Přijde nový chapač, přišroubujete ho k přírubě robota a šrouby se nezarovnají čistě - nebo pokračují silou a každý trsátko je trochu mimo. Toto je jedna z nejčastějších stížností na 3D tištěný koncový efektor robota. Samotný robot je vysoce opakovatelný; montážní otvory na nástroji nejsou.
Chybě polohy otvoru lze obvykle předejít. Zde je důvod, proč k tomu dochází, jak udržet otvory tam, kde patří, a co očekávat od dodavatele.
Proč záleží na poloze montážního otvoru na rameni robota
Průmyslové roboty poskytují vynikající opakovatelnost a dodržují standardní příruby (ISO 9409-1). Když jsou montážní otvory koncového efektoru posunuty, problémy se rychle projeví:
Nástroj se bez napětí nezašroubuje
Nerovnoměrné zatížení šroubu urychluje opotřebení nástroje i příruby
Střed nástroje se posouvá, takže každý výběr nebo místo je zaujaté
Opakovatelnost systému klesá
Následné stanice začnou vidět odmítnutí
Chyba 0,2–0,3 mm na montážní ploše se často zvětší na konečcích prstů, jakmile se přidá páka a orientace.
Proč se díry během 3D tisku pohybují
Většina chyb polohy pochází z několika předvídatelných příčin:
Smrštění materiálu při chladnutí dílu (běžné jak u nylonových prášků, tak u kovů)
Sestavte orientaci a umístění uvnitř komory - různé zóny vidí různé tepelné historie
Nerovnoměrná tloušťka stěny nebo velké rovné plochy, které podporují deformaci
As-tištěné otvory, které jsou poddimenzované a nekulaté
Soubory návrhů, které předpokládají konečnou velikost, budou odpovídat nominální hodnotě bez kompenzace procesu
Typická rozměrová přesnost pro nylon MJF je často v rozsahu ±0,2–0,3 mm nebo zhruba ±0,3 %, v závislosti na velikosti, orientaci a řízení procesu. Díly kovového práškového lože vykazují před jakýmkoli sekundárním obráběním podobné variace jako ve výrobě.
Jak udržet pozice otvorů pod kontrolou
Krok 1: Návrh pro skutečný proces
Zabudujte kompenzaci očekávaného smrštění na vzorech kritických otvorů. Přidejte místní žebra nebo vyztužení poblíž montážní plochy. Vyhněte se velkým nepodporovaným plochám, které mohou vytáhnout otvory z polohy.
Krok 2: Přizpůsobte materiál a proces nákladu
Nylon (zejména MJF) funguje dobře pro lehké vlastní 3D tištěné robotické uchopovací prsty a středně náročné nástroje. Pro vyšší zatížení nebo tvrdší prostředí poskytují kovové 3D tištěné robotické díly lepší tuhost a odolnost.
Krok 3: Tiskněte se stabilním, opakovatelným nastavením
Udržujte konzistentní orientaci, kontrolujte stav prášku a používejte stabilní parametry stroje. Odchylka od dávky k dávce klesá, když je proces uzamčen.
Krok 4: Dodatečně obrobte kritické otvory
Vytiskněte montážní otvory s přídavkem na materiál a poté je dokončete CNC. Toto je nejspolehlivější způsob, jak dosáhnout skutečné polohy a zaoblenítolerance montážního otvoru robotického chapadlapožadavky. Po obrobení 3D tištěných otvorů se přibližný vytištěný prvek promění ve funkční lokalizační rozhraní.
Krok 5: Zkontrolujte před odesláním dílu
Ověření souřadnicového měřicího stroje vzoru děr proti referenčnímu schématu se zprávou zachytí problémy dříve, než nástroj dosáhne robota.
Rychlé pravidlo
Nekritické prosvětlovací otvory nebo mezery mohou často zůstat tak, jak jsou vytištěny. Montážní vzory, umístění hmoždinek a jakýkoli otvor, který umístí nástroj k přírubě, by měly být dodatečně obrobeny.
Tištěné díry vs. dodatečně obrobené díry
|
Faktor |
Díry jako vytištěné |
Dodatečně opracované otvory |
|
Přesnost polohy |
Typický rozsah ±0,2–0,3 mm |
Může dosáhnout ±0,05 mm nebo lepší |
|
Kulatost a velikost |
Často poddimenzované/nekulaté |
Kontrolováno |
|
Náklady |
Spodní |
Mírný nárůst |
|
Dodací lhůta |
Rychleji |
Přidá jednu operaci |
|
Nejlepší pro |
Nekritické vlastnosti |
Montážní vzory, lokalizační otvory |
Snímek pouzdra: Stabilizace montážního vzoru chapadla
V jednom projektu robotického chapadla vykazovaly rané tištěné nástroje vzory montážních otvorů, které byly konzistentně dostatečně mimo, aby ztížily instalaci a posunuly střed nástroje. Revidovaný přístup přidal kompenzaci návrhu, uzamkl orientaci sestavení, vytiskl montážní otvory s přídavkem a dokončil je CNC. Kontroly CMM potvrdily, že vzor byl v požadované toleranci. Nástroje se pak čistě přišroubovaly a na lince držely konzistentní pozice. Zlepšení přineslo zacházení s tištěným tělem a obrobeným montážním rozhraním jako s jedním řízeným systémem.
Na co se zeptat dodavatele, než objednáte
Mezi užitečné otázky patří:
K jaké toleranci polohy otvoru se vlastně zavazujete u montážních vzorů?
Dodáváte s díly zprávy CMM?
Dokážete zachovat stejný proces a výsledky v malých sériích?
Nabízíte vlastní nebo řízené dodatečné obrábění kritických děr?
Zkontrolujete před uvedením návrh na tisk a kompenzaci?
Schopný výrobce koncových efektorů robotů nebo dodavatel nástrojů pro koncové ramena budou o těchto bodech otevřeně diskutovat. Hledejte také zkušenosti s přesností polohy otvorů pro 3D tisk a schopností podporovat prototypy i velkoobchodní přípravky pro 3D tištěné roboty.
Často kladené otázky
Otázka: Jak přesné mohou být 3D tištěné montážní otvory?
Odpověď: Vytištěné otvory běžně spadají do rozsahu ±0,2–0,3 mm. Po CNC dokončení mohou kritické montážní vzory dosáhnout výrazně těsnějších výsledků ve skutečné poloze.
Otázka: Mohu použít 3D tištěný koncový efektor na průmyslovém robotu?
A: Ano. Mnoho výrobních buněk již používá 3D tištěné nástroje koncového efektoru robota za předpokladu, že montážní rozhraní je přesné a materiál odpovídá zatížení a prostředí.
Otázka: Měly by být montážní otvory vytištěny nebo obrobeny dodatečně?
Odpověď: U jakékoli díry, která umístí nástroj k přírubě robota, je spolehlivější cesta následné obrábění. Nekritické otvory mohou často zůstat tak, jak jsou vytištěny.
Otázka: Jak zkontrolujete polohu otvoru na 3D vytištěném dílu?
A: Měření vzoru otvorů souřadnicovým měřicím strojem vzhledem k definovaným vztažným bodům, ideálně se zprávou z prvního článku.
Otázka: Nabízíte vlastní 3D tištěné chapadla v malých sériích?
Odpověď: Správně nastavená továrna na 3D tištěné chapadla může podporovat jak množství prototypů, tak průběžné dodávky malých sérií s konzistentním řízením procesu.
Poloha montážního otvoru je jedním z detailů s nejvyšším pákovým efektem na 3D tištěném robotickém koncovém efektoru. Když se zkombinují kompenzace návrhu, stabilní tisk a selektivní následné obrábění, otvory zůstanou tam, kde je robot očekává.
Máte-li výkresy nebo soubory STEP pro uchopovací nástroj nebo nástroj na konci ramene, sdílejte je pro kontrolu návrhu pro výrobu a cenovou nabídku. Včasná kontrola vzorů otvorů, výběr materiálu a požadovaná konečná úprava je nejrychlejší způsob, jak se později vyhnout problémům s instalací a přesností.