Սերվո շարժիչներն ու ռոբոտները փոխակերպում են հավելումների հավելվածները: Իմացեք վերջին խորհուրդներն ու հավելվածները, երբ կիրառում եք ռոբոտային ավտոմատացում և առաջադեմ շարժման կառավարում հավելումների և նվազեցման արտադրության համար, ինչպես նաև հաջորդը՝ մտածեք հիբրիդային հավելումների/հանման մեթոդների մասին:
ԱՎՏՈՄԱՑԻԱՆԵՐԻ ԱՌԱՋԱՐԿՈՒՄ
Սառա Մելիշի և ՌոզՄերի Բերնսի կողմից
Էլեկտրաէներգիայի փոխակերպման սարքերի, շարժման կառավարման տեխնոլոգիայի, չափազանց ճկուն ռոբոտների և այլ առաջադեմ տեխնոլոգիաների էկլեկտիկ խառնուրդի ընդունումը շարժիչ գործոններ են արդյունաբերական լանդշաֆտում նոր արտադրական գործընթացների արագ աճի համար: Հեղափոխություն առաջացնելով նախատիպերի, մասերի և արտադրանքի պատրաստման ձևը, հավելումների և նվազեցման արտադրությունը երկու հիմնական օրինակներն են, որոնք ապահովել են արդյունավետություն և ծախսերի խնայողություն, որոնք փորձում են մրցունակ մնալ:
Նշվում է որպես 3D տպագրություն, հավելումների արտադրությունը (AM) ոչ ավանդական մեթոդ է, որը սովորաբար օգտագործում է թվային դիզայնի տվյալները՝ պինդ եռաչափ առարկաներ ստեղծելու համար՝ նյութերը շերտ առ շերտ միաձուլելով ներքևից վերև: Հաճախ առանց թափոնների արտադրելով մոտ ցանցի ձևի (NNS) մասեր՝ AM-ի օգտագործումը ինչպես հիմնական, այնպես էլ բարդ արտադրանքի դիզայնի համար շարունակում է թափանցել այնպիսի ոլորտներ, ինչպիսիք են ավտոմոբիլաշինությունը, օդատիեզերական, էներգետիկան, բժշկական, տրանսպորտը և սպառողական ապրանքները: Ընդհակառակը, հանելու գործընթացը ենթադրում է հատվածների հեռացում նյութի բլոկի վրայից՝ բարձր ճշգրտությամբ կտրելու կամ մշակելու միջոցով՝ 3D արտադրանք ստեղծելու համար:
Չնայած հիմնական տարբերություններին, հավելումների և նվազեցման գործընթացները միշտ չէ, որ փոխադարձաբար բացառվում են, քանի որ դրանք կարող են օգտագործվել արտադրանքի զարգացման տարբեր փուլերը հաճոյանալու համար: Վաղ հայեցակարգային մոդելը կամ նախատիպը հաճախ ստեղծվում է հավելումների գործընթացով: Երբ այդ արտադրանքը վերջնական տեսքի բերվի, կարող են պահանջվել ավելի մեծ խմբաքանակներ՝ բացելով հանող արտադրության դուռը: Բոլորովին վերջերս, որտեղ ժամանակն էական նշանակություն ունի, հիբրիդային հավելումների/հանման մեթոդները կիրառվում են այնպիսի բաների համար, ինչպիսիք են վնասված/մաշված մասերը վերանորոգելը կամ որակյալ մասերի ստեղծումը` ավելի քիչ ժամկետով:
ԱՎՏՈՄԱՏ ԱՌԱՋ
Հաճախորդների խիստ պահանջները բավարարելու համար արտադրիչները ինտեգրում են մետաղալարերի մի շարք նյութեր, ինչպիսիք են չժանգոտվող պողպատը, նիկելը, կոբալտը, քրոմը, տիտանը, ալյումինը և այլ նման մետաղներ իրենց մասերի շինարարության մեջ՝ սկսած փափուկ, բայց ամուր հիմքից և ավարտվելով կոշտ, մաշվածությամբ։ - դիմացկուն բաղադրիչ. Մասամբ սա բացահայտեց բարձր արդյունավետության լուծումների անհրաժեշտությունը ավելի մեծ արտադրողականության և որակի համար ինչպես հավելումներով, այնպես էլ հանումներով արտադրական միջավայրերում, հատկապես երբ վերաբերում են այնպիսի գործընթացներին, ինչպիսիք են մետաղական աղեղային հավելումների արտադրությունը (WAAM), WAAM-հանում, լազերային ծածկույթ-հանում կամ հարդարում: Կարևորները ներառում են.
- Ընդլայնված Servo տեխնոլոգիա.Շուկայական ժամանակի նպատակներին և հաճախորդների նախագծման առանձնահատկություններին ավելի լավ լուծելու համար, երբ խոսքը վերաբերում է չափերի ճշգրտությանը և ավարտի որակին, վերջնական օգտագործողները դիմում են առաջադեմ 3D տպիչներին՝ սերվո համակարգերով (ավելի քան աստիճանային շարժիչներով) շարժման օպտիմալ վերահսկման համար: Սերվո շարժիչների առավելությունները, ինչպիսին է Yaskawa-ի Sigma-7-ը, շրջում են հավելումների գործընթացը՝ օգնելով ֆաբրիկատներին հաղթահարել ընդհանուր խնդիրները տպիչի ուժեղացման հնարավորությունների միջոցով.
- Թրթռումների զսպում. ամուր սերվո շարժիչները պարծենում են թրթռումը ճնշող զտիչներով, ինչպես նաև հակառեզոնանսային և խազային զտիչներով, որոնք տալիս են չափազանց սահուն շարժում, որը կարող է վերացնել տեսողականորեն տհաճ աստիճանական գծերը, որոնք առաջանում են աստիճանական շարժիչի ոլորող մոմենտների ալիքներից:
- Արագության բարձրացում. 350 մմ/վրկ տպման արագությունն այժմ իրականություն է՝ ավելի քան կրկնապատկելով 3D տպիչի միջին արագությունը՝ օգտագործելով ստեպպեր շարժիչ: Նմանապես, մինչև 1500 մմ/վ արագություն կարելի է ձեռք բերել պտտվող կամ մինչև 5 մետր/վրկ՝ գծային սերվո տեխնոլոգիայի միջոցով: Չափազանց արագ արագացման հնարավորությունը, որն ապահովվում է բարձր արդյունավետությամբ սերվոների միջոցով, թույլ է տալիս 3D տպիչի գլուխները ավելի արագ տեղափոխել իրենց ճիշտ դիրքերը: Սա երկար ճանապարհ է թեթևացնում ամբողջ համակարգը դանդաղեցնելու անհրաժեշտությունը, որպեսզի հասնի ավարտի ցանկալի որակին: Հետագայում, շարժման հսկողության այս բարելավումը նաև նշանակում է, որ վերջնական օգտագործողները կարող են ժամում ավելի շատ մասեր արտադրել՝ առանց որակի զոհաբերության:
- Ավտոմատ թյունինգ. սերվո համակարգերը կարող են ինքնուրույն կատարել իրենց անհատական թյունինգը, ինչը հնարավորություն է տալիս հարմարվել տպիչի մեխանիկայի փոփոխություններին կամ տպագրության գործընթացի շեղումներին: 3D քայլային շարժիչները չեն օգտագործում դիրքի հետադարձ կապ, ինչը գրեթե անհնար է դարձնում փոխհատուցել գործընթացների փոփոխությունները կամ մեխանիկայի անհամապատասխանությունները:
- Կոդավորիչի հետադարձ կապ. հզոր սերվո համակարգերը, որոնք առաջարկում են բացարձակ կոդավորիչի հետադարձ կապ, միայն մեկ անգամ պետք է կատարեն տնամերձ ռեժիմ, ինչը կհանգեցնի աշխատանքի ժամանակի և ծախսերի ավելի մեծ խնայողության: 3D տպիչները, որոնք օգտագործում են stepper motor տեխնոլոգիան, չունեն այս հատկությունը, և ամեն անգամ, երբ դրանք միացվում են, դրանք պետք է տեղադրվեն տանը:
- Հետադարձ կապի հայտնաբերում. 3D տպիչի էքստրուդերը հաճախ կարող է խոչընդոտ հանդիսանալ տպագրության գործընթացում, և քայլային շարժիչը չունի էքստրուդատորի խցանում հայտնաբերելու հետադարձ կապի ընկալման կարողություն. դեֆիցիտ, որը կարող է հանգեցնել ամբողջ տպման աշխատանքի կործանմանը: Սա նկատի ունենալով, սերվո համակարգերը կարող են հայտնաբերել էքստրուդերի կրկնօրինակները և կանխել թելերի հեռացումը: Գերազանց տպագրական արդյունավետության բանալին փակ օղակի համակարգ ունենալն է, որը կենտրոնացած է բարձր լուծաչափի օպտիկական կոդավորիչի շուրջ: 24-բիթանոց բացարձակ բարձր լուծաչափով կոդավորիչով սերվո շարժիչները կարող են ապահովել 16,777,216 բիթ փակ օղակի հետադարձ կապի լուծում՝ առանցքի և էքստրուդատորի ավելի մեծ ճշգրտության, ինչպես նաև համաժամացման և խցանումների պաշտպանության համար:
- Բարձր արդյունավետությամբ ռոբոտներ.Ինչպես ամուր սերվո շարժիչները փոխակերպում են հավելումների հավելվածները, այնպես էլ ռոբոտները: Նրանց հիանալի ուղու կատարումը, կոշտ մեխանիկական կառուցվածքը և փոշուց պաշտպանվածության (IP) բարձր վարկանիշները, որոնք զուգորդվում են հակաթրթռումային հսկողության և բազմաառանցքային հնարավորությունների հետ, բարձր ճկուն վեց առանցք ռոբոտներին դարձնում են իդեալական տարբերակ 3D-ի կիրառման հետ կապված պահանջկոտ գործընթացների համար: տպիչներ, ինչպես նաև հիմնական գործողություններ հանվող արտադրության և հիբրիդային հավելումների/հանման մեթոդների համար:
Ռոբոտային ավտոմատացումը, որը հավելում է 3D տպագրության մեքենաներին, լայնորեն ենթադրում է տպագիր մասերի մշակում բազմաֆունկցիոնալ կայանքներում: Տպման մեքենայից առանձին մասերի բեռնաթափումից մինչև բազմամաս տպագրության ցիկլից հետո մասերի բաժանումը, բարձր ճկուն և արդյունավետ ռոբոտները օպտիմիզացնում են գործողությունները ավելի մեծ թողունակության և արտադրողականության բարձրացման համար:
Ավանդական 3D տպագրությամբ ռոբոտներն օգնում են փոշի կառավարելիս, անհրաժեշտության դեպքում լիցքավորելով տպիչի փոշին և պատրաստի մասերից փոշին հեռացնելով: Նմանապես, մետաղի արտադրության մեջ տարածված այլ մասերի հարդարման առաջադրանքները, ինչպիսիք են հղկումը, փայլեցումը, փխրունությունը կամ կտրումը, հեշտությամբ իրականացվում են: Որակի ստուգումը, ինչպես նաև փաթեթավորման և լոգիստիկ կարիքները նույնպես բավարարվում են ռոբոտային տեխնոլոգիայի միջոցով՝ թույլ տալով արտադրողներին իրենց ժամանակը կենտրոնացնել ավելի բարձր ավելացված արժեքով աշխատանքի վրա, ինչպիսին է պատվերով արտադրությունը:
Ավելի մեծ աշխատանքային մասերի համար մշակվում են հեռավոր արդյունաբերական ռոբոտներ, որոնք ուղղակիորեն տեղափոխում են 3D տպիչի արտամղման գլուխը: Սա, ծայրամասային գործիքների հետ համատեղ, ինչպիսիք են պտտվող հիմքերը, դիրքավորող սարքերը, գծային հետքերը, պահարանները և այլն, ապահովում են աշխատանքային տարածք, որն անհրաժեշտ է տարածական ազատ ձևի կառուցվածքներ ստեղծելու համար: Բացի դասական արագ նախատիպերից, ռոբոտներն օգտագործվում են մեծ ծավալի ազատ ձևի մասերի, կաղապարների, 3D ձևի ֆերմայի կոնստրուկցիաների և մեծ ձևաչափի հիբրիդային մասերի արտադրության համար: - Մեքենաների բազմակողմանի կարգավորիչներ.Մինչև 62 շարժման առանցքները մեկ միջավայրում միացնելու նորարարական տեխնոլոգիան այժմ հնարավոր է դարձնում արդյունաբերական ռոբոտների, սերվո համակարգերի և փոփոխական հաճախականության կրիչների բազմասինխրոնիզացիան, որոնք օգտագործվում են հավելում, հանում և հիբրիդային գործընթացներում: Սարքերի մի ամբողջ ընտանիք այժմ կարող է անխափան աշխատել PLC-ի (ծրագրավորվող տրամաբանական վերահսկիչ) կամ IEC մեքենայի վերահսկիչի ամբողջական հսկողության և մոնիտորինգի ներքո, ինչպիսին է MP3300iec-ը: Հաճախ ծրագրավորված դինամիկ 61131 IEC ծրագրային փաթեթով, ինչպիսին է MotionWorks IEC-ը, նման պրոֆեսիոնալ հարթակներն օգտագործում են ծանոթ գործիքներ (այսինքն՝ RepRap G-կոդերը, Ֆունկցիոնալ բլոկային դիագրամը, Կառուցվածքային տեքստը, Սանդուղքի դիագրամը և այլն): Հեշտ ինտեգրումը հեշտացնելու և մեքենայի շահագործման ժամանակը օպտիմալացնելու համար ներառված են պատրաստի գործիքներ, ինչպիսիք են մահճակալի հարթեցման փոխհատուցումը, էքստրուդատորի ճնշման առաջխաղացման կառավարումը, բազմակի spindle և extruder կառավարումը:
- Ընդլայնված արտադրական օգտատերերի միջերեսներ.Շատ օգտակար են 3D տպագրության, ձևի կտրման, հաստոցների և ռոբոտաշինության ծրագրերի համար՝ տարբեր ծրագրային փաթեթները կարող են արագ տրամադրել հեշտ հարմարեցվող գրաֆիկական մեքենայի ինտերֆեյս՝ ապահովելով ավելի մեծ բազմակողմանիության ուղի: Նախագծված՝ ի նկատի ունենալով կրեատիվությունն ու օպտիմալացումը, ինտուիտիվ հարթակները, ինչպիսին է Yaskawa Compass-ը, թույլ են տալիս արտադրողներին ապրանքանիշավորել և հեշտությամբ հարմարեցնել էկրանները: Մեքենայի հիմնական ատրիբուտները ներառելուց մինչև հաճախորդի կարիքները բավարարելը քիչ ծրագրավորում է պահանջվում, քանի որ այս գործիքներն ապահովում են նախապես կառուցված C# պլագինների լայն գրադարան կամ հնարավորություն են տալիս մաքսային հավելումների ներմուծում:
ԲԱՐՁՐԱՑԵՔ ՎԵՐՋ
Թեև միայնակ հավելումների և հանման գործընթացները մնում են հանրաճանաչ, առաջիկա մի քանի տարիների ընթացքում ավելի մեծ տեղաշարժ կլինի դեպի հիբրիդային հավելում/հանում մեթոդ: Ակնկալվում է, որ մինչև 2027 թվականը կաճի 14,8 տոկոս տարեկան աճի բարդ տեմպերով (CAGR)1, հիբրիդային հավելումների արտադրության մեքենաների շուկան պատրաստ է բավարարելու հաճախորդի պահանջների աճը: Մրցակիցներից վեր բարձրանալու համար արտադրողները պետք է կշռադատեն հիբրիդային մեթոդի դրական և բացասական կողմերն իրենց գործունեության համար: Անհրաժեշտության դեպքում մասեր արտադրելու ունակությամբ, ածխածնի հետքի զգալի կրճատմամբ, հիբրիդային հավելումների/հանման գործընթացն առաջարկում է որոշ գրավիչ առավելություններ: Անկախ նրանից, այս գործընթացների առաջադեմ տեխնոլոգիաները չպետք է անտեսվեն և պետք է կիրառվեն խանութների հարկերում՝ հեշտացնելու ավելի մեծ արտադրողականություն և արտադրանքի որակ:
Հրապարակման ժամանակը՝ օգոստոսի 13-2021
