Mae moduron Servo a robotiaid yn trawsnewid cymwysiadau ychwanegion. Dysgwch yr awgrymiadau a'r cymwysiadau diweddaraf wrth weithredu awtomeiddio robotig a rheolaeth symud uwch ar gyfer gweithgynhyrchu ychwanegion a thynnu, yn ogystal â beth sydd nesaf: meddyliwch am ddulliau ychwanegyn/tynnu hybrid.
HYBU AUTOMATION
Gan Sarah Mellish a RoseMary Burns
Mae mabwysiadu dyfeisiau trosi pŵer, technoleg rheoli symudiadau, robotiaid hynod hyblyg a chymysgedd eclectig o dechnolegau datblygedig eraill yn ffactorau sy'n sbarduno twf cyflym prosesau saernïo newydd ar draws y dirwedd ddiwydiannol. Gan chwyldroi'r ffordd y mae prototeipiau, rhannau a chynhyrchion yn cael eu gwneud, mae gweithgynhyrchu ychwanegion a thynnu yn ddwy enghraifft wych sydd wedi darparu'r effeithlonrwydd a'r arbedion cost y mae gwneuthurwyr yn ceisio aros yn gystadleuol.
Cyfeirir ato fel argraffu 3D, mae gweithgynhyrchu ychwanegion (AM) yn ddull anhraddodiadol sydd fel arfer yn defnyddio data dylunio digidol i greu gwrthrychau tri dimensiwn solet trwy asio deunyddiau fesul haen o'r gwaelod i fyny. Yn aml yn gwneud rhannau siâp ger-rhwyd (NNS) heb unrhyw wastraff, mae'r defnydd o AM ar gyfer dyluniadau cynnyrch sylfaenol a chymhleth yn parhau i dreiddio i ddiwydiannau fel modurol, awyrofod, ynni, meddygol, cludiant a chynhyrchion defnyddwyr. I'r gwrthwyneb, mae'r broses dynnu yn golygu tynnu rhannau o floc o ddeunydd trwy dorri neu beiriannu manwl iawn i greu cynnyrch 3D.
Er gwaethaf gwahaniaethau allweddol, nid yw'r prosesau adiol a thynnu bob amser yn annibynnol ar ei gilydd - gan y gellir eu defnyddio i gyd-fynd â gwahanol gamau datblygu cynnyrch. Mae model neu brototeip cysyniad cynnar yn aml yn cael ei greu gan y broses ychwanegion. Unwaith y bydd y cynnyrch hwnnw wedi'i gwblhau, efallai y bydd angen sypiau mwy, gan agor y drws i weithgynhyrchu tynnu. Yn fwy diweddar, lle mae amser yn hanfodol, mae dulliau adchwanegol/tynnu hybrid yn cael eu defnyddio ar gyfer pethau fel atgyweirio rhannau sydd wedi'u difrodi/gwisgo neu greu rhannau o ansawdd gyda llai o amser arweiniol.
YMLAEN AWTODOL
Er mwyn cwrdd â gofynion llym cwsmeriaid, mae gwneuthurwyr yn integreiddio ystod o ddeunyddiau gwifren fel dur di-staen, nicel, cobalt, crôm, titaniwm, alwminiwm a metelau annhebyg i'w rhan adeiladu, gan ddechrau gyda swbstrad meddal ond cryf a gorffen gyda gwisgo caled. - cydran gwrthsefyll. Yn rhannol, mae hyn wedi datgelu'r angen am atebion perfformiad uchel ar gyfer mwy o gynhyrchiant ac ansawdd mewn amgylcheddau gweithgynhyrchu ychwanegion a thynnu, yn enwedig lle mae prosesau fel gweithgynhyrchu ychwanegion arc gwifren (WAAM), WAAM-dynnu, cladin laser-dynnu neu addurno yn y cwestiwn. Ymhlith yr uchafbwyntiau mae:
- Technoleg Servo Uwch:Er mwyn mynd i'r afael yn well â nodau amser-i-farchnad a manylebau dylunio cwsmeriaid, lle mae cywirdeb dimensiwn ac ansawdd gorffen yn y cwestiwn, mae defnyddwyr terfynol yn troi at argraffwyr 3D uwch gyda systemau servo (dros moduron stepiwr) ar gyfer rheoli symudiadau gorau posibl. Mae manteision moduron servo, fel Sigma-7 Yaskawa, yn troi'r broses ychwanegyn ar ei ben, gan helpu gwneuthurwyr i oresgyn problemau cyffredin trwy alluoedd rhoi hwb i argraffwyr:
- Atal dirgryniad: mae moduron servo cadarn yn cynnwys hidlwyr atal dirgryniad, yn ogystal â hidlwyr gwrth-gyseiniant a rhicyn, gan gynhyrchu symudiad llyfn iawn a all ddileu'r llinellau grisiog annymunol yn weledol a achosir gan ripple trorym modur stepper.
- Gwella cyflymder: mae cyflymder argraffu o 350 mm/eiliad bellach yn realiti, yn fwy na dyblu cyflymder argraffu cyfartalog argraffydd 3D gan ddefnyddio modur stepiwr. Yn yr un modd, gellir cyflawni cyflymder teithio o hyd at 1,500 mm/eiliad gan ddefnyddio cylchdro neu hyd at 5 metr yr eiliad gan ddefnyddio technoleg servo llinol. Mae'r gallu cyflymu hynod o gyflym a ddarperir trwy servos perfformiad uchel yn galluogi symud pennau print 3D i'w safleoedd cywir yn gyflymach. Mae hyn yn mynd yn bell i liniaru'r angen i arafu system gyfan i gyrraedd yr ansawdd gorffen a ddymunir. Yn dilyn hynny, mae'r uwchraddiad hwn mewn rheoli symudiadau hefyd yn golygu y gall defnyddwyr terfynol wneud mwy o rannau yr awr heb aberthu ansawdd.
- Tiwnio awtomatig: gall systemau servo berfformio eu tiwnio personol eu hunain yn annibynnol, sy'n ei gwneud hi'n bosibl addasu i newidiadau ym mecaneg argraffydd neu amrywiadau mewn proses argraffu. Nid yw moduron stepiwr 3D yn defnyddio adborth lleoliad, gan ei gwneud bron yn amhosibl gwneud iawn am newidiadau mewn prosesau neu anghysondebau mewn mecaneg.
- Adborth amgodiwr: dim ond unwaith y mae angen i systemau servo cadarn sy'n cynnig adborth amgodiwr absoliwt berfformio trefn gartrefu, gan arwain at fwy o arbedion amser a chost. Nid oes gan argraffwyr 3D sy'n defnyddio technoleg modur stepper y nodwedd hon ac mae angen eu cartrefu bob tro y cânt eu pweru.
- Synhwyro adborth: yn aml gall allwthiwr argraffydd 3D fod yn dagfa yn y broses argraffu, ac nid oes gan fodur stepiwr y gallu synhwyro adborth i ganfod jam allwthiwr - diffyg a all arwain at ddifetha swydd argraffu gyfan. Gyda hyn mewn golwg, gall systemau servo ganfod copïau wrth gefn o allwthiwr ac atal tynnu ffilament. Yr allwedd i berfformiad argraffu uwch yw cael system dolen gaeedig sy'n canolbwyntio ar amgodiwr optegol cydraniad uchel. Gall moduron Servo gydag amgodiwr cydraniad uchel absoliwt 24-did ddarparu 16,777,216 o ddarnau o ddatrysiad adborth dolen gaeedig ar gyfer mwy o gywirdeb echelin ac allwthiwr, yn ogystal â chydamseru a diogelu jam.
- Robotiaid Perfformiad Uchel:Yn union fel y mae moduron servo cadarn yn trawsnewid cymwysiadau ychwanegion, felly hefyd robotiaid. Mae eu perfformiad llwybr rhagorol, strwythur mecanyddol anhyblyg a graddfeydd amddiffyn llwch uchel (IP) - ynghyd â rheolaeth gwrth-dirgryniad uwch a gallu aml-echel - yn gwneud robotiaid chwe echel hynod hyblyg yn opsiwn delfrydol ar gyfer y prosesau heriol sy'n ymwneud â defnyddio 3D. argraffwyr, yn ogystal â chamau gweithredu allweddol ar gyfer gweithgynhyrchu tynnu a dulliau adchwanegol/tynnu hybrid.
Mae awtomeiddio robotig sy'n ategu peiriannau argraffu 3D yn eang yn golygu trin rhannau printiedig mewn gosodiadau aml-beiriant. O ddadlwytho rhannau unigol o'r peiriant argraffu, i wahanu rhannau ar ôl cylch argraffu aml-ran, mae robotiaid hynod hyblyg ac effeithlon yn gwneud y gorau o weithrediadau ar gyfer mwy o enillion trwybwn a chynhyrchiant.
Gydag argraffu 3D traddodiadol, mae robotiaid yn ddefnyddiol gyda rheoli powdr, ail-lenwi powdr argraffydd pan fo angen a thynnu powdr o rannau gorffenedig. Yn yr un modd, mae'n hawdd cyflawni tasgau gorffennu rhannau eraill sy'n boblogaidd gyda gwneuthuriad metel fel malu, caboli, dadburiad neu dorri. Mae arolygu ansawdd, yn ogystal ag anghenion pecynnu a logisteg hefyd yn cael eu diwallu'n uniongyrchol gyda thechnoleg robotig, gan ryddhau gwneuthurwyr i ganolbwyntio eu hamser ar waith gwerth ychwanegol uwch, fel gwneuthuriad arferiad.
Ar gyfer darnau gwaith mwy, mae robotiaid diwydiannol pellgyrhaeddol yn cael eu harfogi i symud pen allwthio argraffydd 3D yn uniongyrchol. Mae hyn, ar y cyd ag offer ymylol fel canolfannau cylchdroi, gosodwyr, traciau llinol, nenbontydd a mwy, yn darparu'r gofod gwaith sydd ei angen i greu strwythurau rhydd gofodol. Ar wahân i brototeipio cyflym clasurol, mae robotiaid yn cael eu defnyddio ar gyfer saernïo rhannau ffurf rhydd cyfaint mawr, ffurfiau llwydni, cystrawennau siâp 3D a rhannau hybrid fformat mawr. - Rheolyddion Peiriant Aml-echel:Mae technoleg arloesol ar gyfer cysylltu hyd at 62 o echelinau symud mewn un amgylchedd bellach yn gwneud aml-gydamseru o ystod eang o robotiaid diwydiannol, systemau servo a gyriannau amledd amrywiol a ddefnyddir yn y prosesau adchwanegol, tynnu a hybrid posibl. Bellach gall teulu cyfan o ddyfeisiau weithio'n ddi-dor gyda'i gilydd o dan reolaeth a monitro cyflawn PLC (Rheolwr Rhesymeg Rhaglenadwy) neu reolwr peiriant IEC, fel y MP3300iec. Wedi'i raglennu'n aml gyda phecyn meddalwedd deinamig 61131 IEC, fel MotionWorks IEC, mae llwyfannau proffesiynol fel hyn yn defnyddio offer cyfarwydd (hy, codau G RepRap, Diagram Bloc Swyddogaeth, Testun Strwythuredig, Diagram Ysgol, ac ati). Er mwyn hwyluso integreiddio hawdd a gwneud y gorau o uptime peiriant, mae offer parod fel iawndal lefelu gwelyau, rheoli pwysau allwthiwr ymlaen llaw, gwerthyd lluosog a rheolaeth allwthiwr wedi'u cynnwys.
- Rhyngwynebau Defnyddiwr Gweithgynhyrchu Uwch:Yn fuddiol iawn i gymwysiadau mewn argraffu 3D, torri siâp, offer peiriant a roboteg, gall pecynnau meddalwedd amrywiol gyflwyno rhyngwyneb peiriant graffigol hawdd ei addasu yn gyflym, gan ddarparu llwybr i fwy o amlochredd. Wedi'u cynllunio gyda chreadigrwydd ac optimeiddio mewn golwg, mae llwyfannau greddfol, fel Yaskawa Compass, yn caniatáu i weithgynhyrchwyr frandio ac addasu sgriniau'n hawdd. O gynnwys nodweddion peiriant craidd i ddarparu ar gyfer anghenion cwsmeriaid, ychydig o raglennu sydd ei angen - gan fod yr offer hyn yn darparu llyfrgell helaeth o ategion C# wedi'u hadeiladu ymlaen llaw neu'n galluogi mewnforio ategion personol.
CODI UCHOD
Er bod y prosesau adchwanegol a thynnu unigol yn parhau i fod yn boblogaidd, bydd mwy o symudiad tuag at y dull adchwanegol/tynnu hybrid yn digwydd yn ystod yr ychydig flynyddoedd nesaf. Disgwylir iddo dyfu ar gyfradd twf blynyddol cyfansawdd (CAGR) o 14.8 y cant erbyn 20271, mae'r farchnad peiriannau gweithgynhyrchu ychwanegion hybrid ar fin cwrdd â'r cynnydd yn esblygiad gofynion cwsmeriaid. Er mwyn codi uwchlaw'r gystadleuaeth, dylai gweithgynhyrchwyr bwyso a mesur manteision ac anfanteision y dull hybrid ar gyfer eu gweithrediadau. Gyda'r gallu i gynhyrchu rhannau yn ôl yr angen, i ostyngiad mawr yn yr ôl troed carbon, mae'r broses ychwanegyn/tynnu hybrid yn cynnig rhai buddion deniadol. Serch hynny, ni ddylid anwybyddu'r technolegau datblygedig ar gyfer y prosesau hyn a dylid eu gweithredu ar loriau siopau i hwyluso cynhyrchiant ac ansawdd cynnyrch gwell.
Amser post: Awst-13-2021
