サーボモーターとロボットは、添加剤アプリケーションを変換しています。添加剤および減算的製造のためのロボットオートメーションと高度なモーションコントロールを実装するときに、最新のヒントとアプリケーションを学び、次のことを学びます。
自動化の進出
サラメリッシュとローズマリーバーンズ
電力変換デバイス、モーション制御技術、非常に柔軟なロボット、および他の高度な技術の折lect的なミックスの採用は、産業環境全体の新しい製造プロセスの急速な成長のための要因を促進しています。プロトタイプ、部品、製品の製造方法に革命をもたらし、加法と減算的な製造は、競争力を維持しようとする効率とコストの節約を提供する2つの主要な例です。
3D印刷と呼ばれる積層造形（AM）は、通常、デジタルデザインデータを利用して、ボトムアップから層で層で材料層を融合することにより、固体の3次元オブジェクトを作成する非伝統的な方法です。多くの場合、廃棄物のないネットシェイプ（NNS）部品を作ることがよくありますが、基本的な製品設計と複雑な製品設計の両方にAMを使用することは、自動車、航空宇宙、エネルギー、医療、輸送、消費者製品などの産業に浸透し続けています。それどころか、減算プロセスでは、高精度の切断または機械加工により材料のブロックからセクションを削除して3D製品を作成することを伴います。
主な違いにもかかわらず、加算的および減算的なプロセスは常に相互に排他的ではありません。これは、製品開発のさまざまな段階を補完するために使用できるためです。初期の概念モデルまたはプロトタイプは、追加プロセスによって頻繁に作成されます。その製品が確定すると、より大きなバッチが必要になる場合があり、減算的な製造への扉を開きます。より最近では、時間が非常に重要な場合、損傷/摩耗した部品の修復やリードタイムの少ない品質部品の作成など、ハイブリッド添加剤/減算方法が適用されています。
前方に自動化します
厳しい顧客の需要を満たすために、製造業者は、ステンレス鋼、ニッケル、コバルト、クロム、チタン、アルミニウム、その他の異なる金属などのワイヤー材料を統合し、柔らかく強力な基板から始めて、硬くて耐摩耗性の成分で仕上げます。部分的には、これにより、特にワイヤアーク添加剤の製造、WAAMサブトゥブトライブ、レーザークラッディングサブトレクティブまたは装飾などのプロセスなど、添加剤と減算の両方の製造環境の両方で、生産性と品質を向上させるための高性能ソリューションの必要性が明らかになりました。ハイライトは次のとおりです。
- 高度なサーボテクノロジー：寸法精度と仕上げ品質が関係する場合の市場までの目標と顧客設計の仕様に対処するために、エンドユーザーは、最適なモーション制御のためにサーボシステム（Stepper Motors）を備えた高度な3Dプリンターに目を向けています。 YaskaのSigma-7などのサーボモーターの利点は、頭の上の添加剤プロセスを回し、製造業者がプリンターブースト機能を介して一般的な問題を克服するのに役立ちます。
- 振動抑制：堅牢なサーボモーターは、振動抑制フィルターとアンチョレノランスおよびノッチフィルターを誇っており、ステッパーモータートルクリップルによって引き起こされる視覚的に不快な踏みラインを排除できる非常に滑らかな動きをもたらします。
- 速度の向上：350 mm/秒の印刷速度は現実であり、ステッパーモーターを使用して3Dプリンターの平均印刷速度を2倍以上にします。同様に、ロータリーまたは線形サーボテクノロジーを使用して、ロータリーまたは最大5メートル/秒を使用して最大1,500 mm/秒の移動速度を達成できます。高性能サーボを通じて提供される非常に速い加速機能により、3Dプリントヘッドを適切な位置により迅速に移動できます。これは、システム全体を遅くして希望する仕上げ品質に到達する必要性を軽減するのに大いに役立ちます。その後、このモーションコントロールでのこのアップグレードは、エンドユーザーが品質を犠牲にすることなく1時間あたりより多くの部品を製造できることを意味します。
- 自動チューニング：サーボシステムは独自のカスタムチューニングを独立して実行できます。これにより、印刷プロセスでのプリンターのメカニズムや差異の変更に適応することができます。 3Dステッピングモーターは位置フィードバックを利用しておらず、プロセスの変化やメカニクスの矛盾を補うことはほぼ不可能です。
- エンコーダフィードバック：絶対エンコーダーフィードバックを提供する堅牢なサーボシステムは、ホーミングルーチンを1回実行するだけで、稼働時間とコスト削減が増加する必要があります。 Stepper Motor Technologyを使用する3Dプリンターには、この機能がなく、電源を入れるたびに家に帰る必要があります。
- フィードバックセンシング：3Dプリンターの押出機は、多くの場合、印刷プロセスのボトルネックになる可能性があり、ステッパーモーターには押出機ジャムを検出するフィードバックセンシング能力がありません。これは、印刷ジョブ全体の破滅につながる不足です。これを念頭に置いて、サーボシステムは押出機のバックアップを検出し、フィラメントストリッピングを防ぐことができます。優れた印刷パフォーマンスの鍵は、高解像度の光エンコーダーを中心とする閉ループシステムを持つことです。 24ビットの絶対高解像度エンコーダーを備えたサーボモーターは、16,777,216ビットの閉ループフィードバック解像度を提供し、より大きな軸と押出機の精度、および同期とジャム保護のために提供できます。
- 高性能ロボット：堅牢なサーボモーターが添加剤アプリケーションを変換しているのと同様に、ロボットも変換されます。それらの優れたパスパフォーマンス、剛性のある機械構造、高ダスト保護（IP）評価 - 高度な防止防止防止制御と多軸機能と組み合わせて、非常に柔軟な6軸ロボットを、3Dプリンターの利用を取り巻く要求の厳しいプロセスに理想的なオプションとなり、製造とハイブリッド添加剤/能力のある方法の重要なアクションを実現します。
3D印刷機に無料のロボットオートメーションは、マルチマシン設置で印刷された部品の取り扱いを広く伴います。プリントマシンから個々の部品の荷降ろしから、マルチパートの印刷サイクルの後の部品の分離まで、非常に柔軟で効率的なロボットが、スループットと生産性の向上を促進するために操作を最適化します。
従来の3D印刷により、ロボットはパウダー管理、必要に応じてプリンターパウダーの補充、完成した部品から粉末を取り外すことに役立ちます。同様に、粉砕、研磨、討論、切断などの金属製造に人気のある他の部品仕上げタスクは簡単に達成されます。質の高い検査、およびパッケージングやロジスティクスのニーズもロボットテクノロジーと正面から満たされており、ファブリットがカスタム製造のようなより高い付加価値作業に時間を集中させるために解放されています。
大規模なワークピースの場合、長期にわたる工業用ロボットが3Dプリンター押出ヘッドを直接移動するためにツールされています。これは、回転ベース、ポジショナー、線形トラック、ガントリーなどの回転する周辺ツールと併せて、空間的な自由形式構造を作成するために必要なワークスペースを提供しています。古典的な迅速なプロトタイピングとは別に、ロボットは、大量のフリーフォーム部品、金型形式、3D型トラス構造、大型ハイブリッドハイブリッド部品の製造に使用されています。 - マルチ軸マシンコントローラー：単一の環境で最大62の動き軸を接続するための革新的なテクノロジーにより、現在、可能な限り添加剤、減算的、ハイブリッドプロセスで使用される幅広い産業ロボット、サーボシステム、可変周波数ドライブの多同期になりました。 PLC（プログラム可能なロジックコントローラー）またはMP3300IECなどのIECマシンコントローラーの完全なコントロールと監視の下で、デバイスのファミリ全体がシームレスに連携できるようになりました。多くの場合、MotionWorks IECなどのダイナミック61131 IECソフトウェアパッケージでプログラムされています。簡単な統合を容易にし、機械のアップタイムを最適化するために、ベッドレベリング補償、押出器圧力事前制御、複数のスピンドル、押出機の制御などの既製のツールが含まれています。
- 高度な製造ユーザーインターフェイス：3Dプリント、形状切断、工作機械、ロボット工学のアプリケーションに非常に有益である多様なソフトウェアパッケージは、簡単に顧客化できるグラフィカルマシンインターフェイスを迅速に提供し、より大きな汎用性への道を提供することができます。創造性と最適化を念頭に置いて設計されたYaskawa Compassのような直感的なプラットフォームは、メーカーが画面を簡単にカスタマイズできるようにします。コアマシンの属性を含めることから顧客のニーズに対応するまで、プログラミングはほとんど必要ありません。これらのツールは、事前に構築されたC＃プラグインの広範なライブラリを提供するか、カスタムプラグインのインポートを有効にします。
上に上がります
単一の添加物と減算プロセスは引き続き一般的ですが、今後数年間にハイブリッド添加剤/減算方法へのより大きなシフトが発生します。 2027年までに14.8％の複合年間成長率（CAGR）で成長すると予想される1、ハイブリッド添加剤の製造機市場は、進化する顧客の需要の増加に対応する態勢が整っています。競争を超えるために、メーカーは事業のハイブリッド方法の長所と短所を比較検討する必要があります。必要に応じて部品を生産する能力により、二酸化炭素排出量を大幅に削減するために、ハイブリッド添加剤/減算プロセスは魅力的な利点を提供します。とにかく、これらのプロセスの高度なテクノロジーは見落とされるべきではなく、生産性と製品の品質を向上させるためにショップフロアに実装する必要があります。
投稿時間：Aug-13-2021
