Ang mga motor ng servo at robot ay nagbabago ng mga aplikasyon ng additive. Alamin ang pinakabagong mga tip at aplikasyon kapag nagpapatupad ng robotic automation at advanced na control control para sa additive at pagbabawas ng pagmamanupaktura, pati na rin kung ano ang susunod: isipin ang hybrid additive/subtractive na pamamaraan.
Pagsulong ng automation
Ni Sarah Mellish at Rosemary Burns
Ang pag -ampon ng mga aparato ng conversion ng kapangyarihan, teknolohiya ng control control, sobrang kakayahang umangkop na mga robot at isang eclectic na halo ng iba pang mga advanced na teknolohiya ay ang pagmamaneho ng mga kadahilanan para sa mabilis na paglaki ng mga bagong proseso ng paggawa ng mga pang -industriya sa buong pang -industriya. Ang pag -rebolusyon sa paraan ng mga prototypes, mga bahagi at produkto ay ginawa, ang additive at pagbabawas ng pagmamanupaktura ay dalawang pangunahing halimbawa na nagbigay ng kahusayan at mga tagatipid ng gastos sa pag -save ng gastos na manatiling mapagkumpitensya.
Tinukoy bilang pag-print ng 3D, ang Additive Manufacturing (AM) ay isang paraan na hindi tradisyonal na karaniwang gumagamit ng data ng digital na disenyo upang lumikha ng solidong three-dimensional na mga bagay sa pamamagitan ng fusing material layer sa pamamagitan ng layer mula sa ibaba hanggang sa. Kadalasan ang paggawa ng mga malapit na-net-hugis (NNS) na mga bahagi na walang basura, ang paggamit ng AM para sa parehong pangunahing at kumplikadong disenyo ng produkto ay patuloy na sumasalamin sa mga industriya tulad ng automotiko, aerospace, enerhiya, medikal, transportasyon at mga produktong consumer. Sa kabaligtaran, ang pagbabawas na proseso ay nangangailangan ng pag -alis ng mga seksyon mula sa isang bloke ng materyal sa pamamagitan ng mataas na pagputol ng katumpakan o machining upang lumikha ng isang produkto ng 3D.
Sa kabila ng mga pangunahing pagkakaiba, ang mga additive at subtractive na proseso ay hindi palaging kapwa eksklusibo - dahil maaari silang magamit upang purihin ang iba't ibang yugto ng pag -unlad ng produkto. Ang isang maagang modelo ng konsepto o prototype ay madalas na nilikha ng proseso ng additive. Kapag natapos na ang produktong iyon, maaaring kailanganin ang mas malaking batch, pagbubukas ng pintuan sa pagbabawas ng pagmamanupaktura. Karamihan sa mga kamakailan -lamang, kung saan ang oras ay ang kakanyahan, ang hybrid na additive/subtractive na pamamaraan ay inilalapat para sa mga bagay tulad ng pag -aayos ng mga nasira/pagod na mga bahagi o paglikha ng mga kalidad na bahagi na may mas kaunting oras ng tingga.
Automate pasulong
Upang matugunan ang mahigpit na mga hinihingi ng customer, ang mga tela ay nagsasama ng isang hanay ng mga materyales sa kawad tulad ng hindi kinakalawang na asero, nikel, kobalt, chrome, titanium, aluminyo at iba pang hindi kanais -nais na mga metal sa kanilang bahagi na konstruksyon, na nagsisimula sa isang malambot ngunit malakas na substrate at pagtatapos ng isang mahirap, magsuot -Resistant na sangkap. Sa bahagi, ito ay nagsiwalat ng pangangailangan para sa mataas na mga solusyon sa pagganap para sa higit na pagiging produktibo at kalidad sa parehong mga additive at subtractive na mga kapaligiran sa pagmamanupaktura, lalo na kung saan ang mga proseso tulad ng wire arc additive manufacturing (WAAM), waam-subtractive, laser cladding-subtractive o dekorasyon ay nababahala. Kasama sa mga highlight:
- Advanced na Teknolohiya ng Servo:Upang mas mahusay na matugunan ang mga layunin ng oras-sa-merkado at mga pagtutukoy ng disenyo ng customer, kung saan nababahala ang dimensional na katumpakan at kalidad ng pagtatapos, ang mga gumagamit ng pagtatapos ay bumabalik sa mga advanced na 3D printer na may mga sistema ng servo (higit sa mga stepper motor) para sa pinakamainam na kontrol sa paggalaw. Ang mga benepisyo ng mga motor ng servo, tulad ng Sigma-7 ng Yaskawa, ay lumiko ang proseso ng additive sa ulo nito, na tinutulungan ang mga tela na magtagumpay sa mga karaniwang isyu sa pamamagitan ng mga kakayahan sa pagpapalakas ng printer:
- Ang pagsugpo sa panginginig ng boses: Ang mga matatag na motor ng servo ay ipinagmamalaki ang mga filter ng pagsugpo sa panginginig ng boses, pati na rin ang mga anti-resonance at notch filter, na nagbubunga ng sobrang makinis na paggalaw na maaaring matanggal ang mga biswal na hindi kasiya-siyang mga linya na sanhi ng stepper motor torque ripple.
- Pagpapahusay ng bilis: Ang isang bilis ng pag -print na 350 mm/seg ngayon ay isang katotohanan, higit sa pagdodoble sa average na bilis ng pag -print ng isang 3D printer gamit ang isang motor na stepper. Katulad nito, ang isang bilis ng paglalakbay ng hanggang sa 1,500 mm/seg ay maaaring makamit gamit ang rotary o hanggang sa 5 metro/seg gamit ang linear servo na teknolohiya. Ang napakabilis na kakayahan ng pagpabilis na ibinigay sa pamamagitan ng mga high-performance servos ay nagbibigay-daan sa mga ulo ng 3D print na ilipat sa kanilang tamang posisyon nang mas mabilis. Ito ay napupunta sa isang mahabang paraan upang maibsan ang pangangailangan upang mabagal ang isang buong sistema upang maabot ang nais na kalidad ng pagtatapos. Kasunod nito, ang pag -upgrade na ito sa control control ay nangangahulugan din ng mga end user na maaaring gumawa ng maraming bahagi bawat oras nang hindi nagsasakripisyo ng kalidad.
- Awtomatikong pag -tune: Ang mga sistema ng servo ay maaaring nakapag -iisa na magsagawa ng kanilang sariling pasadyang pag -tune, na ginagawang posible upang umangkop sa mga pagbabago sa mga mekanika ng isang printer o pagkakaiba -iba sa isang proseso ng pag -print. Ang mga motor na stepper ng 3D ay hindi gumagamit ng feedback ng posisyon, ginagawa itong halos imposible upang mabayaran ang mga pagbabago sa mga proseso o pagkakaiba sa mga mekanika.
- Feedback ng Encoder: Ang mga matatag na sistema ng servo na nag -aalok ng ganap na feedback ng encoder ay kailangan lamang na magsagawa ng isang gawain sa homing minsan, na nagreresulta sa mas mataas na oras ng pag -iimpok at gastos sa gastos. Ang mga 3D na printer na gumagamit ng teknolohiya ng stepper motor ay kulang sa tampok na ito at kailangang ma -homed sa tuwing sila ay pinapagana.
- Feedback Sensing: Ang isang extruder ng isang 3D printer ay madalas na maging isang bottleneck sa proseso ng pag -print, at ang isang stepper motor ay walang kakayahang feedback sensing upang makita ang isang extruder jam - isang kakulangan na maaaring humantong sa pagkawasak ng isang buong trabaho sa pag -print. Sa isip nito, ang mga sistema ng servo ay maaaring makakita ng mga backup ng extruder at maiwasan ang pagtanggal ng filament. Ang susi sa mahusay na pagganap ng pag-print ay ang pagkakaroon ng isang closed-loop system na nakasentro sa paligid ng isang high-resolution na optical encoder. Ang mga motor ng servo na may 24-bit na ganap na high-resolution na encoder ay maaaring magbigay ng 16,777,216 na piraso ng resolusyon ng feedback na closed-loop para sa mas malaking axis at katumpakan ng extruder, pati na rin ang pag-synchronise at proteksyon ng jam.
- Mataas na pagganap ng mga robot:Tulad ng matatag na servo motor ay nagbabago ng mga additive application, gayon din ang mga robot. Ang kanilang mahusay na pagganap ng landas, mahigpit na mekanikal na istraktura at mataas na proteksyon ng alikabok (IP) rating-na sinamahan ng advanced na anti-vibration control at multi-axis na kakayahan-gumawa ng lubos na kakayahang umangkop na anim na axis na mga robot isang mainam na pagpipilian para sa mga hinihingi na proseso na pumapalibot sa paggamit ng 3D Ang mga printer, pati na rin ang mga pangunahing aksyon para sa pagbabawas ng pagmamanupaktura at hybrid additive/subtractive na pamamaraan.
Ang Robotic Automation na komplimentaryong sa mga machine ng pag-print ng 3D na malawak na sumasama sa paghawak ng mga nakalimbag na bahagi sa mga pag-install ng multi-machine. Mula sa pag-load ng mga indibidwal na bahagi mula sa print machine, sa paghihiwalay ng mga bahagi pagkatapos ng isang multi-part print cycle, lubos na nababaluktot at mahusay na mga robot na-optimize ang mga operasyon para sa higit na mga nakuha at mga nadagdag na produktibo.
Sa pamamagitan ng tradisyonal na pag -print ng 3D, ang mga robot ay kapaki -pakinabang sa pamamahala ng pulbos, pagpipino ng pulbos ng printer kung kinakailangan at pag -alis ng pulbos mula sa mga natapos na bahagi. Katulad nito, ang iba pang mga gawain sa pagtatapos ng mga gawain na tanyag sa katha ng metal tulad ng paggiling, buli, pag -debur o pagputol ay madaling makamit. Ang kalidad ng inspeksyon, pati na rin ang mga pangangailangan sa packaging at logistik ay natutugunan din ng head-on na may robotic na teknolohiya, na pinalalaya ang mga tela upang ituon ang kanilang oras sa mas mataas na halaga na idinagdag na halaga, tulad ng pasadyang katha.
Para sa mga mas malalaking workpieces, ang mga pang-industriya na pang-industriya na robot ay na-tooled upang direktang ilipat ang isang ulo ng extrusion ng 3D printer. Ito, kasabay ng mga tool na peripheral tulad ng mga umiikot na base, mga posisyon, mga linear track, gantries at marami pa, ay nagbibigay ng workspace na kinakailangan upang lumikha ng spatial free-form na mga istraktura. Bukod sa klasikal na mabilis na prototyping, ang mga robot ay ginagamit para sa katha ng malalaking dami ng mga bahagi ng libreng form, mga form ng amag, mga 3D na hugis na mga konstruksyon ng truss at mga malalaking format na hybrid na bahagi. - Mga Controller ng Multi-Axis Machine:Ang makabagong teknolohiya para sa pagkonekta ng hanggang sa 62 axes ng paggalaw sa isang solong kapaligiran ay gumagawa ngayon ng multi-synchronization ng isang malawak na hanay ng mga pang-industriya na robot, mga sistema ng servo at variable na dalas ng drive na ginamit sa mga additive, subtractive at hybrid na proseso na posible. Ang isang buong pamilya ng mga aparato ay maaari na ngayong gumana nang walang putol na magkasama sa ilalim ng kumpletong kontrol at pagsubaybay sa isang PLC (Programmable Logic Controller) o IEC machine controller, tulad ng MP3300iec. Madalas na na-program na may isang dynamic na 61131 IEC software package, tulad ng MotionWorks IEC, mga propesyonal na platform tulad nito ay gumagamit ng mga pamilyar na tool (ibig sabihin, reprap g-code, function block diagram, nakabalangkas na teksto, diagram ng hagdan, atbp.). Upang mapadali ang madaling pagsasama at ma-optimize ang oras ng makina, ang mga handa na mga tool tulad ng kabayaran sa antas ng kama, ang control ng advance ng extruder pressure, maraming kontrol ng spindle at extruder.
- Advanced na Mga Interfaces ng Gumagamit ng Paggawa:Lubhang kapaki-pakinabang sa mga aplikasyon sa pag-print ng 3D, pagputol ng hugis, tool ng makina at robotics, ang magkakaibang mga pakete ng software ay maaaring mabilis na maihatid ang isang madaling-pasadyang interface ng graphical machine, na nagbibigay ng isang landas sa higit na kakayahang umangkop. Dinisenyo na may pagkamalikhain at pag -optimize sa isip, mga intuitive platform, tulad ng Yaskawa Compass, payagan ang mga tagagawa na mag -brand at madaling ipasadya ang mga screen. Mula sa pagsasama ng mga katangian ng pangunahing makina hanggang sa pagtanggap ng mga pangangailangan ng customer, kinakailangan ang maliit na programming-dahil ang mga tool na ito ay nagbibigay ng isang malawak na library ng prebuilt C# plug-in o paganahin ang pag-import ng mga pasadyang plug-in.
Tumaas sa itaas
Habang ang nag -iisang additive at subtractive na proseso ay mananatiling popular, isang mas malaking paglipat patungo sa hybrid additive/subtractive na pamamaraan ay magaganap sa susunod na ilang taon. Inaasahang lalago sa isang tambalang taunang rate ng paglago (CAGR) na 14.8 porsyento sa pamamagitan ng 20271, Ang merkado ng Hybrid Additive Manufacturing Machine ay naghanda upang matugunan ang pag -aalsa sa umuusbong na mga kahilingan sa customer. Upang tumaas sa itaas ng kumpetisyon, dapat timbangin ng mga tagagawa ang mga kalamangan at kahinaan ng pamamaraan ng hybrid para sa kanilang operasyon. Sa pamamagitan ng kakayahang makagawa ng mga bahagi kung kinakailangan, sa isang pangunahing pagbawas sa bakas ng carbon, ang hybrid additive/subtractive na proseso ay nag -aalok ng ilang mga kaakit -akit na benepisyo. Hindi alintana, ang mga advanced na teknolohiya para sa mga prosesong ito ay hindi dapat mapansin at dapat ipatupad sa mga sahig ng shop upang mapadali ang higit na produktibo at kalidad ng produkto.
Oras ng Mag-post: Aug-13-2021
