Servo Motors u robots qed jittrasformaw applikazzjonijiet addittivi. Tgħallem l-aħħar pariri u applikazzjonijiet meta timplimenta awtomazzjoni robotika u kontroll tal-moviment avvanzat għall-manifattura addittiva u sottika, kif ukoll dak li jmiss: aħseb metodi ibridi addittivi / tnaqqis.
Avvanz tal-awtomazzjoni
Minn Sarah Mellish u Rosemary Burns
L-adozzjoni ta 'apparati ta' konverżjoni ta 'enerġija, teknoloġija ta' kontroll tal-moviment, robots estremament flessibbli u taħlita eklektika ta 'teknoloġiji avvanzati oħra qed imexxu fatturi għat-tkabbir mgħaġġel ta' proċessi ta 'fabbrikazzjoni ġodda madwar il-pajsaġġ industrijali. Ir-rivoluzzjonar tal-mod kif isiru prototipi, partijiet u prodotti, manifattura addittiva u mnaqqsa huma żewġ eżempji ewlenin li pprovdew l-effiċjenza u l-fabbrikaturi tal-iffrankar fl-ispejjeż ifittxu li jibqgħu kompetittivi.
Imsejħa bħala stampar 3D, il-manifattura tal-addittivi (AM) hija metodu mhux tradizzjonali li ġeneralment juża dejta tad-disinn diġitali biex joħloq oġġetti tridimensjonali solidi billi jingħaqad materjali saff saff minn saff minn isfel għal fuq. Ħafna drabi tagħmel partijiet ta 'forma kważi-net (NNS) mingħajr skart, l-użu ta' AM kemm għal disinji ta 'prodotti bażiċi u kumplessi jkompli jipperfera industriji bħal karozzi, aerospazjali, enerġija, mediċina, mediċi, trasport u prodotti tal-konsumatur. Għall-kuntrarju, il-proċess li jitnaqqas jinvolvi li jitneħħew sezzjonijiet minn blokka ta 'materjal permezz ta' qtugħ jew magni ta 'preċiżjoni għolja biex jinħoloq prodott 3D.
Minkejja d-differenzi ewlenin, il-proċessi addittivi u mnaqqsa mhumiex dejjem esklużivament reċiprokament - peress li jistgħu jintużaw biex jikkumplimentaw diversi stadji tal-iżvilupp tal-prodott. Mudell ta 'kunċett bikri jew prototip huwa ta' spiss maħluq mill-proċess ta 'addittiv. Ladarba dak il-prodott jiġi ffinalizzat, jistgħu jkunu meħtieġa lottijiet ikbar, u jiftħu l-bieb għal manifattura li tnaqqas. Aktar reċentement, fejn il-ħin huwa ta 'l-essenza, qed jiġu applikati metodi ta' addittivi / tnaqqis ibridi għal affarijiet bħat-tiswija ta 'partijiet bil-ħsara / li jintlibsu jew il-ħolqien ta' partijiet ta 'kwalità b'inqas ħin taċ-ċomb.
Awtomatizza 'l quddiem
Biex jissodisfaw it-talbiet tal-klijenti stretti, il-manifatturi qed jintegraw firxa ta 'materjali tal-wajer bħal azzar li ma jissaddadx, nikil, kobalt, kromju, titanju, aluminju u metalli oħra mhux simili fil-kostruzzjoni tal-parti tagħhom, li jibdew b'substrat artab iżda qawwi u li jispiċċaw b'wiċċ iebes. -Komponent reżistenti. Parzjalment, dan żvela l-ħtieġa għal soluzzjonijiet ta 'prestazzjoni għolja għal produttività u kwalità akbar f'ambjenti ta' manifattura addittivi kif ukoll dawk li jinqasmu, speċjalment fejn proċessi bħall-manifattura tal-addittivi tal-ark tal-wajer (WAAM), WAAM-subttrattivi, bil-lejżer, il-kisi tal-lejżer jew dekorazzjoni huma kkonċernati. Il-punti ewlenin jinkludu:
- Teknoloġija Servo Avvanzata:Sabiex jindirizzaw aħjar l-għanijiet tal-ħin għas-suq u l-ispeċifikazzjonijiet tad-disinn tal-klijent, fejn il-preċiżjoni dimensjonali u l-kwalità tal-finitura huma kkonċernati, l-utenti finali qed iduru għal printers 3D avvanzati b'sistemi servo (fuq il-muturi stepper) għal kontroll tal-moviment ottimali. Il-benefiċċji ta 'Servo Motors, bħal Yaskawa's Sigma-7, iduru l-proċess addittiv fuq rasha, jgħinu lill-manifatturi jegħlbu kwistjonijiet komuni permezz ta' kapaċitajiet li jagħtu spinta lill-istampatur:
- Soppressjoni tal-vibrazzjoni: muturi servo robusti jiftaħar filtri ta 'soppressjoni tal-vibrazzjoni, kif ukoll filtri kontra r-reżonanza u talja, li jagħtu moviment estremament bla xkiel li jista' jelimina l-linji mtejba viżwalment mhux pjaċevoli kkawżati minn stepper mutur tat-torque.
- Titjib tal-veloċità: Veloċità tal-istampar ta '350 mm / sek issa hija realtà, aktar milli tirdoppja l-veloċità tal-istampar medja ta' printer 3D bl-użu ta 'mutur stepper. Bl-istess mod, veloċità tal-ivvjaġġar sa 1,500 mm / sek tista 'tinkiseb bl-użu ta' rotazzjoni jew sa 5 metri / sek bl-użu ta 'teknoloġija servo lineari. Il-kapaċità ta 'aċċellerazzjoni estremament mgħaġġla pprovduta permezz ta' servos ta 'prestazzjoni għolja tippermetti li l-irjus tal-istampar 3D jiġu mċaqalqa fil-pożizzjonijiet xierqa tagħhom aktar malajr. Dan jimxi 'l bogħod biex itaffi l-ħtieġa li titnaqqas sistema sħiħa biex tilħaq il-kwalità mixtieqa tal-finitura. Sussegwentement, dan l-aġġornament fil-kontroll tal-moviment ifisser ukoll li l-utenti finali jistgħu jipproduċu aktar partijiet fis-siegħa mingħajr ma jissagrifikaw il-kwalità.
- Irfinar awtomatiku: Is-sistemi servo jistgħu jwettqu b'mod indipendenti l-irfinar tad-dwana tagħhom stess, u dan jagħmilha possibbli li jiġu adattati għal bidliet fil-mekkanika ta 'printer jew varjazzjonijiet fi proċess ta' stampar. Muturi Stepper 3D ma jużawx ir-rispons tal-pożizzjoni, u jagħmilha kważi impossibbli li tikkumpensa għal bidliet fil-proċessi jew diskrepanzi fil-mekkanika.
- Feedback tal-encoder: Sistemi servo robusti li joffru feedback assolut tal-encoder jeħtieġ biss li twettaq rutina ta 'homing darba, li tirriżulta fi ffrankar ta' uptime akbar u spejjeż. Printers 3D li jużaw it-teknoloġija tal-mutur stepper m'għandhomx din il-karatteristika u jeħtieġ li jiġu mgħoddija kull darba li jitħaddmu.
- Sensing ta 'Feedback: Estrużur ta' printer 3D spiss jista 'jkun bottleneck fil-proċess tal-istampar, u mutur stepper m'għandux il-kapaċità ta' senser ta 'feedback biex jikxef ġamm ta' estrużur - żbilanċ li jista 'jwassal għar-rovina ta' xogħol kollu stampat. B’dan f’moħħha, is-sistemi servo jistgħu jindividwaw backups tal-estrużur u jipprevjenu t-tqaxxir tal-filament. Iċ-ċavetta għall-prestazzjoni tal-istampar superjuri hija s-sistema taċ-ċirku magħluq iċċentrat madwar encoder ottiku b'riżoluzzjoni għolja. Motors servo b'kodifikatur ta 'riżoluzzjoni għolja assoluta ta '24 bit jistgħu jipprovdu 16,777,216 bits ta' riżoluzzjoni ta 'feedback b'ċirkwit magħluq għal preċiżjoni akbar ta' assi u estrużur, kif ukoll sinkronizzazzjoni u protezzjoni tal-ġamm.
- Robots ta 'prestazzjoni għolja:Hekk kif muturi servo robusti qed jittrasformaw applikazzjonijiet addittivi, hekk ukoll huma robots. Il-prestazzjoni tal-passaġġ eċċellenti tagħhom, l-istruttura mekkanika riġida u l-klassifikazzjonijiet għoljin ta 'protezzjoni tat-trab (IP) - flimkien ma' kontroll avvanzat kontra l-vibrazzjoni u kapaċità multi-assi - jagħmlu robots ta 'sitt assi flessibbli ħafna għall-proċessi eżiġenti li jdawru l-użu ta' 3D Printers, kif ukoll azzjonijiet ewlenin għall-manifattura li tbatti u metodi ta 'addittiv / tnaqqis ibridu.
Awtomazzjoni robotika kumplimentari għal magni tal-istampar 3D tinvolvi b'mod wiesa 'l-immaniġġjar ta' partijiet stampati f'installazzjonijiet b'ħafna magni. Mill-ħatt ta 'partijiet individwali mill-magna tal-istampar, biex tissepara partijiet wara ċiklu ta' stampar b'ħafna partijiet, robots flessibbli ħafna u effiċjenti jottimizzaw l-operazzjonijiet għal qligħ akbar ta 'fluss u produttività.
Bl-istampar 3D tradizzjonali, ir-robots huma ta 'għajnuna mal-immaniġġjar tat-trab, jimlew it-trab tal-istampatur meta jkun meħtieġ u jneħħu t-trab minn partijiet lesti. Bl-istess mod, il-kompiti ta 'finitura ta' parti oħra popolari mal-fabbrikazzjoni tal-metall bħal tħin, illustrar, deburring jew qtugħ jinkisbu faċilment. Spezzjoni tal-kwalità, kif ukoll il-ħtiġijiet tal-imballaġġ u l-loġistika qed jiġu ssodisfati wkoll bit-teknoloġija robotika, li jeħilsu l-fabbrikaturi biex jiffokaw il-ħin tagħhom fuq xogħol ogħla b'valur miżjud, bħal fabbrikazzjoni tad-dwana.
Għal biċċiet tax-xogħol ikbar, robots industrijali li ilhom għaddejjin qed jiġu għodda biex iġorru direttament ras ta 'estrużjoni tal-istampatur 3D. Dan, flimkien ma 'għodod periferali bħal bażijiet li jduru, pożizzjonaturi, binarji lineari, irfid u aktar, qed jipprovdu l-ispazju ta' xogħol meħtieġ biex joħolqu strutturi ta 'forma ħielsa spazjali. Minbarra l-prototipi rapidi klassiċi, ir-robots qed jintużaw għall-fabbrikazzjoni ta 'partijiet ta' forma ħielsa b'volum kbir, forom ta 'moffa, kostruzzjonijiet ta' l-irfid b'forma 3D u partijiet ibridi ta 'format kbir. - Kontrolluri tal-magni b'ħafna assi:Teknoloġija innovattiva għall-konnessjoni sa 62 assi ta 'moviment f'ambjent wieħed issa qed tagħmel multi-sinkronizzazzjoni ta' firxa wiesgħa ta 'robots industrijali, sistemi servo u drives ta' frekwenza varjabbli użati fil-proċessi addittivi, imnaqqsa u ibridi possibbli. Familja sħiħa ta 'apparati issa tista' taħdem mingħajr intoppi taħt il-kontroll u l-monitoraġġ sħiħ ta 'PLC (kontrollur tal-loġika programmabbli) jew kontrollur tal-magna IEC, bħall-MP3300IEC. Spiss ipprogrammat b'pakkett ta 'softwer IEC dinamiku ta' 61131, bħal MotionWorks IEC, pjattaformi professjonali bħal dan jużaw għodda familjari (jiġifieri, reprap G-codes, dijagramma tal-blokka tal-funzjoni, test strutturat, dijagramma tas-sellum, eċċ.). Biex tiffaċilita l-integrazzjoni faċli u l-ottimizzazzjoni tal-uptime tal-magna, għodod lesti bħal kumpens għal-livellar tas-sodda, kontroll bil-quddiem tal-pressjoni tal-estrużur, magħżel multiplu u kontroll tal-estrużur huma inklużi.
- Interfaces tal-Utent tal-Manifattura Avvanzati:Ta 'benefiċċju kbir għal applikazzjonijiet fl-istampar 3D, qtugħ tal-għamla, għodda tal-magni u robotika, pakketti ta' softwer diversi jistgħu malajr iwasslu interface tal-magna grafika faċli biex tikkontesta, li tipprovdi mogħdija għal versatilità akbar. Iddisinjat bil-kreattività u l-ottimizzazzjoni f'moħħu, pjattaformi intuwittivi, bħal Yaskawa Compass, jippermettu lill-manifatturi biex jimmarkaw u jippersonalizzaw faċilment l-iskrins. Minn inklużi l-attributi tal-magna tal-qalba għall-akkomodazzjoni tal-bżonnijiet tal-klijenti, ftit programmazzjoni hija meħtieġa - billi dawn l-għodod jipprovdu librerija estensiva ta 'plug-ins mibnija minn qabel C # jew jippermettu l-importazzjoni ta' plug-ins tad-dwana.
Żieda hawn fuq
Filwaqt li l-proċessi uniċi u addittivi u tbatti jibqgħu popolari, bidla akbar lejn il-metodu ibridu addittiv / tnaqqis fil-ftit snin li ġejjin. Mistenni li jikber b'rata ta 'tkabbir annwali kompost (CAGR) ta' 14.8 fil-mija sal-20271, is-suq tal-Magni tal-Manifattura tal-Addittivi Ibridi huwa lest biex jissodisfa l-uptick fit-talbiet tal-klijenti li qed jevolvu. Biex jogħlew 'il fuq mill-kompetizzjoni, il-manifatturi għandhom jiżnu l-vantaġġi u l-iżvantaġġi tal-metodu ibridu għall-operazzjonijiet tagħhom. Bil-kapaċità li tipproduċi partijiet kif meħtieġ, għal tnaqqis kbir fl-impronta tal-karbonju, il-proċess ibridu addittiv / tnaqqis joffri xi benefiċċji attraenti. Irrispettivament, it-teknoloġiji avvanzati għal dawn il-proċessi m'għandhomx jiġu injorati u għandhom jiġu implimentati fuq sulari tal-ħwienet biex jiffaċilitaw produttività akbar u kwalità tal-prodott.
Ħin ta 'wara: 3 ta' Awwissu-2021
