Серво мотор болон роботууд нэмэлт хэрэглээг өөрчилж байна. Нэмэлт болон хасах үйлдвэрлэлд зориулсан робот автоматжуулалт, дэвшилтэт хөдөлгөөний хяналтыг хэрэгжүүлэхэд хамгийн сүүлийн үеийн зөвлөмж, хэрэглээг олж мэдэх, мөн дараагийн зүйл: эрлийз нэмэлт/хасах аргуудыг бодоорой.
АВТОМАТЖУУЛАЛТЫН ДЭЭШЛҮҮЛЭЛТ
Сара Меллиш, РоузМэри Бернс нар
Эрчим хүч хувиргах төхөөрөмж, хөдөлгөөнийг хянах технологи, маш уян хатан роботууд болон бусад дэвшилтэт технологиудын эклектик холимог нь үйлдвэрлэлийн ландшафт даяар шинэ үйлдвэрлэлийн процессыг хурдацтай хөгжүүлэх хүчин зүйл болж байна. Прототип, эд анги, бүтээгдэхүүнийг үйлдвэрлэх аргад хувьсгал хийж, нэмэлт болон хасах үйлдвэрлэл нь үйлдвэрлэгчид өрсөлдөх чадвартай хэвээр үлдэхийг эрэлхийлдэг үр ашиг, зардлын хэмнэлтийг хангасан хоёр том жишээ юм.
3D хэвлэх гэж нэрлэгддэг нэмэлт үйлдвэрлэл (AM) нь уламжлалт бус арга бөгөөд ихэвчлэн материалуудыг доороос дээш давхарга болгон хайлуулах замаар хатуу гурван хэмжээст объектыг бүтээхэд дижитал дизайны өгөгдлийг ашигладаг. Ихэнхдээ сүлжээний ойролцоо (NNS) эд ангиудыг хог хаягдалгүйгээр хийдэг бөгөөд үндсэн болон нарийн төвөгтэй бүтээгдэхүүний загварт AM ашиглах нь автомашин, сансар, эрчим хүч, анагаах ухаан, тээвэр, өргөн хэрэглээний бүтээгдэхүүн зэрэг салбаруудад нэвтэрсээр байна. Эсрэгээр, хасах үйл явц нь 3D бүтээгдэхүүнийг бий болгохын тулд өндөр нарийвчлалтай зүсэх эсвэл боловсруулах замаар материалын блокоос хэсгүүдийг арилгахад хүргэдэг.
Гол ялгааг үл харгалзан нэмэлт болон хасах үйл явц нь үргэлж бие биенээ үгүйсгэдэггүй, учир нь тэдгээрийг бүтээгдэхүүний хөгжлийн янз бүрийн үе шатыг сайшаахад ашиглаж болно. Эрт үеийн үзэл баримтлалын загвар эсвэл прототипийг ихэвчлэн нэмэлт процессоор бий болгодог. Бүтээгдэхүүнийг эцсийн байдлаар гаргасны дараа илүү том багц шаардагдаж магадгүй бөгөөд энэ нь хасах үйлдвэрлэлийн хаалгыг нээх болно. Сүүлийн үед цаг хугацаа чухал болсон үед эвдэрсэн/элэгдсэн эд ангиудыг засварлах, чанартай эд ангиудыг богино хугацаатайгаар бүтээх зэрэгт нэмэлт/хасах аргуудыг хэрэглэж байна.
ДАМЖУУЛАХ АВТОМАТ
Үйлчлүүлэгчдийн хатуу шаардлагыг хангахын тулд үйлдвэрлэгчид зэвэрдэггүй ган, никель, кобальт, хром, титан, хөнгөн цагаан болон бусад ялгаатай металл гэх мэт олон төрлийн утсан материалыг зөөлөн боловч бат бөх субстратаас эхлээд хатуу элэгдэлд оруулдаг эд ангиудын бүтэцдээ нэгтгэж байна. - тэсвэртэй бүрэлдэхүүн хэсэг. Энэ нь зарим талаараа нэмэлт болон хасах үйлдвэрлэлийн орчинд, ялангуяа утсан нуман нэмэлт үйлдвэрлэл (WAAM), WAAM- хасах, лазер бүрэх-сугалах эсвэл чимэглэл гэх мэт үйл явцтай холбоотой өндөр бүтээмж, чанарыг бий болгох шаардлагатай байгааг харуулсан. Онцлох үйл явдлууд нь:
- Серво дэвшилтэт технологи:Хэмжээст нарийвчлал, эцсийн чанарт хамаарах зах зээлд нийлүүлэх зорилтууд болон хэрэглэгчийн дизайны үзүүлэлтүүдийг илүү сайн шийдвэрлэхийн тулд эцсийн хэрэглэгчид хөдөлгөөнийг оновчтой хянахын тулд серво систем бүхий дэвшилтэт 3D принтерүүдийг (хөдөлгөөнт хөдөлгүүр) ашиглаж байна. Yaskawa's Sigma-7 зэрэг серво моторын ашиг тус нь нэмэлт процессыг эргүүлж, үйлдвэрлэгчдэд принтерийг нэмэгдүүлэх чадавхиар дамжуулан нийтлэг асуудлуудыг даван туулахад тусалдаг.
- Чичиргээ дарах: Бат бөх серво моторууд нь чичиргээ дарах шүүлтүүр, түүнчлэн резонансын эсрэг болон ховилын шүүлтүүрүүдээр сайрхдаг бөгөөд энэ нь гишгүүрийн моторын эргүүлэх моментийн долгионоос үүссэн харааны тааламжгүй шаталсан шугамыг арилгах боломжтой маш жигд хөдөлгөөнийг бий болгодог.
- Хурдны сайжруулалт: 350 мм/сек-ийн хэвлэх хурд нь одоо бодит байдал болж, 3D принтерийн хэвлэх дундаж хурдыг шаталсан мотор ашиглан хоёр дахин нэмэгдүүлсэн. Үүний нэгэн адил эргэлдэгч ашиглан 1500 мм/сек, шугаман серво технологийг ашиглан 5 метр/сек хүртэл хурдтай явах боломжтой. Өндөр хүчин чадалтай серво төхөөрөмжөөр хангагдсан маш хурдан хурдасгах чадвар нь 3D хэвлэх толгойг зөв байрлалд нь илүү хурдан шилжүүлэх боломжийг олгодог. Энэ нь хүссэн өнгөлгөөний чанарт хүрэхийн тулд бүхэл бүтэн системийг удаашруулах хэрэгцээг багасгахад туслах болно. Дараа нь хөдөлгөөний удирдлагын энэхүү шинэчлэлт нь эцсийн хэрэглэгчид чанарыг алдагдуулахгүйгээр цагт илүү олон эд анги үйлдвэрлэх боломжтой гэсэн үг юм.
- Автомат тааруулах: Серво системүүд нь бие даан өөрийн тохируулга хийх боломжтой бөгөөд энэ нь хэвлэгчийн механик өөрчлөлт эсвэл хэвлэх явцад гарсан өөрчлөлтөд дасан зохицох боломжийг олгодог. 3D stepper мотор нь байрлалын санал хүсэлтийг ашигладаггүй тул процессын өөрчлөлт, механикийн зөрүүг нөхөх бараг боломжгүй юм.
- Кодлогчийн санал хүсэлт: Кодлогчийн үнэмлэхүй санал хүсэлтийг санал болгодог хүчирхэг серво системүүд нь зөвхөн нэг удаа хайлт хийх горимыг гүйцэтгэх шаардлагатай бөгөөд ингэснээр илүү их ажиллах хугацаа болон зардлыг хэмнэдэг. Stepper мотор технологийг ашигладаг 3D принтерүүдэд энэ функц дутагдаж байгаа тул тэдгээрийг асаах болгонд гэртээ байлгах шаардлагатай байдаг.
- Санал хүсэлтийг мэдрэх: 3D принтерийн экструдер нь хэвлэх үйл явцад саад тотгор учруулдаг ба гишгүүрийн мотор нь экструдерын гацалтыг илрүүлэх санал хүсэлтийг мэдрэх чадваргүй байдаг - энэ нь хэвлэх ажлыг бүхэлд нь сүйрүүлэхэд хүргэдэг. Үүнийг анхаарч үзэхэд серво системүүд нь экструдерын нөөцлөлтийг илрүүлж, судал хуулахаас сэргийлж чадна. Өндөр нарийвчлалтай оптик кодлогчийн эргэн тойронд төвлөрсөн хаалттай хэлхээтэй системтэй байх нь дээд зэргийн хэвлэх гүйцэтгэлийн түлхүүр юм. 24 битийн үнэмлэхүй өндөр нарийвчлалтай кодлогчтой серво моторууд нь тэнхлэг болон экструдерын нарийвчлалыг нэмэгдүүлэхийн тулд 16,777,216 битийн хаалттай хэлхээний санал хүсэлтийн нарийвчлалыг хангаж, синхрончлол, сааталаас хамгаалах боломжтой.
- Өндөр хүчин чадалтай роботууд:Бат бөх серво моторууд нэмэлт хэрэглээг өөрчилдөгтэй адил роботууд ч мөн адил. Замын маш сайн гүйцэтгэл, хатуу механик бүтэц, тоосны өндөр хамгаалалт (IP) зэрэг нь чичиргээний эсрэг дэвшилтэт удирдлага, олон тэнхлэгт ажиллах чадвартай хослуулсан нь маш уян хатан зургаан тэнхлэгт роботуудыг 3D ашиглахад шаардлагатай процессуудад хамгийн тохиромжтой сонголт болгодог. хэвлэгч, түүнчлэн хасах үйлдвэрлэлийн болон холимог нэмэлт/хасах аргуудын үндсэн үйлдлүүд.
3D хэвлэх машинд нэмэлт робот автоматжуулалт нь олон машин суурилуулсан хэвлэмэл эд ангиудыг боловсруулахад өргөн хэрэглэгддэг. Хэвлэх машинаас салангид хэсгүүдийг буулгахаас эхлээд олон хэсгээс бүрдсэн хэвлэх мөчлөгийн дараа эд ангиудыг салгах хүртэл өндөр уян хатан, үр ашигтай роботууд илүү их бүтээмж, бүтээмжийг нэмэгдүүлэхийн тулд үйл ажиллагааг оновчтой болгодог.
Уламжлалт 3D хэвлэлтээр роботууд нунтаг удирдах, шаардлагатай үед принтерийн нунтаг дүүргэх, бэлэн хэсгүүдээс нунтаг арилгах зэрэгт тустай. Үүний нэгэн адил, нунтаглах, өнгөлөх, хусах, зүсэх зэрэг металлын үйлдвэрлэлд түгээмэл хэрэглэгддэг бусад хэсгийг дуусгах ажлыг хялбархан гүйцэтгэдэг. Чанарын хяналт, сав баглаа боодол, ложистикийн хэрэгцээг робот технологийн тусламжтайгаар хангаж байгаа нь үйлдвэрлэгчдийг захиалгаар үйлдвэрлэх гэх мэт нэмүү өртөг шингэсэн ажилд цаг заваа зориулах боломжийг олгодог.
Том хэмжээтэй ажлын хэсгүүдийн хувьд 3D принтерийн шахмал толгойг шууд хөдөлгөх зориулалттай урт хүртээмжтэй үйлдвэрлэлийн роботуудыг ашиглаж байна. Энэ нь эргэдэг суурь, байрлал тогтоогч, шугаман зам, гарц гэх мэт захын хэрэгслүүдийн хамт орон зайн чөлөөт хэлбэрийн бүтцийг бий болгоход шаардагдах ажлын талбарыг хангаж өгдөг. Сонгодог хурдан загварчлалаас гадна роботуудыг их хэмжээний чөлөөт хэлбэрийн эд анги, хэвний хэлбэр, 3D хэлбэрийн фермийн бүтэц, том хэлбэрийн эрлийз хэсгүүдийг үйлдвэрлэхэд ашиглаж байна. - Олон тэнхлэгт машин хянагч:Нэг орчинд 62 хүртэлх тэнхлэгийн хөдөлгөөнийг холбох шинэлэг технологи нь нэмэлт, хасах болон эрлийз процесст хэрэглэгддэг өргөн хүрээний үйлдвэрлэлийн робот, серво систем, хувьсах давтамжийн хөтчүүдийг олон синхрончлох боломжтой болгож байна. Одоо бүхэл бүтэн гэр бүлийн төхөөрөмжүүд нь MP3300iec гэх мэт PLC (Программчлагдах логик хянагч) эсвэл IEC машин хянагчийн бүрэн хяналт, хяналт дор хамтран ажиллах боломжтой. Ихэнхдээ MotionWorks IEC гэх мэт динамик 61131 IEC програм хангамжийн багцаар програмчлагдсан байдаг, үүнтэй төстэй мэргэжлийн платформууд нь танил хэрэгслүүдийг (жишээ нь, RepRap G-код, Функцийн блок диаграм, Бүтцийн текст, Шатны диаграм гэх мэт) ашигладаг. Хялбар нэгтгэх, машины ажиллах хугацааг оновчтой болгохын тулд ор тэгшлэх нөхөн олговор, экструдерын даралтын урьдчилсан хяналт, олон булны болон экструдерын хяналт зэрэг бэлэн хэрэгслүүд багтсан болно.
- Үйлдвэрлэлийн дэвшилтэт хэрэглэгчийн интерфэйсүүд:3D хэвлэх, хэлбэр зүсэх, машин хэрэгсэл, робот техник зэрэгт хэрэглэхэд маш их ашиг тустай олон төрлийн програм хангамжийн багцууд нь тохируулахад хялбар график машин интерфэйсийг түргэн шуурхай хүргэж, илүү олон талт байдлыг хангах боломжийг олгодог. Бүтээлч байдал, оновчлолыг бодолцон бүтээсэн Yaskawa Compass гэх мэт ойлгомжтой платформууд нь үйлдвэрлэгчдэд дэлгэцийг брэнд болгож, хялбархан өөрчлөх боломжийг олгодог. Машины үндсэн шинж чанаруудыг оруулахаас эхлээд хэрэглэгчийн хэрэгцээ шаардлагад нийцүүлэх хүртэл бага зэрэг програмчлал шаардагдахгүй, учир нь эдгээр хэрэгслүүд нь урьдчилан бүтээсэн C# залгаасуудын өргөн хүрээний номын санг хангадаг эсвэл захиалгат залгаасуудыг импортлох боломжийг олгодог.
ДЭЭРЭЭ ДЭЭРЭЭ
Ганц нэмэлт, хасах үйл явц түгээмэл хэвээр байгаа ч дараагийн хэдэн жилд холимог нэмэлт/хасах арга руу шилжих болно. 2027 он гэхэд жилийн нийлмэл өсөлтийн хурдаар (CAGR) 14.8 хувиар өсөх төлөвтэй байна1, эрлийз нэмэлтийн үйлдвэрлэлийн машины зах зээл нь хөгжиж буй хэрэглэгчдийн эрэлт хэрэгцээг хангахад бэлэн байна. Өрсөлдөөнөөс дээгүүр гарахын тулд үйлдвэрлэгчид өөрсдийн үйл ажиллагааны эрлийз аргын давуу болон сул талуудыг жинлэх ёстой. Шаардлагатай бол эд ангиудыг үйлдвэрлэх чадвартай, нүүрстөрөгчийн ул мөрийг их хэмжээгээр багасгахын тулд эрлийз нэмэлт/хасах процесс нь зарим сонирхол татахуйц ашиг тусыг өгдөг. Гэсэн хэдий ч эдгээр үйл явцын дэвшилтэт технологийг үл тоомсорлож болохгүй бөгөөд илүү их бүтээмж, бүтээгдэхүүний чанарыг хөнгөвчлөхийн тулд дэлгүүрийн шалан дээр хэрэгжүүлэх ёстой.
Шуудангийн цаг: 2021 оны 8-р сарын 13-ны хооронд
