I servomotori è i robot trasformanu l'applicazioni additive. Amparate l'ultimi cunsiglii è applicazioni quandu implementate l'automatizazione robotica è u cuntrollu avanzatu di muvimentu per a fabricazione additiva è sottrattiva, è ancu ciò chì vene dopu: pensate à i metudi ibridi additivi / sottrattivi.
AVANZARE AUTOMATISMO
Di Sarah Mellish è RoseMary Burns
L'adopzione di i dispositi di cunversione di putenza, a tecnulugia di cuntrollu di u muvimentu, i robot estremamente flessibili è un mischju ecletticu di altre tecnulugia avanzate sò fattori di mutore per a crescita rapida di novi prucessi di fabricazione in u paisaghju industriale. Rivuluzione di u modu di pruduzzione di prototipi, pezzi è prudutti, a fabricazione additiva è sottrattiva sò dui esempi principali chì anu furnitu l'efficienza è u risparmiu di costu chì i fabricatori cercanu di mantene a competitività.
Riferita cum'è stampa 3D, a fabricazione additiva (AM) hè un metudu micca tradiziunale chì generalmente utilizza dati di designu digitale per creà oggetti solidi tridimensionali fusendu materiali strati per strati da u fondu in sopra. Spessu facendu parti in forma vicinu à a rete (NNS) senza rifiuti, l'usu di l'AM per i disinni di produtti basi è cumplessi cuntinueghja à permeà industrii cum'è l'industria automobilistica, aerospaziale, energetica, medica, di trasportu è di cunsumatori. À u cuntrariu, u prucessu sottrattivu implica a rimuzione di rùbbriche da un bloccu di materiale per un tagliu d'alta precisione o machining per creà un pruduttu 3D.
Malgradu e differenze chjave, i prucessi additivi è sottrattivi ùn sò micca sempre mutualmente esclusivi - postu chì ponu esse aduprati per cumplementarii diverse tappe di u sviluppu di u produttu. Un mudellu di cuncettu iniziale o prototipu hè spessu creatu da u prucessu additivu. Una volta chì u pruduttu hè finitu, i lochi più grande ponu esse dumandati, aprendu a porta à a fabricazione sottrattiva. Più recentemente, induve u tempu hè di l'essenza, i metudi hibridi additivi / sottrattivi sò stati applicati per cose cum'è riparà e parti danneggiate / purtate o creanu parti di qualità cù menu tempu di guida.
AVANTI AUTOMATIQUE
Per risponde à e strette richieste di i clienti, i fabricatori integranu una gamma di materiali di filu cum'è l'acciaio inossidabile, nickel, cobalt, cromu, titaniu, aluminiu è altri metalli dissimili in a so custruzzione di parte, cuminciendu cù un sustrato morbidu ma forte è finisce cù un duru, usura. - cumpunente resistente. In parte, questu hà revelatu a necessità di soluzioni d'alta prestazione per una produttività è una qualità più grande in l'ambienti di fabricazione additiva è sottrattiva, soprattuttu induve prucessi cum'è a fabricazione additiva ad arco di filu (WAAM), WAAM-suttractive, laser cladding-subtractive o decorazione sò cuncernati. I punti culminanti includenu:
- Tecnulugia Servo Avanzata:Per indirizzà megliu l'ubbiettivi di u tempu di u mercatu è e specificazioni di cuncepimentu di u cliente, induve a precisione dimensionale è a qualità di finitura sò cuncernati, l'utilizatori finali si rivolgenu à stampanti 3D avanzati cù sistemi servo (sopra i motori stepper) per un cuntrollu ottimale di u muvimentu. I benefici di i servomotori, cum'è u Sigma-7 di Yaskawa, turnanu u prucessu additivu nantu à a so testa, aiutendu i fabricatori à superare i prublemi cumuni per via di e capacità di spinta di l'impresora:
- Soppressione di vibrazioni: i servomotori robusti vantanu filtri di soppressione di vibrazioni, è ancu filtri anti-resonance è notch, chì dannu un muvimentu estremamente liscio chì pò eliminà e linee in gradi visualmente spiacevoli causate da l'ondulazione di torque di u mutore stepper.
- Migliuramentu di a velocità: una velocità di stampa di 350 mm/sec hè avà una realità, più di duppià a velocità di stampa media di una stampante 3D cù un mutore stepper. In listessu modu, una velocità di viaghju di finu à 1.500 mm / sec pò esse ottenuta cù rotatori o finu à 5 metri / sec cù a tecnulugia servo lineale. A capacità d'accelerazione estremamente rapida furnita da i servitori d'alta prestazione permette à e teste di stampa 3D di esse spustate in e so pusizioni adatte più rapidamente. Questu hè un longu modu per alleviate a necessità di rallentà un sistema sanu per ghjunghje à a qualità di finitura desiderata. In seguitu, questa aghjurnazione in u cuntrollu di u muvimentu significa ancu chì l'utilizatori finali ponu fabricà più parti per ora senza sacrificà a qualità.
- Sintonizazione automatica: i servosistemi ponu realizà in modu indipendenti a so propria sintonizazione persunalizata, chì permette di adattà à i cambiamenti in a meccanica di una stampante o variazioni in un prucessu di stampa. I mutori stepper 3D ùn utilizanu micca feedback di pusizione, facendu quasi impussibule di cumpensà i cambiamenti in i prucessi o discrepanze in a meccanica.
- Feedback di codificatore: sistemi servo robusti chì offrenu feedback di codificatore assolutu solu bisognu di fà una rutina di homing una volta, chì devendenu un più grande uptime è risparmiu di costi. L'imprese 3D chì utilizanu a tecnulugia di u mutore stepper mancanu di sta funzione è anu da esse in casa ogni volta chì sò alimentati.
- Sensazione di feedback: un estrusore di una stampante 3D pò esse spessu un collu di buttiglia in u prucessu di stampa, è un mutore stepper ùn hà micca a capacità di sensazione di feedback per detectà un marmellata di estrusore - un deficit chì pò purtà à a ruina di un travagliu di stampa tutale. Cù questu in mente, i sistemi servo ponu detectà e copie di salvezza di l'estrusore è impediscenu a striscia di filamenti. A chjave per un rendimentu di stampa superiore hè di avè un sistema di ciclu chjusu centratu intornu à un codificatore otticu d'alta risoluzione. I servomotori cù un codificatore d'alta risoluzione assoluta di 24 bit ponu furnisce 16,777,216 bit di risoluzione di feedback in ciclu chjusu per una più grande precisione di l'assi è di l'estrusore, è ancu a sincronizazione è a prutezzione di marmellata.
- Robot d'Alta Prestazione:Cume i servomotori robusti trasformanu l'applicazioni additive, cusì sò ancu i robots. U so eccellente rendimentu di u percorsu, a struttura meccanica rigida è l'alta classificazione di prutezzione di polvera (IP) - cumminata cù un cuntrollu antivibrazioni avanzatu è capacità multi-assi - facenu i robot di sei assi altamente flessibili una opzione ideale per i prucessi esigenti chì circundanu l'utilizazione di 3D. stampanti, è ancu azzione chjave per a fabricazione sottrattiva è i metudi additivi / sottrattivi hibridi.
L'automatizazione robotica cumplementaria cù e macchine di stampa 3D implica largamente a gestione di parti stampate in installazioni multi-machine. Da a scaricazione di pezzi individuali da a macchina di stampa, à a separazione di e parti dopu un ciclu di stampa multi-parte, i robot altamente flessibili è efficaci ottimizanu l'operazioni per un più grande rendimentu è guadagni di produttività.
Cù a stampa 3D tradiziunale, i robots sò utili cù a gestione di a polvera, riempiendu a polvera di stampante quandu hè necessariu è sguassate a polvera da e parti finite. In u listessu modu, altre attività di finitura di parti populari cù a fabricazione di metalli cum'è smerigliatura, lucidatura, sbavatura o taglio sò facilmente ottenute. L'ispezione di qualità, cum'è i bisogni di imballaggio è logistica sò ancu rispunsevuli di a tecnulugia robotica, liberendu i fabricatori di fucalizza u so tempu nantu à u travagliu di più altu valore aghjuntu, cum'è a fabricazione persunalizata.
Per i pezzi più grossi, i robot industriali di longa portata sò stati attrezzati per spustà direttamente una testa di estrusione di stampante 3D. Questu, in cunghjunzione cù strumenti periferici cum'è basi rotanti, posizionatori, piste lineari, gantry è più, furnisce u spaziu di travagliu necessariu per creà strutture spaziali in forma libera. In più di u prototipu rapidu classicu, i robot sò usati per a fabricazione di parti in forma libera di grande volume, forme di muffa, custruzzioni di truss in forma 3D è parti hibridi di grande furmatu. - Controller di macchina multi-assi:A tecnulugia innovativa per cunnette finu à 62 assi di muvimentu in un unicu ambiente rende avà a multi-sincronizazione di una larga gamma di robot industriali, sistemi servo è unità di frequenza variabile utilizati in i prucessi additivi, sottrattivi è ibridi pussibuli. Una famiglia intera di dispusitivi ponu avà travaglià inseme inseme sottu u cuntrollu cumpletu è u monitoraghju di un PLC (Programmable Logic Controller) o un controller di macchina IEC, cum'è MP3300iec. Spessu programatu cù un pacchettu di software dinamicu 61131 IEC, cum'è MotionWorks IEC, e piattaforme prufessiunali cum'è questu utilizanu strumenti familiari (ie, RepRap G-codes, Function Block Diagram, Structured Text, Ladder Diagram, etc.). Per facilità l'integrazione faciule è ottimisà u tempu di attività di a macchina, sò inclusi strumenti pronti cum'è a compensazione di livellazione di u lettu, u cuntrollu di l'avance di a pressione di l'estrusore, u cuntrollu di u spindle multiple è l'estrusore.
- Interfacce d'utilizatori di fabricazione avanzata:Altamente benefica per l'applicazioni in stampa 3D, taglio di forma, macchina utensili è robotica, diversi pacchetti di software ponu furnisce rapidamente una interfaccia grafica di macchina faciule da persunalizà, chì furnisce una strada per una più grande versatilità. Cuncepitu cù a creatività è l'ottimisazione in mente, e plataforme intuitive, cum'è Yaskawa Compass, permettenu à i fabricatori di marca è facilmente persunalizà schermi. Da l'inclusione di l'attributi core di a macchina à l'accolta di i bisogni di i clienti, pocu prugrammazione hè necessaria - postu chì questi strumenti furniscenu una vasta biblioteca di plug-in C# predefiniti o permettenu l'importazione di plug-in persunalizati.
RISE SUPPRI
Mentre chì i prucessi unichi additivi è sottrattivi restanu populari, un cambiamentu più grande versu u metudu additivu / sottrattivu hibridu si farà durante i prossimi anni. Hè previstu di cresce à un tassu di crescita annuale cumpostu (CAGR) di 14,8 per centu per u 20271, u mercatu di e macchine di fabricazione additiva ibrida hè pronta à scuntrà l'incrementu di e dumande di i clienti in evoluzione. Per alzà sopra à a cumpetizione, i pruduttori anu da pisà i prufessiunali è i contra di u metudu hibridu per e so operazioni. Cù l'abilità di pruduce pezzi cum'è necessariu, à una riduzzione maiò di l'impronta di carbonu, u prucessu hibridu additivu / sottrativu offre qualchi benefizii attrattivi. Indipendentemente, i tecnulugii avanzati per questi prucessi ùn deve esse trascurati è deve esse implementati in i piani di a buttrega per facilità una produttività più grande è a qualità di u produttu.
Tempu di post: 13-aug-2021
