildirimlerini kullanmaz, bu da mekanikteki süreçlerdeki veya tutarsızlıklardaki değişiklikleri telafi etmeyi neredeyse imkansız hale getirir.
- Enkoder Geri Bildirimi: Mutlak kodlayıcı geri bildirim sunan sağlam servo sistemlerin yalnızca bir kez bir homing rutini yapması gerekir, bu da daha fazla çalışma süresi ve maliyet tasarrufu sağlar. Stepper motor teknolojisini kullanan 3D yazıcılar bu özellikten yoksundur ve her çalıştırıldıklarında evlenmesi gerekir.
- Geri Bildirim Algılama: Bir 3D yazıcının ekstrüder genellikle baskı işleminde bir darboğaz olabilir ve bir step motoru, bir ekstrüder reçelini tespit etmek için geri bildirim algılama yeteneğine sahip değildir - tüm bir baskı işinin yıkımına yol açabilecek bir eksiklik. Bunu göz önünde bulundurarak, Servo sistemleri ekstrüder yedeklemelerini algılayabilir ve filaman sıyırmasını önleyebilir. Üstün baskı performansının anahtarı, yüksek çözünürlüklü bir optik kodlayıcının etrafında ortalanmış bir kapalı döngü sistemine sahip olmaktır. 24 bit mutlak yüksek çözünürlüklü kodlayıcıya sahip servo motorlar, daha fazla eksen ve ekstrüder doğruluğu ile senkronizasyon ve reçel koruması için 16.777.216 bit kapalı döngü geri besleme çözünürlüğü sağlayabilir.
- Yüksek Performanslı Robotlar:Tıpkı sağlam servo motorların katkı uygulamalarını dönüştürdüğü gibi, robotlar da öyle. Mükemmel yol performansı, sert mekanik yapı ve yüksek toz koruma (IP) derecelendirmeleri-gelişmiş anti-vibrasyon kontrolü ve çok eksenli kapasite ile birleştirildiğinde-son derece esnek altı eksenli robotları 3D kullanımını çevreleyen zorlu işlemler için ideal bir seçenek haline getiriyor Yazıcıların yanı sıra, ekstraktif üretim ve hibrit katkı maddesi/ekstraktif yöntemler için temel eylemler.
3D baskı makinelerine ücretsiz robotik otomasyon, basılı parçaların çok makine tesislerinde işlenmesini geniş bir şekilde kullanmayı gerektirir. Bireysel parçaları baskı makinesinden boşaltmaktan, çok parçalı bir baskı döngüsünden sonra parçaları ayırmaya kadar, son derece esnek ve verimli robotlar daha fazla verim ve üretkenlik kazanımları için işlemleri optimize eder.
Geleneksel 3D baskı ile robotlar toz yönetimi, gerektiğinde yazıcı tozunu yeniden doldurma ve bitmiş parçalardan toz çıkarma konusunda yardımcı olur. Benzer şekilde, öğütme, parlatma, bozma veya kesme gibi metal imalat ile popüler olan diğer parça bitirme görevleri kolayca elde edilir. Kalite denetimi, ambalaj ve lojistik ihtiyaçları da robotik teknoloji ile kafa kafaya karşılanmakta ve imalatçıları zamanlarını özel imalat gibi daha yüksek katma değerli çalışmalara odaklamak için serbest bırakılmaktadır.
Daha büyük iş parçaları için, uzun süreli endüstriyel robotlar doğrudan bir 3D yazıcı ekstrüzyon kafasını hareket ettirmek için alet edilmektedir. Bu, dönen tabanlar, konumlandırıcılar, doğrusal izler, gantriler ve daha fazlası gibi periferik araçlarla birlikte, uzamsal serbest biçimli yapılar oluşturmak için gereken çalışma alanını sunmaktadır. Klasik hızlı prototiplemenin yanı sıra, robotlar büyük hacimli serbest biçimli parçaların, kalıp formlarının, 3D şekilli kafes yapılarının ve büyük formatlı hibrid parçaların üretimi için kullanılmaktadır. - Çok Eksenli Makine Denetleyicileri:Tek bir ortamda 62'ye kadar hareketin bağlanması için yenilikçi teknoloji, artık katkı maddesi, ekstraktif ve hibrit süreçlerde kullanılan çok çeşitli endüstriyel robotların, servo sistemlerin ve değişken frekans sürücülerinin çok senkronizasyonunu yapmaktır. Tüm bir cihaz ailesi artık bir PLC'nin (programlanabilir mantık denetleyicisi) veya MP3300IC gibi IEC makine denetleyicisinin tam kontrolü ve izlenmesi altında sorunsuz bir şekilde çalışabilir. Genellikle MotionWorks IEC gibi dinamik bir 61131 IEC yazılım paketi ile programlanır, bunun gibi profesyonel platformlar tanıdık araçları kullanır (yani G-kodları, işlev bloğu diyagramı, yapılandırılmış metin, merdiven diyagramı vb.). Kolay entegrasyonu kolaylaştırmak ve makine çalışma süresini optimize etmek için, yatak tesviye tazminatı, ekstrüder basınç avans kontrolü, çoklu iş mili ve ekstrüder kontrolü gibi hazır araçlar dahildir.
- Gelişmiş Üretim Kullanıcı Arayüzleri:3D baskı, şekil kesme, takım tezgahı ve robotik uygulamalarında oldukça faydalı olan çeşitli yazılım paketleri, daha fazla çok yönlülüğe bir yol sağlayarak hızlı bir şekilde kolay bir grafik makinesi arayüzü sağlayabilir. Yaratıcılık ve optimizasyon göz önünde bulundurularak tasarlanan Yaskawa Compass gibi sezgisel platformlar, üreticilerin ekranları markalamasına ve kolayca özelleştirmesine izin verir. Çekirdek makine özniteliklerini dahil etmekten müşteri ihtiyaçlarını karşılamaya kadar, çok az programlama gereklidir-çünkü bu araçlar kapsamlı bir önceden oluşturulmuş C# eklentileri kütüphanesi sağlar veya özel eklentilerin içe aktarılmasını etkinleştirir.
Yukarıda yükselmek
Tek katkı maddesi ve çıkarıcı süreçler popüler kalırken, önümüzdeki birkaç yıl içinde hibrid katkı/ekstreytif yönteme doğru daha büyük bir kayma gerçekleşecektir. 2027 yılına kadar yüzde 14,8'lik bir bileşik yıllık büyüme oranında (CAGR) büyümesi bekleniyor1, Hibrid Katkı Üretim Makinesi Pazarı, gelişen müşteri taleplerinde artışı karşılamaya hazırdır. Yarışmanın üzerine çıkmak için üreticiler, operasyonları için hibrid yönteminin artılarını ve eksilerini tartmalıdır. Parçaları gerektiği gibi üretme yeteneği ile karbon ayak izinde büyük bir azalma ile, hibrit katkı maddesi/çıkarıcı işlem bazı çekici faydalar sunar. Ne olursa olsun, bu süreçler için gelişmiş teknolojiler göz ardı edilmemeli ve daha fazla üretkenlik ve ürün kalitesini kolaylaştırmak için mağaza katlarında uygulanmalıdır.
Gönderme Zamanı: Ağu-13-2021
