Серво моторите и роботите трансформират приложения за добавки. Научете най -новите съвети и приложения при прилагане на роботизирана автоматизация и усъвършенстван контрол на движението за добавяне и изваждане на производството, както и какво следва: помислете за хибридни методи за добавяне/изваждане.
Напредваща автоматизация
От Сара Мелиш и Розмари Бърнс
Приемането на устройства за преобразуване на енергия, технология за контрол на движението, изключително гъвкави роботи и еклектична комбинация от други напреднали технологии са движещи фактори за бързия растеж на новите процеси за изработване в индустриалния пейзаж. Революционизирането на начина, по който се правят прототипите, части и продукти, адитивното и изваждащото производство са два основни примера, които осигуряват ефективността и спестяванията на разходите, които производителите се стремят да останат конкурентоспособни.
Наричан като 3D печат, Additive Manufacturing (AM) е нетрадиционен метод, който обикновено използва данни за цифровия дизайн, за да създава солидни триизмерни обекти чрез сливане на материали слой по слой отдолу нагоре. Често приготвяйки части в близост до нет (NNS), без отпадъци, използването на AM както за основни, така и за сложни продукти на продуктите продължава да прониква в индустрии като автомобилни, аерокосмически, енергийни, медицински, транспортни и потребителски продукти. Напротив, изваждането на процеса води до премахване на секции от блок материал чрез високо прецизно рязане или обработка за създаване на 3D продукт.
Въпреки ключовите разлики, адитивните и изваждащите процеси не винаги са взаимно изключващи се - тъй като те могат да се използват за комплимент на различни етапи на разработване на продукти. Ранен концептуален модел или прототип често се създава от адитивния процес. След като този продукт бъде финализиран, могат да се изискват по -големи партиди, отваряйки вратата за изваждане на производството. Съвсем наскоро, когато времето е от съществено значение, се прилагат хибридни адитивни/изваждащи методи за неща като поправяне на повредени/износени части или създаване на качествени части с по -малко време за изпълнение.
Автоматизиране напред
За да отговорят на строгите изисквания на клиентите, производителите интегрират редица телени материали като неръждаема стомана, никел, кобалт, хром, титан, алуминий и други различни метали в тяхната част от конструкцията, като се започне с мек, но силен субстрат и завършващ с твърд, износване -посочен компонент. Отчасти това разкри необходимостта от решения с висока производителност за по-голяма производителност и качество както в адитивни, така и в изваждане на производствени среди, особено когато процеси като производството на добавка на телена дъга (WAAM), са загрижени за субсивационни, лазерни облицовки или декорация. Акцентите включват:
- Разширена серво технология:За да се справят по-добре с целите на пазара и спецификациите на дизайна на клиентите, при които се отнася до точността на размерите и качеството на завършек, крайните потребители се обръщат към напреднали 3D принтери с серво системи (над стъпковите двигатели) за оптимален контрол на движението. Предимствата на серво моторите, като Sigma-7 на Yaskawa, завъртат процеса на добавка на главата си, помагайки на производителите да преодолеят общи проблеми чрез възможности за подсилване на принтера:
- Потискане на вибрациите: Здравите серво двигатели се гордеят с филтри за потискане на вибрациите, както и филтри за антирезонанс и Notch, като се получава изключително гладко движение, което може да елиминира визуално неприятните стъпаловидни линии, причинени от пулсацията на въртящия момент на стъпковия двигател.
- Подобряване на скоростта: Скоростта на печат от 350 mm/sec вече е реалност, повече от удвояване на средната скорост на печат на 3D принтер с помощта на стъпка. По подобен начин може да се постигне скорост на пътуване до 1500 мм/сек, като се използва въртящ се или до 5 метра/сек, като се използва линейна серво технология. Изключително бързата способност за ускорение, осигурена чрез високоефективни серво, позволява по-бързо да се преместват 3D печатни глави в правилните им позиции. Това върви дълъг път за облекчаване на необходимостта от забавяне на цялата система, за да се постигне желаното качество на завършек. Впоследствие това надграждане в контрола на движението също означава, че крайните потребители могат да изработват повече части на час, без да жертват качеството.
- Автоматична настройка: Серво системите могат независимо да извършват собствена персонализирана настройка, което дава възможност да се адаптират към промените в механиката на принтер или отклонения в процеса на печат. 3D Stepper Motors не използват обратна връзка с позицията, което прави почти невъзможно компенсиране на промените в процесите или несъответствията в механиката.
- Обратна връзка на енкодерите: Здравите серво системи, които предлагат абсолютна обратна връзка с енкодера, трябва само да извършат рутинна работа веднъж, което води до по -голямо време за работа и икономия на разходи. 3D принтери, които използват технологията на Stepper Motor, липсват тази функция и трябва да бъдат домашни всеки път, когато се захранват.
- Образование за обратна връзка: Екструдерът на 3D принтер често може да бъде затруднено положение в процеса на печат, а стъпковият двигател няма способността за чувствителност за обратна връзка да открие конфитюр от екструдер - дефицит, който може да доведе до разруха на цяла задача за печат. Имайки това предвид, серво системите могат да открият резервни копия на екструдерите и да предотвратят събличането на нишките. Ключът към превъзходната ефективност на печат е наличието на система със затворен контур, съсредоточена около оптичния енкодер с висока разделителна способност. Серво двигатели с 24-битов абсолютен енкодер с висока разделителна способност могат да осигурят 16 777 216 бита разделителна способност за обратна връзка със затворен контур за по-голяма оси и точност на екструдера, както и синхронизация и защита от конфитюр.
- Роботи с висока производителност:Точно както здравите серво двигатели трансформират приложения за добавки, така и роботите. Тяхната отлична ефективност на пътя, твърда механична структура и рейтинги с висока защита от прах (IP)-комбинирани с усъвършенстван контрол на Vibration и многоосина способност-правят изключително гъвкави шест-ос роботи идеална опция за взискателните процеси, които обграждат използването на 3D принтери, както и ключови действия за изваждане на производството и хибридни методи за добавяне/изваждане.
Роботизираната автоматизация, допълваща 3D печатащите машини, широко включва обработката на отпечатани части в много машини. От разтоварване на отделни части от машината за печат, до разделянето на части след многочастив цикъл на печат, изключително гъвкавите и ефективни роботи оптимизират операциите за по-голяма пропускателна способност и производителност.
С традиционния 3D печат роботите са полезни при управление на прах, пълнене на прах за принтер, когато е необходимо, и отстраняване на прах от готови части. По същия начин, други задачи за завършване на части, популярни при метално изработка като шлифоване, полиране, разрушаване или рязане, се постигат лесно. Проверка на качеството, както и нуждите на опаковката и логистиката също се срещат с главата на роботизирана технология, освобождавайки производителите, за да съсредоточат времето си върху работата с по-висока добавена стойност, като производство по поръчка.
За по-големите детайли се инструментира дългогодишни индустриални роботи за директно преместване на 3D екструдиране на принтер. Това, във връзка с периферни инструменти като въртящи се основи, позиционери, линейни коловози, пожещи и други, осигуряват работното пространство, необходимо за създаване на пространствени структури на свободна форма. Освен класическото бързо прототипиране, роботите се използват за производство на големи обемни части, форми на плесени, конструкции с 3D форма и хибридни части с голям формат. - МНОГО-ОССКИ МАШИНСКИ КОНТРОЛЕРИ:Иновативната технология за свързване до 62 оси на движение в една среда сега прави мултисинхронизация на широк спектър от индустриални роботи, серво системи и променливи честотни дискове, използвани в възможните добавки, изваждане и хибридни процеси. Цяло семейство устройства вече може да работи безпроблемно заедно под пълното управление и мониторинг на PLC (програмируем логически контролер) или IEC машинен контролер, като MP3300IEC. Често се програмира с динамичен софтуерен пакет 61131 IEC, като Motionworks IEC, професионални платформи като тази използват познати инструменти (т.е., репрепиране на G-кодове, диаграма на функционалния блок, структуриран текст, диаграма на стълбата и др.). За да се улесни лесната интеграция и оптимизиране на времето за работа, готови инструменти като компенсация за изравняване на леглото, авансово управление на налягането на екструдера, многократно управление на шпиндела и екструдер.
- Потребителски интерфейси за усъвършенствано производство:Изключително полезно за приложенията в 3D печат, рязане на формата, машинен инструмент и роботика, разнообразните софтуерни пакети могат бързо да доставят лесен за клиент графичен интерфейс на машината, осигурявайки път към по-голяма гъвкавост. Проектирани с креативност и оптимизация, интуитивните платформи, като Yaskawa Compass, позволяват на производителите да маркират и лесно да персонализират екраните. От включването на атрибутите на Core Machine до приспособяването на нуждите на клиентите е необходимо малко програмиране-тъй като тези инструменти осигуряват обширна библиотека от предварително изградени C# приставки или дават възможност за импортиране на персонализирани приставки.
Издигнете се над
Докато единичните адитивни и изваждащи процеси остават популярни, през следващите няколко години ще се случи по -голямо изместване към хибридния метод за добавяне/изваждане. Очаква се да нарасне със сложен годишен темп на растеж (CAGR) от 14,8 процента до 2027 г.1, Пазарът на хибридни машини за производство на добавки е готов да отговори на върха в развиващите се изисквания на клиентите. За да се издигнат над конкуренцията, производителите трябва да претеглят плюсовете и минусите на хибридния метод за техните операции. С възможността да се произвеждат части, ако е необходимо, до значително намаляване на въглеродния отпечатък, хибридният процес на добавяне/изваждане предлага някои атрактивни предимства. Независимо от това, усъвършенстваните технологии за тези процеси не трябва да се пренебрегват и трябва да се прилагат на етажите на магазините, за да се улесни по -голямата производителност и качеството на продукта.
Време за публикация: 13-2021 август
