Tha motaran servo agus robotaichean ag atharrachadh cleachdaidhean cur-ris. Ionnsaich na molaidhean agus na cleachdaidhean as ùire nuair a bhios tu a’ cur fèin-ghluasad robotach agus smachd gluasad adhartach an sàs airson saothrachadh cur-ris agus toirt air falbh, a bharrachd air na tha ri thighinn: smaoinich air dòighean measgaichte cur-ris/toirt-air-falbh.
A’ LEANTAINN AIR FÈIN-GHNÌOMHACHAIDH
Le Sarah Mellish agus RoseMary Burns
Tha gabhail ri innealan tionndaidh cumhachd, teicneòlas smachd gluasad, innealan-fuadain air leth sùbailte agus measgachadh eadar-dhealaichte de theicneòlasan adhartach eile nan nithean a tha a’ stiùireadh fàs luath phròiseasan saothrachaidh ùra air feadh na cruth-tìre gnìomhachais. Tha saothrachadh cur-ris agus toirt-air-falbh, a’ toirt ath-bhualadh air mar a thèid prototaipean, pàirtean agus toraidhean a dhèanamh, nan dà phrìomh eisimpleir a tha air an èifeachdas agus na sàbhalaidhean cosgais a thoirt seachad a tha luchd-saothrachaidh a’ sireadh gus fuireach farpaiseach.
Canar clò-bhualadh 3D ris, agus 's e dòigh neo-thraidiseanta a th' ann an saothrachadh cur-ris (AM) a bhios mar as trice a' cleachdadh dàta dealbhaidh didseatach gus nithean trì-thaobhach cruaidh a chruthachadh le bhith a' ceangal stuthan sreath air shreath bhon bhonn suas. Gu tric a' dèanamh phàirtean faisg air cumadh glan (NNS) gun sgudal, tha cleachdadh AM airson dealbhadh toraidh bunaiteach agus iom-fhillte a' leantainn air adhart a' dol tro ghnìomhachasan leithid chàraichean, aerospace, lùth, meidigeach, còmhdhail agus toraidhean luchd-cleachdaidh. Air an làimh eile, tha am pròiseas toirt air falbh a' toirt a-steach earrannan a thoirt air falbh bho bhloca de stuth le gearradh no innealachadh àrd-chruinneas gus toradh 3D a chruthachadh.
A dh’aindeoin prìomh eadar-dhealachaidhean, chan eil na pròiseasan cur-ris agus toirt-air-falbh an-còmhnaidh a’ cur às dha chèile - oir faodar an cleachdadh gus cur ri diofar ìrean de leasachadh toraidh. Bidh modail bun-bheachd no prototàip tràth air a chruthachadh gu tric leis a’ phròiseas cur-ris. Cho luath ‘s a bhios an toradh sin deiseil, is dòcha gum bi feum air baidsean nas motha, a’ fosgladh an dorais gu saothrachadh toirt-air-falbh. O chionn ghoirid, far a bheil ùine deatamach, thathas a’ cleachdadh dhòighean measgaichte cur-ris/toirt-air-falbh airson rudan mar a bhith a’ càradh phàirtean millte/caite no a’ cruthachadh phàirtean càileachd le nas lugha de ùine stiùiridh.
CUIR AIR ADHART GU FÈIN-GHNÌOMHACH
Gus coinneachadh ri iarrtasan teann luchd-ceannach, tha luchd-saothrachaidh a’ toirt a-steach raon de stuthan uèir leithid stàilinn gun smal, nicil, cobalt, cròmium, titanium, alùmanum agus meatailtean eadar-dhealaichte eile a-steach don togail phàirtean aca, a’ tòiseachadh le bun-stuth bog ach làidir agus a’ crìochnachadh le pàirt chruaidh, a tha an aghaidh caitheamh. Gu ìre, tha seo air nochdadh gu bheil feum air fuasglaidhean àrd-choileanaidh airson cinneasachd agus càileachd nas fheàrr ann an àrainneachdan saothrachaidh cur-ris agus toirt-air-falbh, gu sònraichte far a bheil pròiseasan leithid saothrachadh cur-ris bogha uèir (WAAM), WAAM-toirt-air-falbh, còmhdach laser-toirt-air-falbh no sgeadachadh. Am measg nam prìomh thachartasan tha:
- Teicneòlas Servo Adhartach:Gus dèiligeadh nas fheàrr ri amasan ùine-gu-margaidh agus sònrachaidhean dealbhaidh luchd-ceannach, far a bheil cruinneas tomhasach agus càileachd crìochnachaidh an sàs, tha luchd-cleachdaidh deireannach a’ tionndadh gu clò-bhualadairean 3D adhartach le siostaman servo (thairis air motaran ceumnachaidh) airson smachd gluasad as fheàrr. Bidh buannachdan motaran servo, leithid Sigma-7 Yaskawa, a’ tionndadh a’ phròiseis cur-ris bun os cionn, a’ cuideachadh luchd-saothrachaidh gus faighinn thairis air cùisean cumanta tro chomasan àrdachadh clò-bhualadair:
- Casg crith: tha criathragan casg crith aig motaran servo làidir, a bharrachd air criathragan an-aghaidh ath-shondais agus notch, a’ toirt a-mach gluasad gu math rèidh as urrainn cuir às do na loidhnichean ceumnaichte mì-thlachdmhor a tha air adhbhrachadh le ripple torque motair ceumnaiche.
- Leasachadh astair: tha astar clò-bhualaidh de 350 mm/diog a-nis na fhìrinn, barrachd air dùblachadh astar clò-bhualaidh cuibheasach clò-bhualadair 3D a’ cleachdadh motair ceumnaiche. San aon dòigh, faodar astar siubhail suas ri 1,500 mm/diog a choileanadh le bhith a’ cleachdadh rothlach no suas ri 5 meatairean/diog le bhith a’ cleachdadh teicneòlas servo loidhneach. Leigidh an comas luathachaidh air leth luath a tha air a thoirt seachad tro servos àrd-choileanaidh le cinn clò-bhualaidh 3D a bhith air an gluasad gu na suidheachaidhean ceart aca nas luaithe. Tha seo a’ dol air adhart gu mòr ann a bhith a’ lughdachadh an fheum air siostam gu lèir a dhèanamh nas slaodaiche gus an càileachd crìochnachaidh a tha thu ag iarraidh a ruighinn. Mar thoradh air an sin, tha an ùrachadh seo ann an smachd gluasad cuideachd a’ ciallachadh gum faod luchd-cleachdaidh deireannach barrachd phàirtean a dhèanamh gach uair gun a bhith a’ ìobairt càileachd.
- Tiùladh fèin-ghluasadach: faodaidh siostaman servo an gleusadh gnàthaichte fhèin a dhèanamh gu neo-eisimeileach, a leigeas leotha atharrachadh a rèir atharrachaidhean ann am meacanaig clò-bhualadair no caochlaidhean ann am pròiseas clò-bhualaidh. Chan eil motaran ceum 3D a’ cleachdadh fios-air-ais suidheachaidh, agus mar sin tha e cha mhòr do-dhèanta dìoladh a dhèanamh airson atharrachaidhean ann am pròiseasan no eadar-dhealachaidhean ann am meacanaig.
- Beachdan bhon chòdaiche: chan fheum siostaman servo làidir a tha a’ tabhann beachdan iomlan bhon chòdaiche ach dòigh-obrach dachaigh a dhèanamh aon uair, agus mar thoradh air sin bidh barrachd ùine-obrachaidh agus sàbhalaidhean cosgais ann. Chan eil an fheart seo aig clò-bhualadairean 3D a bhios a’ cleachdadh teicneòlas motair ceumnaiche agus feumar an dachaigheachadh a h-uile uair a thèid an cur air.
- Mothachadh fios-air-ais: faodaidh eas-tharraingiche clò-bhualadair 3D a bhith na bhacadh sa phròiseas clò-bhualaidh, agus chan eil comas mothachaidh fios-air-ais aig motair ceumnachaidh gus bacadh anns an eas-tharraingiche a lorg - easbhaidh a dh’ fhaodadh leantainn gu milleadh obair clò-bhualaidh gu lèir. Le seo san amharc, faodaidh siostaman servo cùl-taicean anns an eas-tharraingiche a lorg agus casg a chuir air rùsgadh filament. Is e an iuchair airson coileanadh clò-bhualaidh nas fheàrr siostam lùb dùinte a bhith agad stèidhichte timcheall air encoder optigeach àrd-rùn. Faodaidh motaran servo le encoder àrd-rùn iomlan 24-bit 16,777,216 bit de rùn fios-air-ais lùb dùinte a thoirt seachad airson cruinneas nas motha anns an axis agus anns an eas-tharraingiche, a bharrachd air sioncronachadh agus dìon an aghaidh bacadh.
- Robotaichean Àrd-choileanaidh:Dìreach mar a tha motaran servo làidir ag atharrachadh thagraidhean cur-ris, tha robotaichean cuideachd. Tha an coileanadh slighe sàr-mhath aca, structar meacanaigeach teann agus ìrean dìon duslach àrd (IP) - còmhla ri smachd adhartach an-aghaidh crith agus comas ioma-axis - a’ dèanamh robotaichean sia-axis gu math sùbailte nan roghainn air leth freagarrach airson na pròiseasan dùbhlanach a tha timcheall air cleachdadh clò-bhualadairean 3D, a bharrachd air prìomh ghnìomhan airson saothrachadh toirt air falbh agus dòighean measgaichte cur-ris / toirt air falbh.
Tha fèin-ghluasad robotach a tha a’ cur ri innealan clò-bhualaidh 3D gu ìre mhòr a’ toirt a-steach làimhseachadh phàirtean clò-bhuailte ann an stàlaidhean ioma-inneal. Bho bhith a’ luchdachadh phàirtean fa leth bhon inneal clò-bhualaidh, gu bhith a’ sgaradh phàirtean às deidh cearcall clò-bhualaidh ioma-phàirteach, bidh robotaichean gu math sùbailte agus èifeachdach a’ leasachadh obrachaidhean airson barrachd toradh agus buannachdan cinneasachd.
Le clò-bhualadh 3D traidiseanta, tha robotaichean feumail le riaghladh pùdar, ag ath-lìonadh pùdar clò-bhualadair nuair a bhios feum air agus a’ toirt air falbh pùdar bho phàirtean crìochnaichte. San aon dòigh, tha gnìomhan crìochnachaidh phàirtean eile a tha mòr-chòrdte le saothrachadh meatailt leithid bleith, snasadh, dì-bhùradh no gearradh air an coileanadh gu furasta. Tha sgrùdadh càileachd, a bharrachd air feumalachdan pacaidh agus logistics cuideachd gan coinneachadh gu dìreach le teicneòlas robotach, a’ saoradh luchd-saothrachaidh gus an ùine a chuimseachadh air obair le luach nas àirde, leithid saothrachadh gnàthaichte.
Airson pìosan obrach nas motha, tha innealan-fuadain gnìomhachais fad-ruigsinneach gan uidheamachadh gus ceann eas-tharraing clò-bhualadair 3D a ghluasad gu dìreach. Tha seo, còmhla ri innealan iomaill leithid bunaitean rothlach, suidheachain, slighean loidhneach, gantries agus barrachd, a’ toirt seachad an àite-obrach a tha a dhìth gus structaran cruth-saor fànais a chruthachadh. A bharrachd air prototàipeadh luath clasaigeach, tha innealan-fuadain gan cleachdadh airson pàirtean cruth-saor meud mòr, cruthan molltair, togail truss 3D-chruthach agus pàirtean measgaichte cruth-mhòr a dhèanamh. - Smachdairean Innealan Ioma-aiseach:Tha teicneòlas ùr-ghnàthach airson suas ri 62 ais gluasaid a cheangal ann an aon àrainneachd a-nis a’ dèanamh ioma-shioncronachadh de raon farsaing de robotaichean gnìomhachais, siostaman servo agus draibhearan tricead caochlaideach a thathas a’ cleachdadh anns na pròiseasan cur-ris, toirt air falbh agus tar-chinealach comasach. Faodaidh teaghlach slàn de dh’ innealan a-nis obrachadh còmhla gu rèidh fo smachd agus sgrùdadh iomlan PLC (Smachdadair Lòidigeach Prògramaichte) no rianadair inneal IEC, leithid an MP3300iec. Gu tric air am prògramadh le pasgan bathar-bog fiùghantach 61131 IEC, leithid MotionWorks IEC, bidh àrd-ùrlaran proifeasanta mar seo a’ cleachdadh innealan eòlach (ie, còdan-G RepRap, Diagram Bloc Gnìomh, Teacsa Structaraichte, Diagram Àraidh, msaa.). Gus amalachadh furasta a dhèanamh nas fhasa agus ùine-obrach innealan a bharrachadh, tha innealan deiseil leithid dìoladh ìreachaidh leabaidh, smachd adhartais cuideam eas-tharraingiche, smachd ioma-shreath agus eas-tharraingiche air an toirt a-steach.
- Eadar-aghaidhean Cleachdaiche Saothrachaidh Adhartach:Gu math buannachdail do thagraidhean ann an clò-bhualadh 3D, gearradh chumaidhean, innealan-inneil agus robotachd, faodaidh pasganan bathar-bog eadar-mheasgte eadar-aghaidh grafaigeach inneal a tha furasta a ghnàthachadh a lìbhrigeadh gu sgiobalta, a’ toirt seachad slighe gu barrachd ioma-chruthachd. Air an dealbhadh le cruthachalachd agus leasachadh san amharc, leigidh àrd-ùrlaran furasta an cleachdadh, leithid Yaskawa Compass, le luchd-saothrachaidh scrionaichean a bhrandadh agus a ghnàthachadh gu furasta. Bho bhith a’ toirt a-steach prìomh fheartan inneil gu bhith a’ freagairt air feumalachdan luchd-ceannach, chan eil feum air mòran prògramadh - leis gu bheil na h-innealan sin a’ toirt seachad leabharlann fharsaing de plugins C # ro-thogte no a’ comasachadh plugins gnàthaichte a thoirt a-steach.
ÈIRICH OS A CIONN
Ged a tha na pròiseasan singilte cur-ris is toirt-air-falbh fhathast mòr-chòrdte, bidh gluasad nas motha a dh’ionnsaigh an dòigh measgaichte cur-ris/toirt-air-falbh a’ tachairt anns na beagan bhliadhnaichean a tha romhainn. Thathar an dùil gum fàs e aig ìre fàis bhliadhnail cho-mheasgaichte (CAGR) de 14.8 sa cheud ro 2027.1, tha margaidh innealan saothrachaidh stuthan cur-ris measgaichte deiseil airson coinneachadh ris an àrdachadh ann an iarrtasan luchd-ceannach a tha ag atharrachadh. Gus èirigh os cionn a’ cho-fharpais, bu chòir do luchd-saothrachaidh na buannachdan agus na h-eas-bhuannachdan a tha an lùib an dòigh measgaichte a thomhas airson an obrachaidhean. Leis a’ chomas pàirtean a dhèanamh mar a dh’ fheumar, gu lùghdachadh mòr ann an lorg carboin, tha am pròiseas stuthan cur-ris/toirt-air-falbh measgaichte a’ tabhann cuid de bhuannachdan tarraingeach. A dh’ aindeoin sin, cha bu chòir dearmad a dhèanamh air na teicneòlasan adhartach airson nam pròiseasan sin agus bu chòir an cur an gnìomh air làraichean bùtha gus cinneasachd agus càileachd toraidh nas fheàrr a dhèanamh comasach.
Àm puist: 13 Lùnastal 2021
