Pojawia się nowy chwytak, przykręcasz go do kołnierza robota, a śruby nie będą równo ustawione — albo działają z dużą siłą i każdy wytrych jest nieco nierówny. Jest to jedna z najczęstszych skarg związanych z efektorem końcowym robota wydrukowanym w 3D. Sam robot jest wysoce powtarzalny; otwory montażowe w narzędziu nie są.
Błędowi położenia otworu zazwyczaj można zapobiec. Oto dlaczego tak się dzieje, jak zachować otwory na właściwym miejscu i czego można oczekiwać od dostawcy.
Dlaczego położenie otworu montażowego ma znaczenie w ramieniu robota
Roboty przemysłowe zapewniają doskonałą powtarzalność i są zgodne ze standardowymi kołnierzami (ISO 9409-1). Kiedy otwory montażowe efektora końcowego są przesunięte, problemy pojawiają się szybko:
Narzędzie nie będzie przykręcane bez naprężenia
Nierównomierne obciążenie śrub przyspiesza zużycie zarówno narzędzia, jak i kołnierza
Punkt środkowy narzędzia przesuwa się, więc każdy wybór lub miejsce jest obciążone
Powtarzalność systemu spada
Stacje znajdujące się niżej zaczynają widzieć odrzucenia
Błąd 0,2–0,3 mm na powierzchni montażowej jest często powiększany na wyciągnięcie ręki po dodaniu dźwigni i orientacji.
Dlaczego dziury poruszają się podczas drukowania 3D
Większość błędów pozycji ma kilka przewidywalnych przyczyn:
Skurcz materiału w miarę ochładzania się części (powszechny zarówno w przypadku proszków nylonowych, jak i metali)
Zbuduj orientację i lokalizację wewnątrz komory — różne strefy widzą różne historie termiczne
Nierówna grubość ścianki lub duże płaskie obszary, które sprzyjają wypaczeniu
Otwory wydrukowane według wzoru, które są zbyt małe i nieokrągłe
Pliki projektowe zakładają, że ostateczny rozmiar będzie zgodny z nominalnym, bez kompensacji procesu
Typowa dokładność wymiarowa nylonu MJF często mieści się w zakresie ± 0,2–0,3 mm lub w przybliżeniu ± 0,3%, w zależności od rozmiaru, orientacji i kontroli procesu. Części metalowe pokryte proszkiem wykazują podobne różnice w stanie konstrukcyjnym przed jakąkolwiek obróbką wtórną.
Jak utrzymać pozycje dołków pod kontrolą
Krok 1: Projekt rzeczywistego procesu
Wbuduj kompensację oczekiwanego skurczu w krytycznych układach otworów. Dodaj lokalne żebra lub usztywnienia w pobliżu powierzchni montażowej. Unikaj dużych, niepodpartych powierzchni, które mogą powodować przesunięcie otworów.
Krok 2: Dopasuj materiał i proces do ładunku
Nylon (zwłaszcza MJF) dobrze sprawdza się w przypadku lekkich, niestandardowych, drukowanych w 3D palców robotycznych i narzędzi o umiarkowanych obciążeniach. W przypadku większych obciążeń lub trudniejszych warunków, metalowe części robota drukowane w 3D zapewniają lepszą sztywność i trwałość.
Krok 3: Drukuj przy stabilnej, powtarzalnej konfiguracji
Utrzymuj spójną orientację, kontroluj stan proszku i korzystaj ze stabilnych parametrów maszyny. Różnice pomiędzy partiami zmniejszają się, gdy proces zostaje zablokowany.
Krok 4: Obróbka krytyczna otworów
Wydrukuj otwory montażowe z naddatkiem zapasów, a następnie wykończ je za pomocą CNC. Jest to najbardziej niezawodny sposób na osiągnięcie prawdziwej pozycji i okrągłościtolerancja otworu montażowego chwytaka robotawymagania. Drukowane otwory 3D po obróbce przekształcają przybliżoną wydrukowaną funkcję w funkcjonalny interfejs lokalizujący.
Krok 5: Sprawdź przed wysyłką części
Weryfikacja układu otworów przez CMM względem schematu odniesienia wraz z raportem pozwala wykryć problemy, zanim narzędzie dotrze do robota.
Szybka zasada
Niekrytyczne otwory odgromowe lub prześwitowe często mogą pozostać takie, jak wydrukowano. Wzory mocowania, rozmieszczenie kołków i wszelkie otwory mocujące narzędzie do kołnierza powinny zostać poddane obróbce końcowej.
Otwory drukowane a otwory po obróbce
|
Czynnik |
Otwory wydrukowane |
Otwory po obróbce |
|
Dokładność pozycji |
Zwykle zakres ±0,2–0,3 mm |
Może osiągnąć ± 0,05 mm lub więcej |
|
Okrągłość i rozmiar |
Często niewymiarowe/nieokrągłe |
Kontrolowane |
|
Koszt |
Niżej |
Umiarkowany wzrost |
|
Czas realizacji |
Szybciej |
Dodaje jedną operację |
|
Najlepsze dla |
Funkcje niekrytyczne |
Wzory montażowe, lokalizowanie otworów |
Migawka obudowy: Stabilizacja wzoru mocowania chwytaka
W jednym z projektów chwytaka robota, na początku wydrukowanych narzędzi wykazano, że wzory otworów montażowych są na tyle odbiegające od normy, że utrudniają instalację i powodują przesunięcie punktu środkowego narzędzia. Zmienione podejście dodało kompensację projektu, zablokowało orientację kompilacji, wydrukowało otwory montażowe z naddatkiem i wykończyło je za pomocą CNC. Kontrole CMM potwierdziły, że wzór mieści się w wymaganej tolerancji. Następnie narzędzia przykręciły się gładko i utrzymywały stałe pozycje wybierania na linii. Ulepszenie wynikało z traktowania drukowanego korpusu i obrobionego maszynowo interfejsu montażowego jako jednego kontrolowanego systemu.
O co zapytać dostawcę przed złożeniem zamówienia
Przydatne pytania obejmują:
Jaką tolerancję położenia otworów faktycznie stosujesz w przypadku wzorów montażowych?
Czy dostarczacie raporty CMM z częściami?
Czy możesz zachować ten sam proces i wyniki w małych partiach?
Czy oferujecie wewnętrzną lub kontrolowaną obróbkę końcową krytycznych otworów?
Czy przed wypuszczeniem sprawdzisz projekt pod kątem możliwości druku i wynagrodzenia?
Kompetentny producent efektorów końcowych robotów lub dostawca niestandardowych narzędzi na końcu ramienia omówi te kwestie otwarcie. Poszukaj także doświadczenia w zakresie dokładności położenia otworów do drukowania 3D i możliwości obsługi zarówno prototypów, jak i hurtowych osprzętu robotów drukowanych w 3D.
Często zadawane pytania
P: Jak dokładne mogą być wydrukowane w 3D otwory montażowe?
Odp.: Otwory wydrukowane zwykle mieszczą się w zakresie ± 0,2–0,3 mm. Po wykończeniu CNC krytyczne wzorce montażu mogą znacznie dokładniej odzwierciedlać rzeczywiste położenie.
P: Czy mogę użyć efektora końcowego wydrukowanego w 3D w robocie przemysłowym?
O: Tak. Wiele komórek produkcyjnych obsługuje już drukowane w 3D narzędzia robotycznych efektorów końcowych, pod warunkiem, że interfejs montażowy jest dokładny, a materiał odpowiada obciążeniu i środowisku.
P: Czy otwory montażowe powinny być później wydrukowane czy obrobione maszynowo?
Odp.: W przypadku każdego otworu mocującego narzędzie do kołnierza robota bardziej niezawodną metodą jest obróbka wykańczająca. Otwory niekrytyczne często mogą pozostać takie, jak wydrukowano.
P: Jak sprawdzić położenie otworu w części wydrukowanej w 3D?
Odp.: Pomiar CMM układu otworów w odniesieniu do zdefiniowanych punktów odniesienia, najlepiej z raportem pierwszego artykułu.
P: Czy oferujecie niestandardowe chwytaki drukowane w 3D w małych partiach?
Odp.: Prawidłowo skonfigurowana fabryka chwytaków drukowanych w 3D może obsługiwać zarówno ilości prototypowe, jak i ciągłe dostawy małych partii przy spójnej kontroli procesu.
Położenie otworu montażowego to jeden z najbardziej istotnych szczegółów efektora końcowego robota wydrukowanego w 3D. Kiedy połączono kompensację projektu, stabilny druk i selektywną obróbkę końcową, otwory pozostają tam, gdzie robot tego oczekuje.
Jeśli masz rysunki lub pliki STEP dotyczące chwytaka lub narzędzia na końcu ramienia, udostępnij je w celu przeglądu i wyceny pod kątem możliwości projektowania i produkcji. Wczesna kontrola układu otworów, wyboru materiału i wymaganego wykończenia to najszybszy sposób na uniknięcie późniejszych problemów z montażem i dokładnością.