सर्वो मोटर और रोबोट एडिटिव एप्लीकेशन को बदल रहे हैं। एडिटिव और सबट्रैक्टिव मैन्युफैक्चरिंग के लिए रोबोटिक ऑटोमेशन और एडवांस मोशन कंट्रोल को लागू करते समय नवीनतम टिप्स और एप्लीकेशन के बारे में जानें, साथ ही आगे क्या है: हाइब्रिड एडिटिव/सबट्रैक्टिव विधियों के बारे में सोचें।
स्वचालन को आगे बढ़ाना
सारा मेलिश और रोज़मेरी बर्न्स द्वारा
पावर कन्वर्जन डिवाइस, मोशन कंट्रोल तकनीक, बेहद लचीले रोबोट और अन्य उन्नत तकनीकों का मिश्रण औद्योगिक परिदृश्य में नई फैब्रिकेटिंग प्रक्रियाओं के तेजी से विकास के लिए प्रेरक कारक हैं। प्रोटोटाइप, पुर्जे और उत्पाद बनाने के तरीके में क्रांतिकारी बदलाव करते हुए, एडिटिव और सबट्रैक्टिव मैन्युफैक्चरिंग दो प्रमुख उदाहरण हैं, जिन्होंने फैब्रिकेटर्स को प्रतिस्पर्धी बने रहने के लिए दक्षता और लागत बचत प्रदान की है।
3D प्रिंटिंग के रूप में संदर्भित, एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग (AM) एक गैर-पारंपरिक विधि है जो आमतौर पर नीचे से ऊपर तक परत दर परत सामग्री को जोड़कर ठोस त्रि-आयामी ऑब्जेक्ट बनाने के लिए डिजिटल डिज़ाइन डेटा का उपयोग करती है। अक्सर बिना किसी अपशिष्ट के निकट-नेट-आकार (NNS) भागों को बनाते हुए, बुनियादी और जटिल उत्पाद डिज़ाइनों के लिए AM का उपयोग ऑटोमोटिव, एयरोस्पेस, ऊर्जा, चिकित्सा, परिवहन और उपभोक्ता उत्पादों जैसे उद्योगों में व्याप्त है। इसके विपरीत, घटाव प्रक्रिया में 3D उत्पाद बनाने के लिए उच्च परिशुद्धता काटने या मशीनिंग द्वारा सामग्री के एक ब्लॉक से अनुभागों को निकालना शामिल है।
मुख्य अंतरों के बावजूद, योगात्मक और घटाव प्रक्रियाएं हमेशा परस्पर अनन्य नहीं होती हैं - क्योंकि उनका उपयोग उत्पाद विकास के विभिन्न चरणों की प्रशंसा करने के लिए किया जा सकता है। एक प्रारंभिक अवधारणा मॉडल या प्रोटोटाइप अक्सर योगात्मक प्रक्रिया द्वारा बनाया जाता है। एक बार जब वह उत्पाद अंतिम रूप से तैयार हो जाता है, तो बड़े बैचों की आवश्यकता हो सकती है, जिससे घटाव निर्माण का द्वार खुल जाता है। हाल ही में, जहाँ समय का महत्व है, हाइब्रिड योगात्मक/घटाव विधियों को क्षतिग्रस्त/घिसे हुए भागों की मरम्मत या कम लीड समय के साथ गुणवत्ता वाले भागों के निर्माण जैसी चीज़ों के लिए लागू किया जा रहा है।
स्वचालित फॉरवर्ड
ग्राहकों की सख्त मांगों को पूरा करने के लिए, फैब्रिकेटर अपने पार्ट निर्माण में स्टेनलेस स्टील, निकल, कोबाल्ट, क्रोम, टाइटेनियम, एल्युमिनियम और अन्य असमान धातुओं जैसी वायर सामग्रियों की एक श्रृंखला को एकीकृत कर रहे हैं, जो एक नरम लेकिन मजबूत सब्सट्रेट से शुरू होकर एक कठोर, पहनने-प्रतिरोधी घटक के साथ खत्म हो रहा है। आंशिक रूप से, इसने एडिटिव और सबट्रैक्टिव मैन्युफैक्चरिंग वातावरण दोनों में अधिक उत्पादकता और गुणवत्ता के लिए उच्च प्रदर्शन समाधानों की आवश्यकता को उजागर किया है, खासकर जहां वायर आर्क एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग (WAAM), WAAM-सबट्रैक्टिव, लेजर क्लैडिंग-सबट्रैक्टिव या सजावट जैसी प्रक्रियाओं का संबंध है। मुख्य विशेषताएं शामिल हैं:
- उन्नत सर्वो प्रौद्योगिकी:बाजार में समय-सीमा के लक्ष्यों और ग्राहक डिज़ाइन विनिर्देशों को बेहतर ढंग से संबोधित करने के लिए, जहाँ आयामी परिशुद्धता और फिनिश गुणवत्ता का संबंध है, अंतिम उपयोगकर्ता इष्टतम गति नियंत्रण के लिए सर्वो सिस्टम (स्टेपर मोटर्स पर) के साथ उन्नत 3D प्रिंटर की ओर रुख कर रहे हैं। सर्वो मोटर्स के लाभ, जैसे कि यास्कावा के सिग्मा-7, एडिटिव प्रक्रिया को पूरी तरह बदल देते हैं, जिससे फैब्रिकेटर को प्रिंटर-बूस्टिंग क्षमताओं के माध्यम से आम मुद्दों पर काबू पाने में मदद मिलती है:
- कंपन दमन: मजबूत सर्वो मोटर में कंपन दमन फिल्टर के साथ-साथ प्रतिध्वनिरोधी और नोच फिल्टर भी होते हैं, जो अत्यंत सुचारू गति प्रदान करते हैं, जो स्टेपर मोटर टॉर्क रिपल के कारण उत्पन्न होने वाली अप्रिय चरणबद्ध रेखाओं को समाप्त कर सकते हैं।
- गति वृद्धि: 350 मिमी/सेकंड की प्रिंट गति अब एक वास्तविकता है, जो स्टेपर मोटर का उपयोग करके 3D प्रिंटर की औसत प्रिंट गति से दोगुनी से भी अधिक है। इसी तरह, रोटरी का उपयोग करके 1,500 मिमी/सेकंड तक की यात्रा गति या रैखिक सर्वो तकनीक का उपयोग करके 5 मीटर/सेकंड तक की यात्रा गति प्राप्त की जा सकती है। उच्च-प्रदर्शन सर्वो के माध्यम से प्रदान की जाने वाली अत्यंत तेज़ त्वरण क्षमता 3D प्रिंट हेड को उनकी उचित स्थिति में अधिक तेज़ी से ले जाने में सक्षम बनाती है। यह वांछित फिनिश गुणवत्ता तक पहुँचने के लिए पूरे सिस्टम को धीमा करने की आवश्यकता को कम करने में एक लंबा रास्ता तय करता है। इसके बाद, गति नियंत्रण में इस उन्नयन का मतलब यह भी है कि अंतिम उपयोगकर्ता गुणवत्ता का त्याग किए बिना प्रति घंटे अधिक भागों का निर्माण कर सकते हैं।
- स्वचालित ट्यूनिंग: सर्वो सिस्टम स्वतंत्र रूप से अपनी स्वयं की कस्टम ट्यूनिंग कर सकते हैं, जो प्रिंटर के यांत्रिकी में परिवर्तन या मुद्रण प्रक्रिया में भिन्नताओं के अनुकूल होना संभव बनाता है। 3D स्टेपर मोटर्स स्थिति फीडबैक का उपयोग नहीं करते हैं, जिससे प्रक्रियाओं में परिवर्तन या यांत्रिकी में विसंगतियों के लिए क्षतिपूर्ति करना लगभग असंभव हो जाता है।
- एनकोडर फीडबैक: मजबूत सर्वो सिस्टम जो पूर्ण एनकोडर फीडबैक प्रदान करते हैं, उन्हें केवल एक बार होमिंग रूटीन करने की आवश्यकता होती है, जिसके परिणामस्वरूप अधिक अपटाइम और लागत बचत होती है। स्टेपर मोटर तकनीक का उपयोग करने वाले 3D प्रिंटर में यह सुविधा नहीं होती है और उन्हें हर बार पावर अप करने पर होम करने की आवश्यकता होती है।
- फीडबैक सेंसिंग: 3D प्रिंटर का एक्सट्रूडर अक्सर प्रिंटिंग प्रक्रिया में बाधा बन सकता है, और स्टेपर मोटर में एक्सट्रूडर जाम का पता लगाने के लिए फीडबैक सेंसिंग क्षमता नहीं होती है - एक कमी जो पूरे प्रिंट जॉब को बर्बाद कर सकती है। इसे ध्यान में रखते हुए, सर्वो सिस्टम एक्सट्रूडर बैकअप का पता लगा सकते हैं और फिलामेंट स्ट्रिपिंग को रोक सकते हैं। बेहतर प्रिंटिंग प्रदर्शन की कुंजी एक उच्च-रिज़ॉल्यूशन ऑप्टिकल एनकोडर के आसपास केंद्रित एक बंद-लूप सिस्टम है। 24-बिट पूर्ण उच्च-रिज़ॉल्यूशन एनकोडर वाली सर्वो मोटर अधिक अक्ष और एक्सट्रूडर सटीकता के साथ-साथ सिंक्रोनाइज़ेशन और जाम सुरक्षा के लिए 16,777,216 बिट्स का बंद-लूप फीडबैक रिज़ॉल्यूशन प्रदान कर सकती है।
- उच्च प्रदर्शन रोबोट:जिस तरह मजबूत सर्वो मोटर एडिटिव एप्लीकेशन को बदल रहे हैं, उसी तरह रोबोट भी बदल रहे हैं। उनके बेहतरीन पथ प्रदर्शन, कठोर यांत्रिक संरचना और उच्च धूल संरक्षण (आईपी) रेटिंग - उन्नत एंटी-वाइब्रेशन नियंत्रण और बहु-अक्ष क्षमता के साथ संयुक्त - अत्यधिक लचीले छह-अक्ष रोबोट को 3 डी प्रिंटर के उपयोग के आसपास की मांग वाली प्रक्रियाओं के लिए एक आदर्श विकल्प बनाते हैं, साथ ही सबट्रैक्टिव मैन्युफैक्चरिंग और हाइब्रिड एडिटिव/सबट्रैक्टिव विधियों के लिए महत्वपूर्ण क्रियाएं भी करते हैं।
3D प्रिंटिंग मशीनों के लिए पूरक रोबोटिक स्वचालन में व्यापक रूप से मल्टी-मशीन इंस्टॉलेशन में मुद्रित भागों को संभालना शामिल है। प्रिंट मशीन से अलग-अलग भागों को उतारने से लेकर, मल्टी-पार्ट प्रिंट चक्र के बाद भागों को अलग करने तक, अत्यधिक लचीले और कुशल रोबोट अधिक थ्रूपुट और उत्पादकता लाभ के लिए संचालन को अनुकूलित करते हैं।
पारंपरिक 3D प्रिंटिंग के साथ, रोबोट पाउडर प्रबंधन, आवश्यकता पड़ने पर प्रिंटर पाउडर को फिर से भरने और तैयार भागों से पाउडर हटाने में सहायक होते हैं। इसी तरह, धातु निर्माण के साथ लोकप्रिय अन्य भाग परिष्करण कार्य जैसे पीसना, पॉलिश करना, डेबरिंग या काटना आसानी से पूरा किया जा सकता है। गुणवत्ता निरीक्षण, साथ ही पैकेजिंग और रसद आवश्यकताओं को भी रोबोटिक तकनीक के साथ सीधे पूरा किया जा रहा है, जिससे फैब्रिकेटर अपना समय उच्च मूल्य-वर्धित कार्य, जैसे कस्टम फैब्रिकेशन पर केंद्रित कर सकते हैं।
बड़े वर्कपीस के लिए, लंबी पहुंच वाले औद्योगिक रोबोट को 3D प्रिंटर एक्सट्रूज़न हेड को सीधे स्थानांतरित करने के लिए उपकरण दिए जा रहे हैं। यह, घूर्णन आधार, पोजिशनर, रैखिक ट्रैक, गैंट्री और अधिक जैसे परिधीय उपकरणों के साथ मिलकर, स्थानिक मुक्त-रूप संरचनाओं को बनाने के लिए आवश्यक कार्यस्थान प्रदान कर रहा है। शास्त्रीय रैपिड प्रोटोटाइपिंग के अलावा, रोबोट का उपयोग बड़ी मात्रा में मुक्त-रूप भागों, मोल्ड फॉर्म, 3D-आकार के ट्रस निर्माण और बड़े-प्रारूप वाले हाइब्रिड भागों के निर्माण के लिए किया जा रहा है। - बहु-अक्ष मशीन नियंत्रक:एक ही वातावरण में 62 गति अक्षों को जोड़ने की अभिनव तकनीक अब एडिटिव, सबट्रैक्टिव और हाइब्रिड प्रक्रियाओं में उपयोग किए जाने वाले औद्योगिक रोबोट, सर्वो सिस्टम और वेरिएबल फ़्रीक्वेंसी ड्राइव की एक विस्तृत श्रृंखला के बहु-सिंक्रोनाइज़ेशन को संभव बना रही है। उपकरणों का एक पूरा परिवार अब PLC (प्रोग्रामेबल लॉजिक कंट्रोलर) या IEC मशीन कंट्रोलर, जैसे MP3300iec के पूर्ण नियंत्रण और निगरानी के तहत एक साथ सहजता से काम कर सकता है। अक्सर मोशनवर्क्स IEC जैसे डायनेमिक 61131 IEC सॉफ़्टवेयर पैकेज के साथ प्रोग्राम किए गए, इस तरह के पेशेवर प्लेटफ़ॉर्म परिचित टूल (यानी, रिप्रैप जी-कोड, फ़ंक्शन ब्लॉक डायग्राम, स्ट्रक्चर्ड टेक्स्ट, लैडर डायग्राम, आदि) का उपयोग करते हैं। आसान एकीकरण की सुविधा और मशीन अपटाइम को अनुकूलित करने के लिए, बेड लेवलिंग मुआवजा, एक्सट्रूडर प्रेशर एडवांस कंट्रोल, मल्टीपल स्पिंडल और एक्सट्रूडर कंट्रोल जैसे तैयार उपकरण शामिल हैं।
- उन्नत विनिर्माण उपयोगकर्ता इंटरफेस:3D प्रिंटिंग, शेप कटिंग, मशीन टूल और रोबोटिक्स में अनुप्रयोगों के लिए अत्यधिक लाभकारी, विविध सॉफ़्टवेयर पैकेज आसानी से अनुकूलित करने योग्य ग्राफ़िकल मशीन इंटरफ़ेस प्रदान कर सकते हैं, जो अधिक बहुमुखी प्रतिभा के लिए मार्ग प्रदान करता है। रचनात्मकता और अनुकूलन को ध्यान में रखते हुए डिज़ाइन किए गए, सहज ज्ञान युक्त प्लेटफ़ॉर्म, जैसे यास्कावा कम्पास, निर्माताओं को ब्रांड बनाने और स्क्रीन को आसानी से अनुकूलित करने की अनुमति देते हैं। कोर मशीन विशेषताओं को शामिल करने से लेकर ग्राहकों की ज़रूरतों को समायोजित करने तक, बहुत कम प्रोग्रामिंग की आवश्यकता होती है - क्योंकि ये उपकरण प्रीबिल्ट C# प्लग-इन की एक विस्तृत लाइब्रेरी प्रदान करते हैं या कस्टम प्लग-इन के आयात को सक्षम करते हैं।
के ऊपर उठना
जबकि एकल योगात्मक और घटाव प्रक्रियाएँ लोकप्रिय बनी हुई हैं, अगले कुछ वर्षों में हाइब्रिड योगात्मक/घटाव विधि की ओर अधिक बदलाव होगा। 2027 तक 14.8 प्रतिशत की चक्रवृद्धि वार्षिक वृद्धि दर (CAGR) से बढ़ने की उम्मीद है1, हाइब्रिड एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग मशीन बाजार ग्राहकों की बढ़ती मांगों को पूरा करने के लिए तैयार है। प्रतिस्पर्धा से ऊपर उठने के लिए, निर्माताओं को अपने संचालन के लिए हाइब्रिड विधि के फायदे और नुकसान का वजन करना चाहिए। आवश्यकतानुसार भागों का उत्पादन करने की क्षमता के साथ, कार्बन फुटप्रिंट में बड़ी कमी के साथ, हाइब्रिड एडिटिव/सबट्रैक्टिव प्रक्रिया कुछ आकर्षक लाभ प्रदान करती है। फिर भी, इन प्रक्रियाओं के लिए उन्नत तकनीकों को नजरअंदाज नहीं किया जाना चाहिए और अधिक उत्पादकता और उत्पाद की गुणवत्ता को सुविधाजनक बनाने के लिए उन्हें शॉप फ्लोर पर लागू किया जाना चाहिए।
पोस्ट करने का समय: अगस्त-13-2021
