Servomotoren a Roboter transforméieren additiv Uwendungen. Léiert déi lescht Tipps an Uwendungen bei der Ëmsetzung vu roboterbaséierter Automatiséierung a fortgeschratt Bewegungssteierung fir additiv a subtraktiv Produktioun, souwéi wat als nächst kënnt: denkt un hybrid additiv/subtraktiv Methoden.
AUTOMATISATIOUN VIRDRUNNEN
Vun der Sarah Mellish an der RoseMary Burns
D'Adoptioun vun Energiekonversiounsapparater, Bewegungssteierungstechnologie, extrem flexible Roboter an eng eklektesch Mëschung vun aneren fortgeschrattenen Technologien sinn d'Haaptfaktoren fir dat séiert Wuesstem vun neie Fabrikatiounsprozesser an der industrieller Landschaft. D'additiv an d'subtraktiv Fabrikatioun, déi d'Aart a Weis wéi Prototypen, Deeler a Produkter hiergestallt ginn, revolutionéieren, sinn zwee wichteg Beispiller, déi d'Effizienz an d'Käschtenerspuernisser geliwwert hunn, déi d'Fabrikanten sichen, fir kompetitiv ze bleiwen.
Additiv Fabrikatioun (AM), och bekannt als 3D-Dréckerei, ass eng net-traditionell Method, déi normalerweis digital Designdaten benotzt fir massiv dräidimensional Objeten ze kreéieren, andeems Materialien Schicht fir Schicht vun ënnen no uewen verschmëlzt ginn. Dacks gëtt bal-Net-Form (NNS) Deeler ouni Offall hiergestallt, an d'Benotzung vun AM fir souwuel Basis- wéi och komplex Produktdesignen duerchdréngt weiderhin Industrien wéi Automobilindustrie, Loftfaart, Energie, Medizin, Transport a Konsumgidder. Am Géigendeel, de subtraktive Prozess besteet doran, Sektiounen aus engem Materialblock duerch héichpräzis Schnëtt oder Bearbechtung ze läschen, fir en 3D-Produkt ze kreéieren.
Trotz wichtegen Ënnerscheeder sinn déi additiv an subtraktiv Prozesser net ëmmer géigesäiteg ausschléissend - well se kënne benotzt ginn, fir verschidde Phasen vun der Produktentwécklung ze komplementéieren. E fréit Konzeptmodell oder Prototyp gëtt dacks duerch den additive Prozess erstallt. Soubal dëst Produkt finaliséiert ass, kënne méi grouss Chargen erfuerderlech sinn, wat d'Dier fir subtraktiv Fabrikatioun opmécht. Méi rezent, wou Zäit wichteg ass, ginn hybrid additiv/subtraktiv Methoden ugewannt fir Saachen ewéi d'Reparatur vu beschiedegten/ofgenotzten Deeler oder d'Herstellung vu Qualitéitsdeeler mat manner Liwwerzäit.
AUTOMATISÉIEREN VIRREEDUNG
Fir den héije Clientenufuerderungen gerecht ze ginn, integréieren d'Hiersteller eng Rei vu Drotmaterialien wéi Edelstol, Néckel, Kobalt, Chrom, Titan, Aluminium an aner ënnerschiddlech Metaller an hir Deelerkonstruktioun, ugefaange mat engem mëllen awer staarke Substrat an ofgeschloss mat enger haarder, verschleißbeständeger Komponent. Dëst huet deelweis de Besoin fir héich performant Léisunge fir méi Produktivitéit a Qualitéit souwuel an additiven wéi och subtraktiven Produktiounsëmfeld opgedeckt, besonnesch wou et ëm Prozesser wéi Drotbogenadditivproduktioun (WAAM), WAAM-subtraktiv, Lasercladding-subtraktiv oder Dekoratioun geet. Highlights sinn:
- Fortgeschratt Servo-Technologie:Fir d'Ziler vum Zäitopmaach an d'Designspezifikatioune vum Client besser ze erfëllen, wat d'Dimensiounspräzisioun an d'Qualitéit vun der Finish ugeet, wenden d'Endbenotzer sech ëmmer méi op fortgeschratt 3D-Drécker mat Servosystemer (iwwer Schrëttmotoren) fir optimal Bewegungskontroll. D'Virdeeler vu Servomotoren, wéi zum Beispill de Sigma-7 vu Yaskawa, stellen den additive Prozess op d'Kopp a hëllefen de Fabrikanten, üblech Problemer duerch Dréckerverbesserungsméiglechkeeten ze iwwerwannen:
- Vibratiounsënnerdréckung: Robust Servomotore si mat Vibratiounsënnerdréckungsfilter, souwéi Antiresonanz- a Kerbfilter ausgestatt, wat eng extrem glat Bewegung erméiglecht, déi déi visuell onangenehm gestreckt Linnen eliminéiere kann, déi duerch d'Drehmomentwelle vum Schrëttmotor verursaacht ginn.
- Geschwindegkeetsverbesserung: Eng Dréckgeschwindegkeet vun 350 mm/Sekonn ass elo Realitéit, méi wéi duebel sou vill wéi déi duerchschnëttlech Dréckgeschwindegkeet vun engem 3D-Drécker mat engem Schrëttmotor. Ähnlech kann eng Fortbewegung vu bis zu 1.500 mm/Sekonn mat Rotatiounstechnologie oder bis zu 5 Meter/Sekonn mat linearer Servotechnologie erreecht ginn. Déi extrem séier Beschleunigungsfäegkeet, déi duerch héich performant Servoen erméiglecht gëtt, erméiglecht et, 3D-Dréckkäpp méi séier an hir richteg Positiounen ze beweegen. Dëst dréit vill dozou bäi, datt d'Noutwennegkeet reduzéiert gëtt, e ganze System ze verlangsamen, fir déi gewënschte Finishqualitéit z'erreechen. Duerno bedeit dës Verbesserung vun der Bewegungssteierung och, datt d'Endbenotzer méi Deeler pro Stonn fabrizéieren, ouni op Qualitéit ze verzichten.
- Automatesch Ofstëmmung: Servosystemer kënnen onofhängeg hir eege personaliséiert Ofstëmmung duerchféieren, wat et erméiglecht, sech un Ännerungen an der Mechanik vun engem Drécker oder Varianzen an engem Dréckprozess unzepassen. 3D-Schrëttmotore benotzen kee Positiounsfeedback, wat et bal onméiglech mécht, Ännerungen a Prozesser oder Ofwäichungen an der Mechanik ze kompenséieren.
- Encoder-Feedback: Robust Servosystemer, déi absolut Encoder-Feedback ubidden, brauche just eemol eng Heeminstellungsroutine auszeféieren, wat zu enger méi grousser Uptime a Käschtenerspuernis féiert. 3D-Drécker, déi Schrëttmotortechnologie benotzen, feelen dës Funktioun a mussen all Kéiers beim Aschalten Heeminstellungs gemaach ginn.
- Feedback-Detektioun: En Extruder vun engem 3D-Drécker kann dacks en Engpass am Drockprozess sinn, an e Schrëttmotor huet net déi néideg Feedback-Detektiounsfäegkeet, fir eng Extruder-Stauung z'entdecken - en Defizit, deen zu engem komplette Drockoptrag féiere kann. Mat deem am Kapp kënnen Servosystemer Extruder-Réckstänn erkennen a verhënneren, datt de Filament ofstrippt. De Schlëssel zu enger iwwerleeëner Drockleistung ass e zougemaachte System, dat ronderëm en opteschen Encoder mat héijer Opléisung konzentréiert ass. Servomotore mat engem 24-Bit absoluten Encoder mat héijer Opléisung kënnen 16.777.216 Bits Feedback-Opléisung mat zougemaachter Loop fir eng méi grouss Achs- a Extrudergenauegkeet, souwéi Synchroniséierung a Schutz géint Stauungen.
- Héichleistungsroboter:Genee wéi robust Servomotoren additiv Uwendungen transforméieren, sou maachen dat och Roboter. Hir exzellent Weeleistung, hir steif mechanesch Struktur an hir héich Staubschutzklass (IP) - kombinéiert mat fortgeschratt Anti-Vibratiounskontroll a Multi-Achs-Fäegkeet - maachen héichflexibel Sechs-Achs-Roboter zu enger idealer Optioun fir déi usprochsvoll Prozesser, déi d'Benotzung vun 3D-Drécker ëmginn, souwéi Schlësselaktiounen fir d'subtraktiv Fabrikatioun an d'hybrid additiv/subtraktiv Methoden.
Roboterautomatiséierung, déi 3D-Dréckmaschinne ergänzt, ëmfaasst gréisstendeels d'Handhabung vun gedréckten Deeler a Méimaschinneninstallatiounen. Vum Entluede vun eenzelnen Deeler aus der Dréckmaschinn bis zum Trennen vun Deeler no engem Méideel-Dréckzyklus optimiséieren héichflexibel an effizient Roboter den Operatiounsprozess fir e méi héijen Duerchgank a Produktivitéitsgewënn.
Beim traditionellen 3D-Drécken hëllefen Roboter beim Pulvermanagement, beim Nofëlle vum Dréckerpulver wann néideg an beim Entfernen vu Pulver aus fäerdegen Deeler. Ähnlech kënnen aner Deelveraarbechtungsaufgaben, déi bei der Metallveraarbechtung populär sinn, wéi Schleifen, Poléieren, Entgraten oder Schneiden, einfach erfëllt ginn. Qualitéitsinspektioun, souwéi Verpackungs- a Logistikbedürfnisser ginn och direkt mat Robotertechnologie erfëllt, sou datt d'Hiersteller hir Zäit op Aarbecht mat méi héijer Wäertschöpfung, wéi zum Beispill personaliséiert Fabrikatioun, kënne konzentréieren.
Fir méi grouss Werkstécker ginn Industrieroboter mat grousser Reechwäit ausgestatt, fir en 3D-Drécker-Extrusiounskopf direkt ze beweegen. Dëst, zesumme mat Peripherie-Tools wéi rotéierend Basen, Positionéierer, linear Schinnen, Portalen a méi, bitt de néidege Aarbechtsberäich fir fräiformlech Strukturen a raimlecher Form ze kreéieren. Nieft dem klassesche Rapid Prototyping gi Roboter fir d'Fabrikatioun vu fräiformleche Stécker a grousse Volumen, Formformen, 3D-fërmegen Trennkonstruktiounen an Hybriddeeler a groussem Format agesat. - Multi-Achs Maschinnsteuerungen:Innovativ Technologie fir bis zu 62 Bewegungsachsen an enger eenzeger Ëmwelt ze verbannen, mécht elo d'Multisynchroniséierung vun enger breeder Palette vun Industrieroboter, Servosystemer an Variabelfrequenzundriffs, déi an additiven, subtraktiven an Hybridprozesser benotzt ginn, méiglech. Eng ganz Famill vun Apparater kann elo nahtlos zesumme schaffen ënner der kompletter Kontroll an Iwwerwaachung vun enger PLC (Programmable Logic Controller) oder IEC Maschinnecontroller, wéi dem MP3300iec. Dacks programméiert mat engem dynamesche 61131 IEC Softwarepaket, wéi MotionWorks IEC, benotzen professionell Plattforme wéi dës bekannt Tools (z.B. RepRap G-Coden, Funktiounsblockdiagramm, Strukturéierten Text, Ladderdiagramm, etc.). Fir eng einfach Integratioun ze erliichteren an d'Maschinnuptime ze optimiséieren, sinn fäerdeg Tools wéi Bettniveléierungskompensatioun, Extruderdrockviruerteelung, Multiple Spindel- an Extruderkontroll abegraff.
- Fortgeschratt Benotzerinterfaces fir d'Produktioun:Ganz nëtzlech fir Uwendungen am 3D-Drécken, Formschneiden, Maschinnewierksgeschir a Robotik, kënne verschidde Softwarepakete séier eng einfach ze personaliséierend grafesch Maschinneninterface liwweren, wat e Wee zu méi grousser Villfältegkeet bitt. Intuitiv Plattforme wéi Yaskawa Compass, déi mat Kreativitéit an Optimiséierung am Kapp entwéckelt goufen, erlaben et den Hiersteller, Schiirme ze branden an einfach unzepassen. Vum Inklusioun vu Kärmaschinnattributer bis zum Erfëllung vun de Bedierfnesser vun de Clienten ass wéineg Programméierung erfuerderlech - well dës Tools eng extensiv Bibliothéik vu virgebauten C# Plugins ubidden oder den Import vu personaliséierte Plugins erméiglechen.
ERWIEGEN IWWER
Wärend déi eenzel additiv a subtraktiv Prozesser nach ëmmer populär sinn, wäert an den nächste Joren eng gréisser Verlagerung a Richtung vun der hybrider additiver/subtraktiver Method stattfannen. Et gëtt erwaart, datt de Wuesstem bis 2027 mat enger duerchschnëttlecher jäerlecher Wuesstemsquote (CAGR) vun 14,8 Prozent wäert sinn.1, ass de Maart fir Hybrid-Additiv-Fabrikatiounsmaschinnen bereet, dem Opschwong vun den evoluéierenden Ufuerderunge vun de Clienten gerecht ze ginn. Fir sech vun der Konkurrenz ofzehiewen, sollten d'Produzenten d'Vir- an Nodeeler vun der Hybridmethod fir hir Operatiounen ofweegen. Mat der Méiglechkeet, Deeler no Bedarf ze produzéieren, wat zu enger däitlecher Reduktioun vum Kuelestoffofdrock féiert, bitt den Hybrid-Additiv-/Subtraktivprozess e puer attraktiv Virdeeler. Trotzdeem sollten déi fortgeschratt Technologien fir dës Prozesser net iwwersinn ginn a sollten an de Werkstätten ëmgesat ginn, fir eng méi héich Produktivitéit a Produktqualitéit ze erméiglechen.
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 13. August 2021
