Промышленное производство
Промышленный Интернет вещей | Промышленные материалы | Техническое обслуживание и ремонт оборудования | Промышленное программирование |
home  MfgRobots >> Промышленное производство >  >> Manufacturing Equipment >> Промышленный робот

5 проверенных шагов к качеству в роботизированной инкрементной формовке

Роботизированная инкрементная формовка — экономичный способ формовки листового металла для малых серий. Кейс показывает, как одна команда достигла качества с RoboDK.

Марио Гилло и его команда — исследователи Института Мопертье (Institut Maupertuis) во Франции, специализирующегося на промышленных исследованиях.

Команда выявила проблемы традиционных методов формовки листового металла… и решила их решить.

Почему формовка малых серий листового металла дорога

Формовка листового металла — игра в цифры. При крупносерийном производстве одинаковых деталей затраты и время обычно окупаются. Но при выпуске всего одной-двух деталей процесс быстро становится неэкономичным.

Глубокая вытяжка — один из самых распространенных методов формовки. Она требует проектирования и изготовления штампа, затем медленного «растягивания» каждого листа материала над штампом. При малых серий стоимость штампа огромно превышает стоимость самой формовки.

Традиционно производители просто принимали это. «Такова жизнь», — говорили они. Надеялись, что остальные операции сбалансируют этот неэффективный процесс. Или, если качество не критично, прибегали к ручной формовке.

Марио и его команда решили, что так продолжаться не может. Существует метод производства качественных изделий, экономичный для малых серий: инкрементная формовка.

В этом кейсе показано, как команда Марио использовала RoboDK для экономичного создания качественных изделий методом роботизированной инкрементной формовки.

Что такое роботизированная инкрементная формовка?

5 проверенных шагов к качеству в роботизированной инкрементной формовкеИнкрементная формовка (инкрементная формовка листа) — альтернатива глубокой вытяжке, предполагающая деформацию листового материала понемногу, слой за слоем. Это похоже на 3D-печать или ЧПУ-обработку: вместо добавления или удаления материала каждый слой слегка изгибает лист.

С 1990-х годов инкрементная формовка реализовывалась на модифицированных станках с ЧПУ. ЧПУ-инструмент заменялся одноточечной сферой, которая наносила желаемую форму на лист материала для каждого слоя. Для снижения трения использовалась смазка.

Модифицированные станки с ЧПУ — хорошее решение, но у них есть проблема: они дороги для крупногабаритных деталей. Это делает их нецелесообразными для компаний, желающих использовать инкрементную формовку для прототипирования — частого применения.

Роботизированная инкрементная формовка решает проблему, используя промышленного робота для удержания инструмента. Она имеет сходство с роботизированной обработкой, которую мы рассматривали ранее.

В отличие от станков с ЧПУ, робот не ограничивает размер детали. Поэтому команда Марио считает, что роботизированная инкрементная формовка может применяться для широкого спектра приложений, требующих формовку больших листов: черепных имплантатов, протезов, автопанелей.

5 шагов к качественной роботизированной инкрементной формовке

Роботизированная инкрементная формовка удивительно проста… но только при соблюдении правильных шагов. Команда использовала следующие пять шагов (как описано в их научной работе) для достижения качественного изделия:

1. Построение 3D-модели

Почти все изделия проектируются в CAD-системах, поэтому этот шаг прост. Нужно определить форму изделия и создать его 3D-модель.

5 проверенных шагов к качеству в роботизированной инкрементной формовке 5 проверенных шагов к качеству в роботизированной инкрементной формовке

2. Генерация траектории

Затем нужно сгенерировать ЧПУ-траекторию. Это можно сделать во многих CAM-системах. Возможно, модель и траекторию можно создать в одном ПО. Если ваш CAD/CAM не имеет этой функции, дешевая CAM-программа вроде CamBam, MeshCAM или FreeMILL — хороший вариант.

Команда использовала CamBam — экономичный инструмент для проектирования и построения ЧПУ-моделей и траекторий.

На этом этапе нужно определить глубину каждого слоя и стратегию наложения слоев. Команда описывает две распространенные стратегии для простых деталей:

  1. Z-слойная стратегия — простая стратегия: каждый слой рисуется отдельно с вдавливанием в начале слоя.
  2. Спиральная стратегия — чуть более сложная: непрерывная линия спирали от верха формы до низа. Дает более гладкую деталь и создает меньшие нагрузки на робота.

3. Генерация G-кода

5 проверенных шагов к качеству в роботизированной инкрементной формовке

После получения траектории ее нужно преобразовать в инструкции для ЧПУ-станка. Наиболее распространенный вариант — G-код, также возможны APT-CLS или NCI.

При традиционной инкрементной формовке на ЧПУ это был бы последний шаг перед производством. Но с роботами есть еще один — очень важный — шаг.

4. Преобразование G-кода в команды робота

5 проверенных шагов к качеству в роботизированной инкрементной формовке

Для использования робота при инкрементной формовке G-код нужно преобразовать в команды, понятные роботу. У каждого производителя свой язык программирования. Некоторые имеют специализированные ЧПУ-дополнения, но они часто дороги и работают только с их брендом.

Марио и команда выбрали RoboDK, так как он включает стандартный инструмент Robot Machining. Он прост в использовании и экономичнее аналогов. Просто загрузите G-код — ПО автоматически сгенерирует траекторию робота, избегая ошибок.

5. Перенос программы на робот

Финальный шаг — передать программу роботу и запустить инкрементную формовку. Если предыдущие шаги прошли хорошо, это должно быть несложно. Однако два момента важны:

При первом запуске программы следите за отклонениями инструмента, которые могут возникнуть из-за чрезмерных сил на рабочем органе.

Видео проекта команды:

Работа выполнена Institut Maupertius в сотрудничестве с Halcyon performance.

Промышленный робот

  1. Три основных этапа 3D-печати: от CAD-дизайна к финальному финишу
  2. Как выбрать идеальную роботизированную сварочную систему
  3. Три ключевых тренда, движущих будущее промышленной роботизированной манипуляции материалами
  4. Оптимизация рабочего процесса роботизированной сварки для пиковой производственной эффективности
  5. Сварные горелки сквозного типа (Through-Arm): ключевые преимущества над конвенциональными дизайнами
  6. Роботизированная против ручной сварки: повышение качества, эффективности и безопасности
  7. Революционизация авиационного производства: 5 ключевых роботизированных инноваций
  8. Семь проверенных шагов для защиты качества по всей цепи поставок
  9. Актуальность документации качества: почему регулярные обновления важны
  10. Роботизированная механическая обработка: Раскрытие гибкости, эффективности и экономии затрат