A szállítórobot házának megfelelő kialakítása segítheti vagy akár hátráltathatja is a projektet. Így ítélheti meg a CNC megmunkálást, a fröccsöntést, a lemezmegmunkálást és a kész alkatrészeket. Mindegyik más pontossági, mennyiségi és költségigényeknek felel meg. A fröccsöntés 100–500 egység felett pénzt takarít meg a CNC-hez képest, és 500–1,000 egység felett a 3D nyomtatáshoz képest.
A kis méretű hibák gyorsan összeadódnak. Ezért a legtöbb amr robotalkatrész CAD modellként indul, majd megmunkáláson, simításon és ellenőrzésen megy keresztül. Ez az útmutató bemutatja az olyan anyagokat, mint a 17-4 PH rozsdamentes acél és a Ti-6Al-4V titán, a gyártástervezést, és azt, hogyan válasszuk ki a megfelelő megközelítést az amr robothoz.
Szállítórobot-házak gyártásának általános folyamatai
A négy fő gyártási folyamat
Az amr projektek esetében négy fő út létezik. A CNC megmunkálás precíz alakzatokat farag ki tömör blokkokból. Jól működik illesztések, konzolok és érzékelőtartók esetében. A folyamat rétegről rétegre távolítja el az anyagot. Minden egyes menet egy vékony szeletet vesz le. A fröccsöntés forró műanyagot kényszerít az acélüregekbe. Héjak, fedelek és burkolatok ezt a módszert alkalmazzák. A forma kezdetben drágább. De az alkatrészek gyorsan elkészülnek, amint a szerszám elkészült. A fémlemezgyártás sík lemezeket vág, hajlít és hegeszt. Az elsődleges szerkezeti keretek ezt a megközelítést alkalmazzák. A polcról levehető alkatrészek katalógusokból származnak. Ezekkel időt és költséget takarítanak meg.
A progresszív stancolás egy lemezmegmunkálási változat. Egy fémcsík halad át egy sor stancszerszámon. Minden állomás megváltoztatja az alakját. Az akkumulátortálcák és oldalpanelek gyártásánál alkalmazzák ezt a módszert. Nagy volumen esetén alacsonyan tartja a költségeket.
A legtöbb amr robotalkatrész CAD modellként indul. A modell irányítja a megmunkálást, a simítást és az ellenőrzést. Ez már a kezdeti szakaszban, mielőtt a problémák súlyosbodnának, feltárja a tűréshatárokat.
A NOBLE Kína vezető gyártóvállalata. Mind a négy folyamatot házon belül kínálja. Az ügyfelek gyorsabban készítik a prototípusokat, és zökkenőmentesen skálázhatók.
Pontosság és mennyiség közötti kompromisszumok
Minden folyamat másképp egyensúlyozza ki a pontosságot és a mennyiséget. A helyes választás időt és pénzt takarít meg.
A CNC a legszűkebb tűréshatárokkal rendelkezik. Néhány ezredhüvelyknyi pontosságot is el lehet érni vele. Az alkatrészek a CAD modellnek megfelelően készülnek el. De minden egyes alkatrész elkészítése időigényes a gépen. A nagy tételek drágábbak. Kis és közepes volumen esetén a leghatékonyabb.
A formázás akkor válik egyenletessé, amikor a forma elkészült. Az első és a tízezredik alkatrész ugyanúgy néz ki. Az ismételhetőség kiváló. A forma költsége azonban magas. A mennyiségnek indokolnia kell. Több száz vagy több ezer alkatrészre van szükség.
A fémlemez jó pontosságot biztosít a szerkezeti vázakhoz. A lézerek tiszta éleket vágnak. A hajlítás merevséget ad. A progresszív sajtolás jól kezeli a nagy mennyiségeket.
Kis hibák halmozódnak fel az összeállításban. Ez a tűréshatár-halmozás. Egy kis eltolás megdöntheti a következő alkatrészt. A CAD modell ellenőrzése segít ezt elkerülni.
A lakhatási igényekhez való illesztési folyamat
Egy amr robot alkatrész esetében kezdje a mennyiséggel. Az alacsony mennyiség a CNC vagy a lemezmegmunkálást részesíti előnyben. A száz és ötszáz közötti közepes mennyiség a fröccsöntést, a nagy mennyiség pedig a fröccsöntést vagy a progresszív sajtolást részesíti előnyben.
Ezután vegyük figyelembe a bonyolultságot. A belső csatornákhoz CNC vagy öntvény szükséges. Az egyszerű dobozok lemezekhez megfelelőek. A szűk sarkú alkatrészek jobban illeszkednek CNC-hez.
A pontosságot utolsóként kell figyelembe venni. Az illeszkedő felületeknek szigorúbb tűréshatárokra van szükségük. A konzolokhoz erősebb anyagokra van szükség. A fedelekhez olcsóbb módszerek is használhatók.
Tervezzen előre. Egyetlen robotcella beállítása hónapokig is eltarthat. Beszéljen időben egy partnerrel. Ők segíthetnek a tervezési döntésekben. Ez időt takarít meg és elkerüli az átdolgozást.
Precíziós CNC megmunkálás szállítórobot-házakhoz
Alkalmazások: Csuklók, konzolok és érzékelők
A precíziós alkatrészek precíziós CNC megmunkálása akkor a leghatékonyabb, ha egy szállítórobot házának szoros illeszkedésre és összetett alakzatokra van szüksége. A váll-, derék-, csípő- és térdízületek, valamint az alsó végtagok burkolata mind ettől a folyamattól függ. Ezeknek az alkatrészeknek simán kell mozogniuk, és több ezer cikluson keresztül is egy vonalban kell maradniuk.
Az illesztések állnak a lista élén. Ezek kötik össze a szerkezeti elemeket és hordozzák a terheket. Egy lötyögő illesztés tönkreteszi az egész robotot. Az effektorokhoz és megfogókhoz egyedi illesztésekre is szükség van a szedési, hegesztési és ellenőrzési feladatokhoz. Az AGV alvázak és tartók erős kereteket és kerékkonzolokat használnak. Ezen alkatrészek közül soknak ívelt felületei és jellemzői vannak több oldalon. Egy 5 tengelyes CNC központ egyetlen befogással kezeli őket. Ez csökkenti a halmozási hibát és javítja a felületminőséget.
Az érzékelőrendszert érzékelő konzolok és csatlakozók alkotják. Nagy pontosságra van szükségük ahhoz, hogy az érzékelők a megfelelő irányba mutassanak. Egy kis eltolás megváltoztatja a látómezőt. Ez rontja a navigációt és a biztonságot. A repülőgép törzsének és házának lazábbak az igényei. De a méreteknek és a szilárdságnak továbbra is meg kell felelniük a külső erők elviseléséhez szükséges szabványoknak.
A robotikai CNC megmunkálás alapvető robotalkatrészeket gyárt, beleértve a karokat, összekötőket, illesztéseket, fogaskerekeket, házakat, megfogóujjakat és érzékelőkonzolokat. Ezek a kulcsfontosságú egységek szabályozzák a mechanikai illeszkedést, a mozgásstabilitást, a szerkezeti igazítást és a terhelésátvitelt a robotikai összeszerelésekben. Minden mozgó és rögzítő csatlakozás a precíz gyártástól függ az állandó ismételhetőség és az összeszerelési teljesítmény fenntartása érdekében.
Anyagok: 17-4 PH rozsdamentes acél és titán
Az anyagválasztás minden amr robotalkatrész sikerének kulcsa. Két fém emelkedik ki a nagy szilárdságú, nagy precíziós alkatrészek közül: a 17-4 PH rozsdamentes acél és a Ti-6Al-4V titán.
A 17-4 PH ötvözet szakítószilárdsága 1275 MPa, folyáshatára pedig 1060 MPa az ASTM A693 H900 szabvány szerint. Rugalmassági modulusa 200 GPa. Keménysége eléri a 38 HRC-t. Az ötvözet nagyon jól ellenáll a korróziónak. Széles hőmérsékleti tartományban is megtartja alakját. Hőtágulási együtthatója 10.8 µm/m·K. A maximális üzemi hőmérséklet eléri a 315 °C-ot. Ezek a tulajdonságok stabil méreteket biztosítanak a megmunkálás és a terepen egyaránt.
A Ti-6Al-4V titán jobb szilárdság-tömeg arányt biztosít. Nagy teljesítményű ízületekhez, valamint orvosi vagy sebészeti eszközökhöz alkalmas. Az anyag ellenáll a fáradásnak és a korróziónak. De drágább, és lassabban forgácsol. Egy nagy terhelésnek kitett air robot alkatrész esetében a titán megéri. Kevésbé kritikus konzolokhoz az alumínium 6061-T6 vagy a 7075-T6 jól működik. A rozsdamentes 304 és 316 acélok korrozív környezetet is bírnak. A szén- és ötvözött acélok, mint például a 4140 és a 4340, nagy teherbírású alapokat biztosítanak.
Tűrések és ellenőrzés
A tűréshatár-szabályozás megkülönbözteti a precíziós alkatrészekhez szükséges jó CNC-megmunkálást az átlagos munkától. A csapágyülések és más precíziós csatlakozófelületek esetében a szállítórobotok házában a tipikus tűrések ±0.01–0.05 mm tartományba esnek. A kritikus mozgásvezérlési jellemzők elérhetik a ±0.003 mm-t. Egy 7075-T6 alumíniumból készült robotcsatlakozó házhoz egykor ±0.005 mm kellett. Ez jól mutatja, hogy mit igényel az amr munka.
A ±0.02–0.05 mm alatti meghúzás gyakran költségeket növel anélkül, hogy a rendszer teljesítményét javítaná. Tehát a funkcionális tűréshatárok számítanak. A tűréshatárokat a munkához kell igazítani. Egy érzékelőrögzítésnek szoros alapfelületre van szüksége. Egy fedőpanelnek nem.
Az ellenőrzés minden kritikus méretet ellenőriz. A koordináta-mérőgépek (CMM) élen járnak. A furatmérők és magasságmérők a furatokat és a lépcsőket ellenőrzik. A GD&T ellenőrzési technikák megerősítik az alakot, a tájolást és a helyet. Ezek a lépések az összeszerelés előtt kiszűrik a hibákat. Emellett megakadályozzák a tűrések felhalmozódását a roboton.
AMR projekteknél a CNC megmunkálás továbbra is az elsődleges megoldás az illesztésekhez, konzolokhoz és érzékelőrögzítésekhez. Ez a gép tartja a legszűkebb tűréshatárokat és kezeli az összetett geometriákat. Nagy volumen esetén a kompromisszum a sebesség és a költség. De kis és közepes volumen esetén semmi sem veri ezt. Egyetlen robotcella beállítása hónapokig is eltarthat. Ezért kezdje el a gyártástervezést korán. Így a szállítórobot háza elsőre megfelel a specifikációknak.
Fröccsöntés szállítórobot házhoz
Alkalmazások: Házak, burkolatok és burkolatok
A műanyag házak fröccsöntése nagyszerűen működik, ha gyorsan sok azonos héjra van szükség. Az eljárás során az olvadt műanyagot egy acélformába préselik. A műanyag lehűl. Ezután a forma kinyílik, és egy kész burkolat jön ki. Egy szállítórobot házához ez készíti a külső burkolatot, az akkumulátorajtókat, az érzékelőablakokat és a vezérlődoboz fedelét.
Gondolj bele, mi a közös ezekben az alkatrészekben. Vékony falak. Bordákat használnak a merevségük megőrzéséhez. Fülekkel és kapcsokkal pattannak össze. Egy CNC-gépnek itt nehéz dolga lenne. Minden egyes héj kivágása egy tömbből anyagot és időt pazarol. A fröccsöntés ugyanazt a formát hozza létre ezerszer, szinte semmilyen különbség nélkül. Ez az ismételhetőség fontos az ammónia-robot flották számára. Minden robotnak ugyanúgy kell kinéznie és illeszkednie.
A burkolatok és házak elrejtik a bennük lévő rendetlen alkatrészeket. Védik az áramköri lapokat, a vezetékeket és a motorokat a portól és a fröccsenő folyadéktól. A jól megtervezett héj vezeti a légáramlást és blokkolja az érzékelőkről érkező szórt fényt. A házak fröccsöntése megadja ezt a szabadságot. Kiemelkedéseket, távtartókat és kábelcsatornákat közvetlenül a szerszámba építhet. Nincs szükség extra konzolokra.
Műszaki műanyagok: ABS, PC/ABS, Nejlon
Az anyagválasztás határozza meg a burkolat teljesítményét. Három műanyag vezet ezen a területen. Mindegyik más erősségű.
| Ingatlanok | ABS | PC | Nylon (PA) |
| Költség | $$ | $ $ $ | $$ |
| Szakítószilárdság | közepes | Magas | Magas |
| Ütésállóság | Magas | Nagyon magas | közepes |
| Hőellenállás | közepes | Magas | Magas |
| Kémiai ellenállás | Mérsékelt | Mérsékelt | Mérsékelt |
| UV ellenállás | szegény | Vásár | szegény |
| merevség | közepes | Magas | közepes |
| Könnyű formázás | könnyű | Mérsékelt | Mérsékelt |
| Alkalmazási területek | Házak, játékok | Lencsék, sisakok, elektromos házak | Fogaskerekek, csapágyak, autóipari alkatrészek |
Az ABS az igazi igásló. Amorf hőre lágyuló műanyag. Szívósságot, ütésállóságot és jó felületkezelést biztosít. A név három részre oszlik. Az akrilnitril keménységet, hőállóságot és vegyi ellenállást biztosít. A butadién szívósságot és ütésállóságot biztosít. A sztirol fényességet, szilárdságot és egyszerű feldolgozhatóságot biztosít. Az ABS könnyen formázható és viszonylag olcsó. Gyenge pontja az UV- és vegyi ellenállás. Az adalékanyagok megoldhatják az UV-problémát.
A polikarbonát nagyon nagy ütésállósággal és hőállósággal rendelkezik. Átlátszó is marad, ami jól működik lencsékhez és érzékelőablakokhoz. De drágább, és rosszul reagál egyes vegyszerekre. A nejlon (PA6, PA66) félig kristályos. Jól ellenáll a kopásnak és a kopásnak. Fogaskerekek és csapágyak gyakran használják. A nejlon azonban felszívja a nedvességet. Formázás előtt szárításra van szükség.
A PC/ABS keverékek a kettő legjobb tulajdonságait ötvözik, és gyakoriak. Egy olyan amr robotalkatrészhez, amely szívósságot és letisztult megjelenést igényel, a PC/ABS keverék okos választás.
Szerszámozás és nagy volumenű gyártás
A szerszámgyártás az, ahol a házak fröccsöntése komolyan elsajátítható. Egy acélforma kezdetben sokba kerül. Ez az ár később gyorsaságot biztosít. Amint a szerszám elkészült, az alkatrészek másodpercek alatt kiesnek. A ciklusidő rövid marad. Az alkatrészenkénti munkadíj szinte nullára csökken.
Ez a matematika a nagy volumenű házgyártásnak kedvez. Néhány száz darab alatt az alkatrészenkénti öntési költség túl magas marad. E küszöbérték felett a fröccsöntés ára meghaladja a CNC-ét. A pontos megtérülési pont az alkatrész méretétől és összetettségétől függ. Egy egyszerű burkolat hamarabb eléri ezt a szintet, mint egy összetett, csúszdákkal ellátott héj.
A forma kialakítása meghatározza az alkatrész minőségét. A falvastagságnak mindenhol azonosnak kell maradnia. A vastagabb szakaszok lassabban hűlnek le és vetemednek. A bordák merevséget adnak anélkül, hogy tömeget növelnének. A huzatszögek lehetővé teszik az alkatrész tiszta kioldását. A zsilip elhelyezkedése szabályozza a műanyag áramlását és a hegesztési vonalak kialakulását. Ha ezeket rosszul választjuk meg, akkor süllyedést, rövidzárlatot vagy vetemedést kapunk.
Gyakorlati szempontból érdemes előre megtervezni a gyártási ütemtervet. Egy acélszerszám megmunkálása hetekig tart. Egyetlen robotcella beállítása hónapokig is eltarthat. Tehát kezdje el a formatervezést, amíg a CAD-modell még friss. Így a szállítórobot háza hosszú szünet nélkül jut el a prototípustól a gyártásig.
Lemezgyártás szállítórobot házhoz
Az autonóm mobil robotok lemezmegmunkálása a sík fémet erős, könnyű vázzá alakítja. Egy CAD modellel kezdődik. Ezután vágáson, hajlításon és illesztésen megy keresztül. Ez a módszer jól működik a fő vázak és az alvázalkatrészek esetében. Emellett alacsonyan tartja a költségeket sok alkatrész gyártása során.
Szerkezeti keretek és alvázak
A fő alváz és vázlemezek alkotják a robot erős magját. Egyetlen könnyű alkatrészben tartják a kerekeket, akkumulátorokat, motorokat és teherhordó tálcákat. A sajtolt alumínium vagy nagy szilárdságú acél jól működik itt. A formázott bordák, karimák és rögzítőelemek merevséget biztosítanak extra súly nélkül. A védőházak és burkolatok védik az elektronikát az esőtől, portól, ütésektől és vandalizmustól. Többfokozatú progresszív szerszámok építenek be szellőzőnyílásokat, kábelkimeneteket, zárfüleket és bepattintható elemeket. A teher- és ajtómechanizmusok nap mint nap terhelés alatt állnak. A sajtolt acél vagy alumínium, érdes szélekkel és szegett peremekkel, ellenáll a sok igénybevételnek. Az érzékelő- és kameratartók pontos illeszkedésben tartják a LiDAR-t, a kamerákat, az ultrahangos érzékelőket és az antennákat. A kerék- és felfüggesztő konzolok nagy szilárdságú sajtolt anyagból készültek, formázott merevítésekkel, hogy segítsenek nekik elviselni a járdaszegély-ütközéseket és az egyenetlen járdákat.
| Alkalmazás | Leírás | Anyag/Jellemzők |
| Fő alváz és vázlemezek | Erős mag; kerekeket, akkumulátorokat, motorokat és teherhordó tálcákat tart | Sajtolt alumínium vagy nagy szilárdságú acél; formázott bordák, karimák, kiemelkedések |
| Védőházak és -burkolatok | Védje az elektronikát az esőtől, portól, ütésektől és vandalizmustól | Többfokozatú progresszív szerszámok; szellőzőnyílások, kábelkimenetek, rögzítőfülek |
| Hasznos teher és ajtómechanizmusok | Naponta használt ajtók, zárak, zsanérok, tálcák | Sajtolt acél vagy alumínium; préselt élek, szegett peremek |
| Szenzor- és kameratartók | Konzolok LiDAR-hoz, kamerákhoz, ultrahangos érzékelőkhöz, antennákhoz | Progresszív szerszámok; rögzítőfuratok és kábelrögzítők egy lépésben |
| Kerék- és felfüggesztéskonzolok | Tartsa a hajtókerekeket, görgőket és lengőkarokat | Nagy szilárdságú sajtolt anyag formázott betétekkel |
Progresszív sajtolás nagy volumenű alkatrészekhez
A progresszív stancolás jól működik akkumulátortálcák, felső burkolatok és oldalpanelek esetében. Egy fémcsík halad át egy sor stancszerszámon. Minden állomás megváltoztatja az alakját. Minden préselési mozdulattal alkatrészek esnek ki. Ez a módszer valódi előnyökkel jár:
- Nagy sebesség: Az automatikus folyamat gyorsan fut.
- Alacsony munkaerőigény: Egy személy figyeli a gépet.
- Minimális selejt: A fémcsík nagyon kevés anyagot pazarol.
- Ismételhetőség: Sok alkatrész szigorú tűréshatárokat tart be a minőség romlása nélkül.
- Alacsony alkatrészenkénti költség: A sebesség, az ismételhetőség és a kevesebb munka minden alkatrészt olcsóvá tesz.
Ennek is vannak korlátai. Egyes műveletek extra lépéseket igényelnek. A kivágások, bordák vagy menetvágás növelheti a költségeket. Az alkatrészeknek folyamatos előtolással kell működniük. Nem mozoghatnak szabadon extra munka nélkül. A beállítások minden projekthez állandóak. Egy új feladatra való átállás sok időt vesz igénybe. A progresszív szerszámrendszerek is drágábbak, mint az átviteli szerszámrendszerek. Gyakorlati szempontból ez a folyamat csak nagy volumen esetén térül meg. A szerszámköltség magas, de az alkatrészenkénti ár gyorsan csökken, amint a termelés megkezdődik.
Lézervágás, hajlítás és hegesztés
A lézervágás, hajlítás és hegesztés képezi a kis és közepes volumenű lemezmegmunkálás alapját. A szálas lézer egyetlen menetben vág ki összetett 2D körvonalakat, furatokat és hornyokat. Nincs szükség szerszámra. A sík alkatrészek nagy pontosságot biztosítanak. A CNC élhajlítók rugókompenzációval kezelik a hajlítást. V, U és csatorna alakúakat alakítanak ki. A szögtűrés és a peremméretek szabályozottak. A hajlítási sugár az anyagvastagságtól függ. A hegesztés összeilleszti a darabokat. A TIG alumíniumhoz és rozsdamentes acélhoz alkalmas. A MIG lágyacélhoz működik. A jó hegesztési sorrend szabályozza a torzulást. A hegesztett szerelvények a befogástól függően állandó pontosságot biztosítanak.
A tervezési szabályok fontosak a lézervágás, hajlítás és hegesztés során. A minimális peremhossz és a furat-él távolság megakadályozza a repedéseket és a gyenge pontokat. Emellett segítenek abban is, hogy az amr alváza derékszögű és erős maradjon.
Az anyagválasztás mindezt összeköti. Az alumínium csökkenti a súlyt. Az acél szilárdságot ad. A helyes választás a terheléstől, a költségektől és a korrózióval szembeni követelményektől függ. Egy olyan ammónium-robot alkatrész esetében, amelynek merevnek és könnyűnek kell maradnia, a lemezlemez gyakran a legokosabb választás. Ez egyensúlyt teremt az autonóm mobil robotkeretek szerkezeti kialakítása és a valós gyártási sebesség között. Egyetlen robotcella felállítása hónapokig is eltarthat. Ezért vonja be lemezlemez-partnerét a tervezési fázisba már korán. Így a szállítórobot háza költséges meglepetések nélkül juthat el a rajzolástól a gyártásig.
Készleten kapható alkatrészek szállítórobot-házakhoz
Átfutási idő és költségek csökkentése
Egy szállítórobot házának nem minden alkatrésze igényel egyedi munkát. A katalógusból származó alkatrészek hetekig tartó várakozást takarítanak meg. Ráadásul azonnal csökkentik a költségeket. Egy szabványos csapágyblokk vagy egy kész kerékkonzol napokon belül kiszállításra kerül. Egy egyedi verzió elkészítése egy hónapig vagy tovább is eltarthat. Egy szoros ütemtervű amr projektnél ez a várakozási idő számít.
A polcról leemelt alkatrészek szintén csökkentik a kockázatot. A beszállító már tesztelte őket. Ismered a terhelhetőséget és az illeszkedést. Nem kell találgatni a tűréshatárokkal kapcsolatban. Nincsenek meglepetésszerű hibák a bemutató során. A nem kritikus pontoknál, mint például a kábelrögzítők vagy a hozzáférési panelek, ez okos lépés. Spórold meg az egyedi költségvetésed azokra az illesztésekre és érzékelőrögzítésekre, amelyekre valóban szükség van.
Integráció egyedi alkatrészekkel
A katalógusból származó és az egyedi alkatrészek keverése tervezést igényel. Egy szabványos rögzítőelemhez illeszkedő furatra van szükség. Egy gyárilag vásárolt motortartóhoz a megfelelő csavarelrendezés szükséges. Ha ezek a méretek nem egyeznek, akkor tűréshatár-halmozódás alakul ki. A kis eltolódások összeadódnak. Az összeszerelés elcsavarodik vagy elakad.
Kezdj egy CAD modellel, amely minden beszerzett alkatrészt tartalmaz. Ellenőrizd az illesztéseket, mielőtt fémet vágnál. Itt sérülhet meg gyorsan egy AMR robot alkatrésze. Egy képernyőn jól kinéző konzol esetleg nem illik a valódi polcon lévő elemhez. Kérj lépésfájlt vagy részletes rajzot a beszállítódtól. Ezután ellenőrizd magad a kritikus méreteket. Gyakorlati szempontból ez a lépés később órákig tartó átdolgozást takarít meg.
Minőségi szempontok
Nem minden katalógusalkatrész egyforma. Egy olcsó csapágynak is lehet holtjátéka. Egy gyenge minőségű konzol terhelés alatt megrepedhet. Egy súlyt hordozó vagy gyakran mozgó amr robotalkatrész esetében a minőség számít. Ellenőrizd a beszállító tanúsítványait. Keresd az anyagspecifikációkat és a terhelhetőségi besorolásokat. Kérdezd meg a gyártási folyamatukat, ha az adatlap vékony.
A beérkező ellenőrzések korán felfedezik a problémákat. Mérjen mintát minden tételből. Ellenőrizze a furatméreteket és a síkfelületet. Néhány perc tolómérővel felülmúlja a sikertelen terepi tesztet. Vezessen listát a jóváhagyott beszállítókról. Kövesse nyomon a visszaküldéseket vagy hibákat. Idővel ez a nyilvántartás megmutatja, hogy ki a megbízható. Egy egész nap működő szállítórobot-ház esetében egy rossz adag polcról levehető alkatrész mindent megállíthat. Ezért a katalóguscikkeket ugyanolyan gondosan kezelje, mint az egyedi termékeket.
Szállítórobot-ház tervezése
Geometria optimalizálás minden folyamathoz
A jó formák megkönnyítik az építést. A rossz formák költségeket és hulladékot okoznak. Minden folyamatnak megvannak a saját szabályai. CNC megmunkálásnál hagyd ki az éles belső sarkokat. Az éles sarkok miatt a kis szerszámok meghajlanak és eltörnek. Ehelyett széles íveket használj. Biztosítsd a megfelelő falvastagságot, és kerüld a mély zsebeket.
Fröccsöntés esetén a falvastagságnak egyenletesnek kell maradnia. A vastag területek lassabban hűlnek és vetemednek. A bordák merevséget adnak anélkül, hogy tömeget hoznának létre. A huzatszögek lehetővé teszik, hogy az alkatrészek tisztán kerüljenek ki. A zsilip elhelyezkedése szabályozza a műanyag áramlását és a hegesztési vonalakat. A fémlemezekhez hasonló alakítási folyamatokhoz használja ugyanazokat a sugarakat. Korlátozza a különböző sugárméretek számát. Kerülje a nagyon kis sugarakat, kivéve, ha a terv valóban megköveteli őket. Ezek az AMR robotalkatrészek tervezési döntései időt és pénzt takarítanak meg. Állítsa be a lehető leglazább tűréshatárokat, amelyek még működnek. A funkciót nem befolyásoló szűk tűrések csak költségeket okoznak.
Merevség, súly és hőkezelés
Merevség és súlyhúzás egymásnak. Erős, de könnyű vázra van szükség. Az anyagválasztás itt számít. Az alumíniumötvözetek, mint például a 6061-T6 és a 7075-T6, magas hővezető képességgel rendelkeznek. A hő a motor tekercselésétől a ház felületére áramlik. A magnéziumötvözet is működik, bár drágább. A PEEK polimer jelentősen csökkenti a súlyt az alumíniumhoz képest, és jó merevséget biztosít a tipikus falvastagságok és széles hőmérsékleti tartomány mellett.
Az üreges tengelyek jelentős súlymegtakarítást eredményezhetnek a merevség megőrzése mellett, bár nagyobb átmérőt igényelnek. A titán és szénszálas kompozit tengelyek még nagyobb súlymegtakarítást kínálnak. A hűtés érdekében a fázisváltó üregek minimális súlynövekedéssel javíthatják a hőátadást. A tekercs közvetlen bemerítése dielektromos folyadékkal jobb hőállóságot biztosít, mint a folyadékköpeny. A bordázott alumínium házak javítják a hőátadást sima felületeken. Ezek az anyagok és gyártási döntések befolyásolják a szállítórobot házának teljesítményét.
Összeszerelés és modularitás
A moduláris kialakítás felgyorsítja az összeszerelést és csökkenti a hibákat. Az egyik modul egy centrifugális járókereket kombinál egy megerősített, lezárt és előre tesztelt motorházzal. Felülről lefelé csúsztatható gravitációs rásegítéssel. Nincs szükség precíziós tengelybeállításra. Nincsenek külön szerelvények. Egy másik modul egy darabból álló teleszkópos fúvókát használ, amely elölről, szerszám nélküli bepattintással csatlakozik. A csavarok eltűnnek. Az előre bekötött modul szabványosított dugaszolható elektromos interfészt használ. A keskeny átjárókon keresztüli kézi kábelezés megszűnik. A szerkezeti alapmodul bepattintható mechanizmusokat használ a nyomatékalapú rögzítők helyett. A nagy komplexitású interfészek eltűntek. Az amr ház esetében előnyben részesítse azokat a megoldásokat, amelyek minimalizálják az újraorientálást és a szerszámhasználatot. Támogassa az előszerelést és az almodulok integrációját. Előnyben részesítse a geometriailag egyszerű, ragasztómentes kialakításokat, amelyek automatizált kezeléssel működnek. Ezek a választási lehetőségek megkönnyítik a szállítórobot házának építését, szervizelését és frissítését.
Szállítórobot-ház anyagai
Az AMR robotalkatrészek elsődleges anyagai
Az amr robotalkatrészek anyagainak kiválasztása egyetlen kérdéssel kezdődik: mit kell tennie ennek az alkatrésznek? Egy nehéz terheket hordozó illesztéshez más anyagokra van szükség, mint egy fedőpanelhez. Ezért a szállítórobot házának anyagválasztása soha nem univerzális. Négy dolgot kell egymással összehasonlítani: súlyt, szilárdságot, ütésállóságot és költséget.
A könnyű műanyagok, mint például a polipropilén és a polietilén habok csökkentik a tehetetlenséget és meghosszabbítják az akkumulátor élettartamát. Emellett csökkentik a motorok és a működtetők kopását. Ez hosszabb szervizintervallumokat és jobb rendszerhatékonyságot jelent. Az üveg- vagy szénszálerősítésű kompozit műanyagok stratégiai használata lehetővé teszi a szilárdságot további tömeg nélkül. Az amr platformok esetében minden gramm számít.
Fémek: alumínium, rozsdamentes acél, titán
A szállítórobotok házának szerkezeti oldalán a fémek dominálnak. A szerkezeti vázakhoz használt 6061-es alumínium kiváló szilárdság-súly arányt biztosít az anyagválasztásban. Könnyen megmunkálható és hegeszthető. Ellenáll a korróziónak. És olcsóbb, mint a titán. A legtöbb amr alváz és konzol esetében a 6061-T6 elvégzi a feladatot.
A 17-4 PH rozsdamentes acél akkor válik a legjobbá, ha komoly szilárdságra van szükség. ASTM A693 H900 szabvány szerint eléri az 1275 MPa szakítószilárdságot és az 1060 MPa folyáshatárt. Emellett ellenáll a korróziónak és széles hőmérsékleti tartományban tartja alakját. A Ti-6Al-4V titán kínálja a legjobb szilárdság-tömeg arányt a három közül. Nagy teljesítményű kötésekhez alkalmas. De drágább és lassabban forgácsolható. Ezért tartogasd a kritikus helyekre.
Műanyagok és kompozitok
A műanyagok fogantyúhéjakat, fedeleket és nem szerkezeti házakat kezelnek. Az alábbi táblázat összehasonlítja a szállítórobotok házainak főbb lehetőségeit.
| Műanyag típus | Főbb előnyei | Korlátok és szempontok | Gyakori robotikai alkalmazások |
| ABS | Szívósság, ütésállóság, jó felületkezelés, könnyű formázhatóság, viszonylag alacsony költség | Gyenge UV- és vegyi ellenállás, közepes hőelhajlás | Házak, elektronikus házak, prototípusok |
| Polikarbonát (PC) | Nagy ütésállóság, átlátszóság, kiváló hőállóság | Feszültségrepedésre hajlamos, vegyszerekre érzékeny, drága | Lencsék, védőszemüvegek, elektromos házak |
| Nylon (PA) | Nagy szilárdságú, kopásálló, jó kopási tulajdonságokkal rendelkezik, önkenő | Nedvszívó, formázás előtt szárítást igényel | Fogaskerekek, csapágyak, autóipari alkatrészek |
Valós ammónia- és rezgéscsillapító alkalmazások mutatják be ezeknek a műanyagoknak a teljesítményét. Az önvezető traktorok és betakarítógépek UV-stabilizált műanyagokat használnak a hosszan tartó napsugárzásnak való kitettség ellenállóvá tételéhez. Az érzékelőházak és a kameraburkolatok átlátszó, karcálló polimerekből készülnek. A rugalmas műanyagból készült, puha tapintású markolatok károsodás nélkül kezelik a kényes gyümölcsöket és zöldségeket. A nedvességálló anyagok megbízható működést biztosítanak magas páratartalmú és nedves körülmények között. A tartós ABS és polikarbonát keverékek ellenállnak a gyakori fizikai behatásoknak.
Az öregedés elleni küzdelem érdekében a mérnökök beépített UV-stabilizátorokkal, hidrolízisállósággal és kémiai inertséggel rendelkező műanyagokat választanak. Például bizonyos polikarbonát és UV-stabilizált ABS minőségek kiváló időjárásállóságot biztosítanak, így alkalmasak drónokhoz, mezőgazdasági robotokhoz és önvezető járművekhez.
Mind a CNC megmunkálás, mind a fröccsöntés működik ezekkel a fém és műanyag anyagopciókkal. A megfelelő választás a mennyiségtől, a pontossági igényektől és a költségvetéstől függ. Egyetlen AMR robot alkatrészhez három különböző anyag is használható. Ez normális. Csak győződjön meg róla, hogy minden választásnak megvan a maga célja.
Szállítórobot-ház gyártási folyamatának kiválasztása
Kritériumok: Mennyiség, Komplexitás, Pontosság
Három dolog vezérli a szállítórobotok házának kiválasztását. A mennyiség az első. Az alacsony mennyiség CNC megmunkálást vagy lemezmegmunkálást jelent. A nagy mennyiség fröccsöntést vagy sajtolást jelent. A lassú CNC nem igazán fejlődik nagy tételekben. A szerszámos folyamatok átveszik az irányítást, ha túllépjük ezt a pontot.
A komplexitás a következő fontos szempont. A szűk sarkokhoz CNC szükséges. A szerszámos folyamatok a terv elkészítése után az összetett formákat is kezelik. A minőség is szerepet játszik. A precíziós műveletekhez automatizált eszközökre van szükség ahhoz, hogy minden alkalommal ugyanazt az eredményt kapják.
A precízió teszi teljessé a listát. A tuskóból készült CNC megmunkálás alkalmas nagy tűrésű alkatrészekre. A csapágyüléseknek is szükségük van erre a pontosságra. A tűréshatárt a munkához kell igazítani. Ne készítsen annál szorosabbat, mint amennyire az összeszereléshez szükséges.
Az alkatrészek darabszáma is számít. Az alkatrészek összeillesztése csökkenti a ciklusidőt. Tervezze meg a szállítórobot házát úgy, hogy kevesebb alkatrészt használjon.
AMR robotalkatrészek megfelelő folyamatának kiválasztása
Minden amr robotalkatrésznek van egy természetes otthona. A szerkezeti vázak a legjobban lemezmegmunkálással működnek. Az érzékelőházak fröccsöntésre kerülnek. Kis volumenű gyártáshoz CNC vagy lemezmegmunkálás szükséges. Nincs szükség szerszámberuházásra. Nagy volumenű gyártáshoz fröccsöntést alkalmaznak. Az alkatrészenkénti költség a megtérülési pont alá esik. Ez a pont a CNC-hez képest 100-500 egység felett van. A 3D nyomtatáshoz képest 500-1,000 egység felett van. Ez a kis volumenű és nagy volumenű gyártási küszöb határozza meg a folyamatot.
A kritikus amr robotalkatrészekhez válassza a legmegfelelőbb módszert. A belső bordákkal rendelkező komplex üreges formákhoz fröccsöntés vagy CNC szükséges. Az egyszerű konzolok lemezekkel működnek. A polcról levehető alkatrészek költségeket csökkentenek. Először katalógusokból származó motorokat használjon. Takarítsa meg az egyedi munkát azokra az alkatrészekre, amelyek valóban igénylik. Az amr robotalkatrészek megfelelő folyamatának kiválasztása egy egyszerű szabállyal kezdődik. Igazítsa a folyamatot az alkatrészhez. Egy amr esetében a szilárdság a legfontosabb. Az amr naponta nehéz terheket kezel. Egy jól megtervezett amr évekig működik.
Vigye el terveit egy gyártópartnerhez DFM-felülvizsgálatra. Mérnökeik korán felismerik a költségtényezőket, és javításokat javasolnak, mielőtt a szerszámgyártás megkezdődne. A megfelelő technológiai partner segít lerövidíteni a piacra jutási időt.
Költség-haszon elemzés
A pénz dönti el a végső döntést. Az anyagköltség folyamatokonként eltérő. A megmunkált házak esetében a nyersdarab költsége fontosabb, mint a nettó tömeg. A fröccsöntött alkatrészek esetében a gyanta minősége számít. Az átalakítási költség egyenlő a beállítási költség osztva a tételmérettel, plusz a gépidő összege.
A szerszámozás kezdetben keményen sújtja a folyamatot. A sok alkatrészre elosztott forma egységenként keveset ad hozzá, de egy kis darabszámú darabonként sokat. A hozam és a selejt is befolyásolja a számokat. Az egy jó darabra jutó költség egyenlő az egy megkísérelt darab költségének osztva a jó darabok faktorával. A kalibrálás és a tesztelés meghatározó lehet a precíziós házak költségeinél.
A fedezeti pont képlete egyszerű. Az állandó költségek különbsége osztva a változó költségek megtakarításával. Először végezze el a számításokat. A kapacitás is számít. Az alacsony kihasználtság növeli a költségeket. Egyetlen robotcella beállítása hónapokig is eltarthat. Tervezzen előre. Indítsa el gyártópartnerét korán. A szállítórobot háza a tervek szerint megkezdi a termelést.
Partnerség a NOBLE-lal a szállítórobotok házainak gyártásában
Fő szolgáltatások: Fém- és műanyagfeldolgozás
A NOBLE mind a négy folyamatot egy fedél alatt végzi. CNC megmunkálást, fröccsöntést és lemezmegmunkálást egyetlen partnertől kap. Ez csökkenti az koordinációs időt és állandó minőséget biztosít. Ez minden szállítórobot-ház esetében számít. A CNC megmunkálás szűk tűréshatárokat kezel az illesztések és konzolok esetében. A fröccsöntés gyorsan gyárt héjakat és burkolatokat. A lemezmegmunkálás kereteket és alvázakat épít. A NOBLE progresszív sajtolást is végez nagy volumenű alkatrészekhez, például akkumulátortálcákhoz. Fröccsöntő műhelyük ABS, PC/ABS, nejlon és egyebek anyagaival dolgozik. Minden egyes alkatrészhez igazítják a ciklusidőket és a kapuk helyét. Ez a szakértelem segít az amr alkalmazásoknak megbízható házak előállításában. A NOBLE a kis volumenű gyártásokat is támogatja fröccsöntő szerszámokkal, amelyek gyorsan megtérülnek. A prototípustól a gyártásig fröccsöntési képességeik zökkenőmentesen skálázhatók. Hibrid alkatrészek esetén a fröccsöntést CNC megmunkálással is kombinálják. Ez a rugalmasság időt takarít meg az amr robot alkatrészei számára.
Minőségi tanúsítványok
A minőség minden szállítórobot-ház esetében számít. A NOBLE minőségirányítási tanúsítványokkal rendelkezik, amelyek garantálják a folyamatok ellenőrzését. Ezek jelentése:
- A minőségirányítási rendszer a nyersanyagtól a késztermékig minden lépést lefed.
- További tanúsítványok biztosítják a tervezési ellenőrzéseket, a kockázatkezelést és a nyomon követhetőséget. Ez fontos az orvosi robotika és a nagy pontosságú ammónia- és rezgéscsillapító alkatrészek esetében.
- A rendszeres felügyeleti auditok biztosítják a folyamatos megfelelést.
Ezekkel a szabványokkal a selejtarányok alacsonyak maradnak. Akár fröccsöntést használ a házakhoz, akár CNC megmunkálást a konzolokhoz, a folyamat pontosan megismétlődik. A NOBLE az anyagmegfelelőségi szabályokat is betartja. A fröccsöntő gyanta minden egyes tétele megfelel a specifikációknak. Az amr robotalkatrészek gyártása terén ezek a tanúsítványok bizalmat adnak. Biztosítják az alkatrészek megfelelő működését a kritikus rendszerekben, az érzékelők rögzítésétől a szerkezeti keretekig.
Teljes körű szolgáltatás a tervezéstől az összeszerelésig
A NOBLE nem csak alkatrészeket gyárt. A kezdetektől fogva segítenek. Mérnökeik áttekintik a CAD-modellt, és fejlesztéseket javasolnak. Például beállíthatják a falvastagságot a fröccsöntéshez, vagy hozzáadhatnak huzatszögeket. A befejezést és az összeszerelést is ők kezelik. Ön elküldi a tervet, és visszakapja a komplett szállítórobot-házat. A NOBLE a kész alkatrészek beszerzését is kezeli. Mindent egyetlen végső egységbe integrálnak. Ez a teljes körű szolgáltatást nyújtó megközelítés csökkenti az átfutási időt. A gyártásban Ön a szoftverre és a tesztelésre összpontosít. A NOBLE gondoskodik a hardverről. A fröccsöntő szerszámaik gyorsan elkészülnek. A CNC megmunkálás párhuzamosan zajlik. A lemezmegmunkálás szerkezeti támogatást nyújt. Minden összeáll az ellenőrzéshez és a szállításhoz. Ez a teljes körű képesség zökkenőmentesebbé teszi az amr robotalkatrészek gyártását. Ön egy olyan partnert kap, aki korán megoldja a problémákat.
Nincs olyan folyamat, amely minden egyes szállítórobot-ház alkatrészéhez a legjobban illeszkedik. A helyes választás attól függ, hogy hány alkatrészre van szüksége, mennyire kell pontosnak lennie, és milyen a költségvetése. A kész alkatrészek felgyorsítják a fejlesztést és pénzt takarítanak meg. Tehát először derítse ki, hogy mire van szüksége az amr robot alkatrészeinek. Ezután időben beszéljen egy gyártópartnerrel. Ez a lépés időt takarít meg, és megakadályozza a költséges átdolgozást.
Készen állsz az indulásra? Kérj tervfelülvizsgálatot vagy árajánlatot a NOBLE-tól. Teljes körű gyártást biztosítanak minőségi tanúsítvánnyal. Csapatuk a prototípustól a teljes gyártásig segíti az amr projekteket. Bízd mérnökeikre, hogy segítsenek az amr-ed sikerre vinni.
Gyakran ismételt kérdések a kézbesítő robotok lakhatásáról
Melyik eljárás a leghatékonyabb kis darabszámú alkatrészekhez?
A CNC megmunkálás vagy a lemezmegmunkálás jól működik. Egyik sem igényel előre kifizetett szerszámokat. Ez alacsonyan tartja a költségeket kis mennyiségek gyártása esetén.
Mikortól olcsóbb a fröccsöntés?
100–500 egység felett a CNC-hez képest. 500–1,000 egység felett a 3D nyomtatáshoz képest. A forma költsége nagyobb volumennél megéri.
Mi a tűréshatár-összeállítás egy szállítórobot házában?
A kis méretbeli hibák összeadódnak egy összeállításban. Egy apró eltolás is elmozdítja a következő alkatrészt a helyéről. A CAD modell korai ellenőrzése kiküszöböli ezeket a problémákat.
Melyik műanyag a legalkalmasabb kültéri szállítórobotok házaihoz?
Az UV-stabilizált műanyagok, mint például bizonyos polikarbonát típusok vagy az UV-adalékanyagokkal ellátott ABS, a legmegfelelőbbek. Mindkettő jobban ellenáll a napsugárzás okozta károsodásnak, mint a normál ABS. Ezek a keverékek évekig megőrzik a robotház jó megjelenését.
Mennyire szigorúak a tűréshatárok a CNC megmunkálás során?
A normál pontosság ±0.01–0.05 mm tartományban van. A kulcsfontosságú mozgásszabályozó alkatrészek elérhetik a ±0.003 mm-t. A szigorúbb tűrések nem mindig eredményezik az alkatrész jobb működését.
Milyen tanúsítványokat kell keresnem egy partnerben?
Keressen olyan minőségirányítási tanúsítványokat, amelyek biztosítják a folyamatirányítást és az alacsony selejtarányt.
Kombinálhatom a kész alkatrészeket egy egyedi szállítórobot házzal?
Igen. Először ellenőrizze az illesztési felületek méreteit a CAD modellben. A szabványos csapágyak és konzolok megtakarítják a várakozási időt. Ellenőrizze az illeszkedést, mielőtt fémet vágna a robotházhoz.
