Servomotoroj kaj robotoj transformas aldonajn aplikojn. Lernu la plej novajn konsiletojn kaj aplikojn dum efektivigo de robota aŭtomatigo kaj altnivela movkontrolo por aldona kaj subtrahika fabrikado, kaj ankaŭ kio sekvas: pensu hibridajn aldonajn/subtrajnajn metodojn.
AVANÇA AUTOMATIGO
De Sarah Mellish kaj RoseMary Burns
La adopto de potencaj konvertaj aparatoj, moviĝ-kontrolteknologio, ekstreme flekseblaj robotoj kaj eklektika miksaĵo de aliaj altnivelaj teknologioj estas movaj faktoroj por la rapida kresko de novaj fabrikaj procezoj tra la industria pejzaĝo. Revoluciante la manieron kiel prototipojn, partojn kaj produktojn estas faritaj, aldona kaj subtrahika fabrikado estas du ĉefaj ekzemploj, kiuj disponigis la efikecon kaj ŝparadon de fabrikistoj serĉas resti konkurencivaj.
Referita kiel 3D-presado, aldona fabrikado (AM) estas ne-tradicia metodo kiu kutime utiligas ciferecajn dezajnodatenojn por krei solidajn tridimensiajn objektojn kunfandante materialojn tavolon post tavolo de malsupre supren. Ofte farante preskaŭ-retformajn (NNS) partojn sen malŝparo, la uzo de AM por kaj bazaj kaj kompleksaj produktdezajnoj daŭre trapenetras industriojn kiel aŭtomobila, aerospaca, energio, medicina, transportado kaj konsumvaroj. Male, la subtraha procezo implicas forigi sekciojn de bloko de materialo per alta precizeca tranĉado aŭ maŝinado por krei 3D-produkton.
Malgraŭ ŝlosilaj diferencoj, la aldonaj kaj subtrahavaj procezoj ne ĉiam estas reciproke ekskluzivaj - ĉar ili povas esti uzataj por komplimenti diversajn stadiojn de produkta evoluo. Frua konceptmodelo aŭ prototipo estas ofte kreitaj per la aldonaĵprocezo. Post kiam tiu produkto estas finpretigita, pli grandaj aroj povas esti postulataj, malfermante la pordon al subtraha produktado. Pli lastatempe, kie la tempo estas de la esenco, hibridaj aldonaj/subtrahavaj metodoj estas aplikataj por aferoj kiel ripari difektitajn/eluzitajn partojn aŭ krei kvalitajn partojn kun malpli da plumbotempo.
AŬMATIGI AŬMENI
Por plenumi severajn klientajn postulojn, fabrikistoj integras gamon da drataj materialoj kiel neoksidebla ŝtalo, nikelo, kobalto, kromo, titanio, aluminio kaj aliaj malsimilaj metaloj en sian partkonstruadon, komencante per mola sed forta substrato kaj finiĝante per malmola, eluziĝo. - imuna komponanto. Delvis, ĉi tio rivelis la bezonon de alt-efikecaj solvoj por pli granda produktiveco kaj kvalito en kaj aldonaj kaj subtraktaj produktadmedioj, precipe kie procezoj kiel drato-arka aldonaĵfabrikado (WAAM), WAAM-subtrakta, lasera tegaĵo-subtrakta aŭ ornamado estas koncernaj. Kulminaĵoj inkluzivas:
- Altnivela Servoteknologio:Por pli bone trakti temp-almerkatajn celojn kaj klientajn desegnajn specifojn, kie koncernas dimensia precizeco kaj finkvalito, finaj uzantoj turnas sin al altnivelaj 3D-presiloj kun servosistemoj (super paŝaj motoroj) por optimuma moviĝregado. La avantaĝoj de servomotoroj, kiel la Sigma-7 de Yaskawa, turnas la aldonan procezon sur sian kapon, helpante al fabrikantoj venki oftajn problemojn per presilaj plifortigaj kapabloj:
- Vibrado-subpremado: fortikaj servomotoroj fanfaronas pri vibro-subpremado de filtriloj, same kiel kontraŭ-resonancaj kaj noĉaj filtriloj, donante ekstreme glatan moviĝon, kiu povas forigi la videble malagrablajn tretitajn liniojn kaŭzitajn de paŝa motoro-momanta ondeto.
- Pliboniĝo de rapideco: presa rapideco de 350 mm/sec nun estas realo, pli ol duobligante la mezan presan rapidecon de 3D presilo uzanta paŝomotoron. Simile, vojaĝrapideco de ĝis 1,500 mm/sec povas esti atingita uzante rotacian aŭ ĝis 5 metrojn/sec uzante linearan servoteknologion. La ekstreme rapida akcela kapablo provizita per alt-efikecaj servoj ebligas 3D-presajn kapojn esti movitaj en siajn taŭgajn poziciojn pli rapide. Ĉi tio multe malpezigas la bezonon malrapidigi tutan sistemon por atingi la deziratan finkvaliton. Poste, ĉi tiu ĝisdatigo en movada kontrolo ankaŭ signifas ke finaj uzantoj povas fabriki pli da partoj hore sen oferi kvaliton.
- Aŭtomata agordado: servosistemoj povas sendepende plenumi sian propran kutiman agordon, kio ebligas adaptiĝi al ŝanĝoj en la mekaniko de presilo aŭ variadoj en presa procezo. 3D paŝomotoroj ne utiligas pozicioreligon, farante preskaŭ maleble kompensi por ŝanĝoj en procezoj aŭ diferencoj en mekaniko.
- Kodigilo-religon: fortikaj servosistemoj, kiuj ofertas absolutan kodigilon-religon, bezonas nur unufoje plenumi veturrutinon, rezultigante pli grandan funkcian tempon kaj ŝparojn. 3D-presiloj, kiuj uzas paŝomotoran teknologion, malhavas de ĉi tiu funkcio kaj devas esti hejmigitaj ĉiufoje kiam ili estas ŝaltitaj.
- Reago-sentado: ekstrudisto de 3D-printilo ofte povas esti proplemkolo en la presanta procezo, kaj paŝomotoro ne havas la reago-sentan kapablon detekti extruder-konfitaĵon - deficito kiu povas konduki al la ruino de tuta presaĵlaboro. Konsiderante ĉi tion, servosistemoj povas detekti sekurkopiojn de extruder kaj malhelpi filamentan nudigon. La ŝlosilo al supera presa rendimento estas havi fermitciklan sistemon centritan ĉirkaŭ alt-rezolucia optika kodilo. Servomotoroj kun 24-bita absoluta alt-rezolucia kodilo povas provizi 16,777,216 bitojn da fermita buklo-rezolucio por pli granda akso kaj extruder-precizeco, same kiel sinkronigado kaj konfitprotekto.
- Altaj Efikecaj Robotoj:Same kiel fortikaj servomotoroj transformas aldonajn aplikojn, tiel ankaŭ robotoj. Ilia bonega vojo-efikeco, rigida mekanika strukturo kaj alta kontraŭpolva protekto (IP) taksoj - kombinitaj kun altnivela kontraŭvibra kontrolo kaj pluraksa kapablo - igas tre flekseblajn ses-aksajn robotojn ideala elekto por la postulemaj procezoj kiuj ĉirkaŭas la utiligon de 3D. presiloj, same kiel ŝlosilaj agoj por la subtraktiva fabrikado kaj hibridaj aldonaj/subtrahavaj metodoj.
Robota aŭtomatigo komplementa al 3D presaj maŝinoj vaste implicas la uzadon de presitaj partoj en mult-maŝinaj instalaĵoj. De malŝarĝado de individuaj partoj de la presa maŝino, ĝis apartigado de partoj post plurparta presa ciklo, tre flekseblaj kaj efikaj robotoj optimumigas operaciojn por pli granda trafluo kaj produktiveco gajnoj.
Kun tradicia 3D-presado, robotoj estas helpemaj kun pulvora administrado, replenigante presilan pulvoron kiam necesas kaj forigante pulvoron de pretaj partoj. Simile, aliaj partfinaj taskoj popularaj ĉe metalfabrikado kiel muelado, polurado, senbavumado aŭ tranĉado estas facile atingitaj. Kvalita inspektado, same kiel pakado kaj loĝistika bezonoj ankaŭ estas kontentigitaj kun robota teknologio, liberigante fabrikistojn koncentri sian tempon al pli alta valor-aldonita laboro, kiel laŭmenda fabrikado.
Por pli grandaj laborpecoj, longatingeblaj industriaj robotoj estas ekipitaj por rekte movi 3D-presilan eltrudan kapon. Ĉi tio, kune kun ekstercentraj iloj kiel rotaciaj bazoj, poziciiloj, liniaj trakoj, portikaĵoj kaj pli, disponigas la laborspacon necesan por krei spacajn liberformajn strukturojn. Krom klasika rapida prototipado, robotoj estas uzitaj por la fabrikado de grandaj volumenaj liberformaj partoj, ŝimformoj, 3D-formaj herniobandaĝkonstruaĵoj kaj grandformataj hibridaj partoj. - Pluraksaj Maŝinaj Regiloj:Pionira teknologio por konekti ĝis 62 aksoj de moviĝo en ununura medio nun ebligas mult-sinkronigon de larĝa gamo de industriaj robotoj, servosistemoj kaj variafrekvencaj veturadoj uzataj en la aldonaj, subtraktaj kaj hibridaj procezoj. Tuta familio de aparatoj nun povas funkcii perfekte kune sub la kompleta kontrolo kaj monitorado de PLC (Programmable Logic Controller) aŭ IEC-maŝino-regilo, kiel ekzemple la MP3300iec. Ofte programitaj per dinamika 61131 IEC-programarpakaĵo, kiel ekzemple MotionWorks IEC, profesiaj platformoj kiel ĉi tiu utiligas konatajn ilojn (t.e., RepRap G-kodoj, Function Block Diagram, Structured Text, Ladder Diagram, ktp.). Por faciligi facilan integriĝon kaj optimumigi maŝinan funkciadon, pretaj iloj kiel lita ebeniga kompenso, ekstrud-prema antaŭkontrolo, multobla spindelo kaj extruder-kontrolo estas inkluzivitaj.
- Altnivelaj Fabrikaj Uzantinterfacoj:Tre utilaj por aplikoj en 3D-presado, formotranĉado, maŝinilo kaj robotiko, diversaj programarpakaĵoj povas rapide liveri facile agordigan grafikan maŝininterfacon, provizante vojon al pli granda ĉiuflankeco. Projektitaj kun kreemo kaj optimumigo en menso, intuiciaj platformoj, kiel Yaskawa Compass, permesas al fabrikantoj marki kaj facile personecigi ekranojn. De inkluzivo de kernaj maŝinaj atributoj ĝis kontentigo de klientaj bezonoj, necesas malmulte da programado - ĉar ĉi tiuj iloj provizas ampleksan bibliotekon de antaŭkonstruitaj aldonaĵoj de C# aŭ ebligas importadon de kutimaj aldonaĵoj.
LEVI SUPREN
Dum la ununuraj aldonaj kaj subtraktaj procezoj restas popularaj, pli granda ŝanĝo direkte al la hibrida aldonaĵo/subtrahika metodo okazos dum la venontaj malmultaj jaroj. Atendite kreski kun kunmetita jarkreskofteco (CAGR) de 14.8 procentoj antaŭ 20271, la merkato de hibrida aldonaĵa fabrikado de maŝinoj estas preta renkonti la pliiĝon en evoluantaj klientpostuloj. Por leviĝi super la konkurado, fabrikantoj devas pesi la avantaĝojn kaj malavantaĝojn de la hibrida metodo por siaj operacioj. Kun la kapablo produkti partojn laŭbezone, al grava redukto en karbonpiedsigno, la hibrida aldonaĵo/subtrahika procezo ofertas kelkajn allogajn avantaĝojn. Ĉiaokaze, la altnivelaj teknologioj por ĉi tiuj procezoj ne devas esti preteratentitaj kaj devus esti efektivigitaj sur butikejoj por faciligi pli grandan produktivecon kaj produktokvaliton.
Afiŝtempo: Aŭg-13-2021
