Mae moduron servo a robotiaid yn trawsnewid cymwysiadau ychwanegol. Dysgwch yr awgrymiadau a'r cymwysiadau diweddaraf wrth weithredu awtomeiddio robotig a rheolaeth symud uwch ar gyfer gweithgynhyrchu ychwanegol ac is-gynhyrchiol, yn ogystal â beth nesaf: meddyliwch am ddulliau ychwanegol/is-gynhyrchiol hybrid.
AWTOMATIO HYRWYDDO
Gan Sarah Mellish a RoseMary Burns
Mae mabwysiadu dyfeisiau trosi pŵer, technoleg rheoli symudiadau, robotiaid hynod hyblyg a chymysgedd eclectig o dechnolegau uwch eraill yn ffactorau sy'n gyrru twf cyflym prosesau gweithgynhyrchu newydd ar draws y dirwedd ddiwydiannol. Gan chwyldroi'r ffordd y mae prototeipiau, rhannau a chynhyrchion yn cael eu gwneud, mae gweithgynhyrchu ychwanegol a thynnu yn ddau enghraifft berffaith sydd wedi darparu'r effeithlonrwydd a'r arbedion cost y mae gwneuthurwyr yn ceisio eu cael i aros yn gystadleuol.
Cyfeirir ato fel argraffu 3D, ac mae gweithgynhyrchu ychwanegol (AM) yn ddull anghonfensiynol sydd fel arfer yn defnyddio data dylunio digidol i greu gwrthrychau tri dimensiwn solet trwy asio deunyddiau haen wrth haen o'r gwaelod i fyny. Gan wneud rhannau bron yn union fel y'u gelwir (NNS) heb unrhyw wastraff yn aml, mae defnyddio AM ar gyfer dyluniadau cynnyrch sylfaenol a chymhleth yn parhau i dreiddio i ddiwydiannau fel modurol, awyrofod, ynni, meddygol, trafnidiaeth a chynhyrchion defnyddwyr. I'r gwrthwyneb, mae'r broses dynnu yn golygu tynnu adrannau o floc o ddeunydd trwy dorri neu beiriannu manwl iawn i greu cynnyrch 3D.
Er gwaethaf y gwahaniaethau allweddol, nid yw'r prosesau ychwanegol a thynnu bob amser yn eithrio ei gilydd - gan y gellir eu defnyddio i ategu gwahanol gamau o ddatblygu cynnyrch. Yn aml, crëir model cysyniad cynnar neu brototeip gan y broses ychwanegol. Ar ôl i'r cynnyrch hwnnw gael ei gwblhau, efallai y bydd angen sypiau mwy, gan agor y drws i weithgynhyrchu tynnu. Yn fwy diweddar, lle mae amser yn hanfodol, mae dulliau hybrid ychwanegol/tynnu yn cael eu defnyddio ar gyfer pethau fel atgyweirio rhannau sydd wedi'u difrodi/wedi treulio neu greu rhannau o ansawdd gyda llai o amser arweiniol.
AWTOMATIGU YMLAEN
Er mwyn bodloni gofynion llym cwsmeriaid, mae gwneuthurwyr yn integreiddio amrywiaeth o ddeunyddiau gwifren fel dur di-staen, nicel, cobalt, crôm, titaniwm, alwminiwm a metelau gwahanol eraill i'w hadeiladwaith rhannau, gan ddechrau gyda swbstrad meddal ond cryf a gorffen gyda chydran galed sy'n gwrthsefyll traul. Yn rhannol, mae hyn wedi datgelu'r angen am atebion perfformiad uchel ar gyfer cynhyrchiant ac ansawdd gwell mewn amgylcheddau gweithgynhyrchu ychwanegol a thynnadwy, yn enwedig lle mae prosesau fel gweithgynhyrchu ychwanegol arc gwifren (WAAM), WAAM-tynnadwy, cladin laser-tynnadwy neu addurno yn y cwestiwn. Mae'r uchafbwyntiau'n cynnwys:
- Technoleg Servo Uwch:Er mwyn mynd i'r afael yn well â thargedau amser-i-farchnad a manylebau dylunio cwsmeriaid, lle mae cywirdeb dimensiynol ac ansawdd gorffeniad yn y cwestiwn, mae defnyddwyr terfynol yn troi at argraffwyr 3D uwch gyda systemau servo (dros foduron camu) ar gyfer rheoli symudiad gorau posibl. Mae manteision moduron servo, fel Sigma-7 Yaskawa, yn troi'r broses ychwanegol ar ei phen, gan helpu gwneuthurwyr i oresgyn problemau cyffredin trwy alluoedd hybu argraffwyr:
- Atal dirgryniad: mae moduron servo cadarn yn cynnwys hidlwyr atal dirgryniad, yn ogystal â hidlwyr gwrth-gyseiniant a rhicyn, gan gynhyrchu symudiad hynod o llyfn a all ddileu'r llinellau camu annymunol yn weledol a achosir gan grychdonni trorym modur camu.
- Gwella cyflymder: mae cyflymder argraffu o 350 mm/eiliad bellach yn realiti, gan fwy na dyblu cyflymder argraffu cyfartalog argraffydd 3D gan ddefnyddio modur camu. Yn yr un modd, gellir cyflawni cyflymder teithio o hyd at 1,500 mm/eiliad gan ddefnyddio modur cylchdro neu hyd at 5 metr/eiliad gan ddefnyddio technoleg servo llinol. Mae'r gallu cyflymu hynod gyflym a ddarperir gan servos perfformiad uchel yn galluogi symud pennau argraffu 3D i'w safleoedd priodol yn gyflymach. Mae hyn yn mynd yn bell i leddfu'r angen i arafu system gyfan i gyrraedd yr ansawdd gorffeniad a ddymunir. Wedi hynny, mae'r uwchraddiad hwn mewn rheolaeth symudiad hefyd yn golygu y gall defnyddwyr terfynol gynhyrchu mwy o rannau yr awr heb aberthu ansawdd.
- Tiwnio awtomatig: gall systemau servo gyflawni 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 camu 3D yn defnyddio adborth safle, gan ei gwneud bron yn amhosibl gwneud iawn am newidiadau mewn prosesau neu anghysondebau mewn mecaneg.
- Adborth amgodwr: dim ond unwaith y mae angen i systemau servo cadarn sy'n cynnig adborth amgodwr absoliwt gyflawni trefn adref, gan arwain at fwy o amser gweithredu ac arbedion cost. Mae argraffwyr 3D sy'n defnyddio technoleg modur camu yn brin o'r nodwedd hon ac mae angen eu hadfer bob tro y cânt eu troi ymlaen.
- Synhwyro adborth: gall allwthiwr argraffydd 3D fod yn aml yn dagfa yn y broses argraffu, ac nid oes gan fodur stepper y gallu synhwyro adborth i ganfod tagfeydd allwthiwr - diffyg a all arwain at ddifetha swydd argraffu gyfan. Gyda hyn mewn golwg, gall systemau servo ganfod copïau wrth gefn allwthiwr ac atal stripio ffilament. Yr allwedd i berfformiad argraffu uwch yw cael system dolen gaeedig wedi'i chanoli o amgylch amgodiwr optegol cydraniad uchel. Gall moduron servo gydag amgodiwr cydraniad uchel absoliwt 24-bit ddarparu 16,777,216 bit o benderfyniad adborth dolen gaeedig ar gyfer cywirdeb echelin ac allwthiwr mwy, yn ogystal â chydamseru ac amddiffyniad rhag tagfeydd.
- Robotiaid Perfformiad Uchel:Yn union fel mae moduron servo cadarn yn trawsnewid cymwysiadau ychwanegol, felly hefyd mae robotiaid. Mae eu perfformiad llwybr rhagorol, eu strwythur mecanyddol anhyblyg a'u sgoriau amddiffyn rhag llwch (IP) uchel - ynghyd â rheolaeth gwrth-ddirgryniad uwch a gallu aml-echelin - yn gwneud robotiaid chwe echel hynod hyblyg yn opsiwn delfrydol ar gyfer y prosesau heriol sy'n ymwneud â defnyddio argraffwyr 3D, yn ogystal â chamau allweddol ar gyfer y gweithgynhyrchu tynnu a'r dulliau ychwanegol/tynnu hybrid.
Mae awtomeiddio robotig sy'n ategu peiriannau argraffu 3D yn cynnwys yn helaeth drin 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 optimeiddio gweithrediadau ar gyfer trwybwn a chynnydd cynhyrchiant mwy.
Gyda phrintio 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 tasgau gorffen rhannau eraill sy'n boblogaidd gyda gweithgynhyrchu metel fel malu, caboli, dadburrio neu dorri yn hawdd eu cyflawni. 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 gweithgynhyrchu personol.
Ar gyfer darnau gwaith mwy, mae robotiaid diwydiannol pellgyrhaeddol yn cael eu haddasu i symud pen allwthio argraffydd 3D yn uniongyrchol. Mae hyn, ar y cyd ag offer ymylol fel seiliau cylchdroi, lleolwyr, traciau llinol, gantries a mwy, yn darparu'r gweithle sydd ei angen i greu strwythurau ffurf rydd gofodol. Ar wahân i brototeipio cyflym clasurol, mae robotiaid yn cael eu defnyddio ar gyfer cynhyrchu rhannau ffurf rydd cyfaint mawr, ffurfiau mowld, adeiladwaith trawst siâp 3D a rhannau hybrid fformat mawr. - Rheolyddion Peiriant Aml-echelin:Mae technoleg arloesol ar gyfer cysylltu hyd at 62 echelin symudiad mewn un amgylchedd bellach yn gwneud cydamseru lluosog o ystod eang o robotiaid diwydiannol, systemau servo a gyriannau amledd amrywiol a ddefnyddir yn y prosesau ychwanegol, tynnu a hybrid yn bosibl. Gall teulu cyfan o ddyfeisiau bellach weithio'n ddi-dor gyda'i gilydd o dan reolaeth a monitro llwyr PLC (Rheolwr Logig Rhaglenadwy) neu reolwr peiriant IEC, fel yr MP3300iec. Yn aml wedi'u rhaglennu gyda phecyn meddalwedd deinamig 61131 IEC, fel MotionWorks IEC, mae llwyfannau proffesiynol fel hyn yn defnyddio offer cyfarwydd (h.y., codau-G RepRap, Diagram Bloc Swyddogaeth, Testun Strwythuredig, Diagram Ysgol, ac ati). Er mwyn hwyluso integreiddio hawdd ac optimeiddio amser gweithredu peiriannau, mae offer parod fel iawndal lefelu gwely, rheolaeth ymlaen pwysau allwthiwr, rheolaeth werthyd lluosog ac allwthiwr wedi'u cynnwys.
- Rhyngwynebau Defnyddiwr Gweithgynhyrchu Uwch:Yn hynod fuddiol i gymwysiadau mewn argraffu 3D, torri siapiau, offer peiriant a roboteg, gall pecynnau meddalwedd amrywiol ddarparu rhyngwyneb peiriant graffigol hawdd ei addasu yn gyflym, gan ddarparu llwybr i fwy o hyblygrwydd. 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 priodoleddau peiriant craidd i ddiwallu anghenion cwsmeriaid, ychydig iawn o raglennu sydd ei angen - gan fod yr offer hyn yn darparu llyfrgell helaeth o ategion C# parod neu'n galluogi mewnforio ategion personol.
CODI UWCHLAW
Er bod y prosesau ychwanegol a thynnu sengl yn parhau i fod yn boblogaidd, bydd symudiad mwy tuag at y dull hybrid ychwanegol/tynnu yn digwydd yn ystod yr ychydig flynyddoedd nesaf. Disgwylir iddo dyfu ar gyfradd twf blynyddol gyfansawdd (CAGR) o 14.8 y cant erbyn 2027.1, mae marchnad peiriannau gweithgynhyrchu ychwanegion hybrid yn barod i ddiwallu'r cynnydd mewn gofynion cwsmeriaid sy'n esblygu. 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 leihau ôl troed carbon yn sylweddol, mae'r broses ychwanegion/tynnu hybrid yn cynnig rhai manteision deniadol. Serch hynny, ni ddylid anwybyddu'r technolegau uwch ar gyfer y prosesau hyn a dylid eu gweithredu ar loriau gweithdai i hwyluso cynhyrchiant ac ansawdd cynnyrch gwell.
Amser postio: Awst-13-2021
