Сервоқозғалтқыштар мен роботтар қосымша қосымшаларды өзгертеді. Роботтандырылған автоматтандыруды және аддитивті және субтрактивті өндіріске арналған қосымша қозғалысты басқаруды енгізу кезінде соңғы кеңестер мен қолданбаларды біліңіз, сонымен қатар келесі әрекеттерді орындаңыз: гибридті қосымша/субтрактив әдістерін ойлаңыз.
АВТОМАТТАНДЫРУ
Сара Меллиш пен РоузМэри Бернс
Қуатты түрлендіру құрылғыларын, қозғалысты басқару технологиясын, өте икемді роботтарды және басқа озық технологиялардың эклектикалық қоспасын қабылдау өнеркәсіптік ландшафттағы жаңа өндіріс процестерінің жылдам өсуіне факторлар болып табылады. Прототиптерді, бөлшектерді және өнімдерді жасау тәсілін төңкеріп, қосымша және субстративті өндіріс өндірушілердің бәсекеге қабілетті болып қалуға ұмтылатын тиімділік пен шығындарды үнемдеуді қамтамасыз еткен екі негізгі мысал болып табылады.
3D басып шығару деп аталатын аддитивтік өндіріс (AM) әдетте төменнен жоғары қарай материалдарды қабат-қабат балқыту арқылы қатты үш өлшемді нысандарды жасау үшін сандық дизайн деректерін пайдаланатын дәстүрлі емес әдіс болып табылады. Көбінесе желіге жақын (NNS) бөлшектерді қалдықсыз жасай отырып, негізгі және күрделі өнім дизайны үшін AM пайдалану автомобиль, аэроғарыш, энергетика, медицина, көлік және тұтыну өнімдері сияқты салаларға енуді жалғастыруда. Керісінше, шегерім процесі 3D өнімін жасау үшін жоғары дәлдікпен кесу немесе өңдеу арқылы материал блогынан бөліктерді алып тастауды талап етеді.
Негізгі айырмашылықтарға қарамастан, аддитивті және субтрактивті процестер әрқашан бір-бірін жоққа шығармайды, өйткені олар өнімді әзірлеудің әртүрлі кезеңдерін толықтыру үшін пайдаланылуы мүмкін. Ерте тұжырымдама үлгісі немесе прототипі көбінесе аддитивті процесс арқылы жасалады. Бұл өнім аяқталғаннан кейін субтрактивті өндіріске есік ашатын үлкен партиялар қажет болуы мүмкін. Жақында уақыт өте маңызды болған жағдайда, зақымдалған/тозған бөлшектерді жөндеу немесе қысқа мерзімде сапалы бөлшектерді жасау сияқты нәрселер үшін гибридті қоспа/субтрактивті әдістер қолданылады.
АВТОМАТТЫ АЛУ
Клиенттердің қатаң талаптарын қанағаттандыру үшін өндірушілер жұмсақ, бірақ күшті субстраттан бастап, қатты тозумен аяқталатын баспайтын болат, никель, кобальт, хром, титан, алюминий және басқа да бір-біріне ұқсамайтын металдар сияқты бірқатар сым материалдарын біріктіреді. - төзімді компонент. Бұл ішінара, аддитивті және субтрактивті өндіріс орталарында жоғары өнімділік пен сапа үшін жоғары өнімді шешімдердің қажеттілігін ашты, әсіресе сым доғасының қоспаларын өндіру (WAAM), WAAM-субтрактивті, лазерлік қаптау-субтрактивті немесе безендіру сияқты процестерге қатысты. Маңызды сәттерге мыналар жатады:
- Жетілдірілген сервотехнология:Өлшемдік дәлдік пен әрлеу сапасына қатысты нарыққа шығу уақытының мақсаттары мен тұтынушы дизайн ерекшеліктерін жақсырақ шешу үшін, соңғы пайдаланушылар қозғалысты оңтайлы басқару үшін серво жүйелері бар жетілдірілген 3D принтерлерге (қадамдық қозғалтқыштардан жоғары) жүгінеді. Yaskawa's Sigma-7 сияқты сервоқозғалтқыштардың артықшылықтары аддитивті процесті өзгертеді, бұл өндірушілерге принтерді күшейту мүмкіндіктері арқылы жалпы мәселелерді шешуге көмектеседі:
- Дірілді басу: берік сервоқозғалтқыштар дірілді басатын сүзгілерімен, сондай-ақ резонансқа қарсы және ойық сүзгілерімен мақтана алады, бұл қадамдық қозғалтқыштың айналу моменті толқынынан туындаған көрнекі жағымсыз сатылы сызықтарды жоя алатын өте тегіс қозғалысты береді.
- Жылдамдықты арттыру: 350 мм/сек басып шығару жылдамдығы енді қадамдық қозғалтқышты пайдаланатын 3D принтерінің орташа басып шығару жылдамдығын екі есе арттыратын шындық. Сол сияқты айналмалы қозғалысты пайдаланып 1500 мм/сек жылдамдыққа дейін немесе сызықтық сервотехнологияны пайдаланып 5 метр/сек дейін жетуге болады. Жоғары өнімді серволар арқылы қамтамасыз етілген өте жылдам жеделдету мүмкіндігі 3D басып шығару механизмдерін дұрыс орындарына жылдамырақ жылжытуға мүмкіндік береді. Бұл қалаған әрлеу сапасына жету үшін бүкіл жүйені баяулату қажеттілігін жеңілдетуге ұзақ жол береді. Кейіннен қозғалысты басқарудағы бұл жаңарту соңғы пайдаланушылардың сапаны жоғалтпай сағатына көбірек бөліктерді жасай алатынын білдіреді.
- Автоматты баптау: сервожүйелер принтердің механикасындағы өзгерістерге немесе басып шығару процесіндегі ауытқуларға бейімделуге мүмкіндік беретін жеке реттелетін баптауды дербес орындай алады. 3D қадамдық қозғалтқыштар позициялық кері байланысты пайдаланбайды, бұл процестердегі өзгерістерді немесе механикадағы сәйкессіздіктерді өтеуді мүмкін емес етеді.
- Кодермен кері байланыс: шифрлағыштың абсолютті кері байланысын ұсынатын сенімді сервожүйелер үйге іздеу тәртібін бір рет орындауы керек, бұл жұмыс уақыты мен шығындарды үнемдеуге мүмкіндік береді. Қадамдық қозғалтқыш технологиясын пайдаланатын 3D принтерлерде бұл мүмкіндік жоқ және олар қуат қосылған сайын үйге орналастырылуы керек.
- Кері байланысты сезіну: 3D принтерінің экструдері басып шығару процесінде жиі қиындық тудыруы мүмкін, ал қадамдық қозғалтқыштың экструдер кептелісін анықтау үшін кері байланыс сезу мүмкіндігі жоқ — бұл тапшылық бүкіл басып шығару тапсырмасының бұзылуына әкелуі мүмкін. Осыны ескере отырып, сервожүйелер экструдердің резервтік көшірмелерін анықтай алады және жіптердің аршуын болдырмайды. Басып шығарудың жоғары өнімділігінің кілті - ажыратымдылығы жоғары оптикалық кодтауыштың айналасында орналасқан тұйық жүйенің болуы. 24-биттік абсолютті жоғары ажыратымдылықтағы кодтары бар сервоқозғалтқыштар ось пен экструдердің жоғары дәлдігі, сондай-ақ синхрондау және кептелуден қорғау үшін 16 777 216 бит жабық цикл кері байланыс ажыратымдылығын қамтамасыз ете алады.
- Жоғары өнімді роботтар:Күшті сервоқозғалтқыштар аддитивті қолданбаларды өзгертетіні сияқты, роботтар да солай. Олардың тамаша жол өнімділігі, қатты механикалық құрылымы және жоғары шаңнан қорғау (IP) рейтингтері — жетілдірілген антивибрация бақылауымен және көп осьті мүмкіндіктермен үйлеседі — жоғары икемді алты осьті роботтарды 3D пайдалануды қоршайтын күрделі процестер үшін тамаша нұсқа етеді. принтерлер, сондай-ақ субтрактивті өндіру және гибридті қоспа/субтрактив әдістеріне арналған негізгі әрекеттер.
3D басып шығару машиналарына қосымша роботты автоматтандыру көп машиналы қондырғыларда басып шығарылған бөлшектерді өңдеуді кеңінен қамтиды. Баспа машинасынан жеке бөлшектерді түсіруден бастап, көп бөлікті басып шығару циклінен кейін бөліктерді бөлуге дейін, жоғары икемді және тиімді роботтар өнімділік пен өнімділікті арттыру үшін операцияларды оңтайландырады.
Дәстүрлі 3D басып шығару арқылы роботтар ұнтақты басқаруға, қажет болғанда принтер ұнтағын толтыруға және дайын бөліктерден ұнтақты кетіруге көмектеседі. Дәл сол сияқты, металды өңдеуде танымал, тегістеу, жылтырату, қабығын тазарту немесе кесу сияқты басқа бөлшектерді әрлеу тапсырмалары оңай орындалады. Сапаны тексеру, сондай-ақ орау және логистикалық қажеттіліктер роботтық технологиямен тікелей қанағаттандырылады, бұл өндірушілерге уақыттарын тапсырысты дайындау сияқты қосымша құны жоғары жұмысқа жұмсауға мүмкіндік береді.
Үлкенірек дайындамалар үшін 3D принтердің экструзия басын тікелей жылжыту үшін ұзаққа созылатын өнеркәсіптік роботтар құралады. Бұл айналмалы негіздер, позициялауыштар, сызықтық жолдар, порталдар және т.б. сияқты перифериялық құралдармен бірге кеңістіктік еркін пішінді құрылымдарды жасау үшін қажетті жұмыс кеңістігін қамтамасыз етеді. Классикалық жылдам прототиптеуден басқа, роботтар үлкен көлемді еркін пішінді бөлшектерді, қалып пішіндерін, 3D пішінді ферма конструкцияларын және үлкен форматты гибридті бөлшектерді жасау үшін қолданылады. - Көп осьті машина контроллері:Бір ортада 62 қозғалыс осіне дейін қосуға арналған инновациялық технология енді аддитивтік, субтрактивті және гибридті процестерде қолданылатын өнеркәсіптік роботтардың, сервожүйелердің және айнымалы жиілікті жетектердің кең ауқымын көп синхрондауға мүмкіндік береді. Бүкіл құрылғылар тобы енді MP3300iec сияқты PLC (бағдарламаланатын логикалық контроллер) немесе IEC машина контроллерінің толық бақылауы мен бақылауымен бірге үздіксіз жұмыс істей алады. Көбінесе MotionWorks IEC сияқты динамикалық 61131 IEC бағдарламалық пакетімен бағдарламаланған, мұндай кәсіби платформалар таныс құралдарды пайдаланады (яғни, RepRap G-кодтары, функция блок диаграммасы, құрылымдық мәтін, баспалдақ диаграммасы және т.б.). Оңай біріктіруді жеңілдету және машинаның жұмыс уақытын оңтайландыру үшін төсек теңестіру компенсациясы, экструдер қысымын алдын ала бақылау, бірнеше шпиндельді және экструдерді басқару сияқты дайын құралдар қамтылған.
- Жетілдірілген өндірістік пайдаланушы интерфейстері:3D басып шығару, пішінді кесу, станок және робототехникадағы қолданбаларға өте тиімді, әртүрлі бағдарламалық жасақтама пакеттері оңай реттелетін графикалық машина интерфейсін жылдам жеткізе алады, бұл үлкен әмбебаптыққа жол береді. Шығармашылық пен оңтайландыруды ескере отырып жасалған, Yaskawa Compass сияқты интуитивті платформалар өндірушілерге экрандарды брендтеуге және оңай теңшеуге мүмкіндік береді. Негізгі машина атрибуттарын қосудан тұтынушы қажеттіліктерін қанағаттандыруға дейін аз бағдарламалау қажет, өйткені бұл құралдар алдын ала құрастырылған C# қосылатын модульдерінің кең кітапханасын қамтамасыз етеді немесе реттелетін қосылатын модульдерді импорттауға мүмкіндік береді.
ЖОҒАРЫ БОЛУ
Жалғыз аддитивті және субтрактивті процестер танымал болып қала бергенімен, келесі бірнеше жыл ішінде гибридті аддитивті/субтрактивті әдіске көбірек ауысу орын алады. 2027 жылға қарай күрделі жылдық өсу қарқыны (CAGR) 14,8 пайызға өседі деп күтілуде1, гибридті қоспаларды шығаратын машиналар нарығы тұтынушылардың дамып келе жатқан сұраныстарын қанағаттандыруға дайын. Бәсекелестіктен жоғары көтерілу үшін өндірушілер өздерінің операциялары үшін гибридті әдістің артықшылықтары мен кемшіліктерін таразылауы керек. Көміртегі ізін айтарлықтай азайту үшін қажетті бөлшектерді өндіру мүмкіндігімен гибридті қоспа/субтрактивті процесс кейбір тартымды артықшылықтарды ұсынады. Осыған қарамастан, бұл процестердің озық технологияларын назардан тыс қалдыруға болмайды және өнімділік пен өнім сапасын арттыру үшін цехтарда енгізілуі керек.
Жіберу уақыты: 13 тамыз 2021 ж
