Hogyan válasszuk ki a mobil robot alvázának alkatrészeinek gyártásának megfelelő módszereit és a megfelelő anyagokat? Ez a választás mindent befolyásol – a költségeket, a szilárdságot, a súlyt és azt, hogy milyen gyorsan tudunk több egységet gyártani. Ha rosszul választunk, a robotunk túl nehéz, túl gyenge vagy túl költséges lehet a megépítéséhez. Ha jól csináljuk, a mobil robot alváza jól fog működni anélkül, hogy túllépnénk a költségvetést. Ez attól függ, hogy egy prototípust vagy több ezer egységet építünk. A robotikában minden alvázzal kapcsolatos döntés hatással van az egész tervre. Tehát mi vezérli a választást? Gondoljunk az alkatrész alakjára, a gyártandó darabszámra és a környezeti igényekre. Bontsuk le a lehetőségeket, hogy minden egyes robotalkatrészt a legjobb folyamathoz és anyaghoz illeszthessünk.
Alvázalkatrészek gyártási folyamatai
Négy fő módszer fedi le a legtöbb mobil robot alvázalkatrészt: CNC megmunkálás, fröccsöntés, lemezmegmunkálás és a kész alkatrészek. Mindegyik más problémát old meg. Érdemes megjegyezni, hogy a valódi gyártás ritkán választ csak egyet. Egy tipikus robotkeret egyetlen konstrukcióban ötvözi a lemezmegmunkálást, a CNC megmunkálást, a hegesztést, a kidolgozást és az összeszerelést.
CNC megmunkálás alváz alkatrészekhez
A CNC megmunkálás fémet vagy műanyagot vág ki tömör tömbből. A számítógép vezérli a szerszámokat, így az alak egy programot követ. Ez a szubtraktív módszer akkor működik a legjobban, ha egy alkatrésznek szűk tűréshatárokra és ismételhető geometriára van szüksége.
Amikor a CNC megmunkálás illik
A CNC mozgáskritikus hardverekhez illeszkedik. A működtetőházak, az illesztési testek és a motortartók mind erre épülnek. A folyamat nagy méretpontosságot biztosít, és ez a pontosság minden egységnél megismétlődik. A precíziós magalkatrészek esetében ±0.01 mm-es stabil tűréshatár érhető el. A kritikus jellemzők megfelelő környezeti szabályozással és ellenőrzéssel elérhetik a ±0.003 mm-t. Egy alumínium 7075-T6 robot illesztési ház például ±0.005 mm-es koncentrikusságot tartott a kettős csapágyülések között. Ezek a számok számítanak a robotikában, ahol egy lötyögő illesztés tönkreteszi a navigációt.
Költség és átfutási idő kompromisszumok
A CNC-hez nincs szükség öntőformára, így a kezdeti költségek alacsonyak maradnak. Ez alkalmassá teszi prototípusokhoz és kis szériás gyártásokhoz. Az alkatrészek napok alatt megérkeznek. A hátrányai? Valakinek meg kell írnia a CNC kódot, az anyag kárba vész, és az egyes egységek alkatrészenként magas beruházást igényelnek. Mégis, az egyszeri konzolok vagy a rövid hídgyártás esetében semmi sem veri a sebességet.
Alvázalkatrészek fröccsöntése
A fröccsöntés során az olvadt műanyagot egy fémformába préselik. A forma minden alkatrészt ugyanúgy alakít. A ciklusidők gyorsak, az anyagveszteség pedig minimális.
Formázási térfogatküszöbök
A fröccsöntés nagy mennyiségben kifizetődő. Az alumínium szerszámok 50 000 alkatrész alatti mennyiségek esetén működnek. Az acél szerszámok 100 000 és 1 millió+ alkatrész között a leghatékonyabbak, ahol az alkatrészenkénti költség meredeken csökken. Ezen küszöbértékek alatt a matematika ritkán működik.
Szerszámköltségek és tervezési korlátok
A szerszámozás befolyásolja a döntést. Az alumínium öntőformák ára 2,000 és 10 000 dollár között mozog az alacsony és közepes komplexitású, egyfészkes munkák esetében. Az acél öntőformák ára 10 000 és 100 000 dollár között mozog, míg a többfészkes, edzett acél ára meghaladhatja a 200 000 dollárt. Egy alumínium öntőforma cseréje az acélcsere körülbelül 10%-ába kerül, ami 5,000–20 000 dollár közé esik. A fröccsöntés a fröccsönthető műanyagokra is korlátozza a lehetőségeket, és a tűrések is lazábbak, mint a CNC-nél. Ezek az alkatrészek általában nem hordoznak szerkezeti terhelést, bár az integrált kapcsok, bordák és kábelvezető elemek szabadon megtalálhatók a formában.
Alvázalkatrészek lemezmegmunkálása
A lemezmegmunkálás a sík anyagokat keretekké és konzolokká formázza. Gyors, olcsó és elég merev a legtöbb alvázmunkához.
Lézervágás, hajlítás és hegesztés
A lézervágás kezeli a profilt. A hajlítás hozza létre a redőket. A hegesztés mindent összezár. A MIG hegesztés alkalmas szerkezeti vázakra és konzolokra, bár a magas hőmérséklet eldeformálhatja a vékony lemezeket. A TIG hegesztés jól működik rozsdamentes acélon és alumíniumon, látható varratokkal. Az ellenállás-ponthegesztés gyorsan összeilleszti az átfedő paneleket, de mindkét oldalon elektródahozzáférést igényel. A lézerhegesztés szűk hőhatásövezetet biztosít a szűk vetemedési költségvetés érdekében. Vékony lemezeknél a hővetemedés az igazi ellenség, nem a csatlakozás szilárdsága. A szakaszos hegesztés, a kiegyensúlyozott sorrend és a merev rögzítés megőrzi a síkfelületet.
Alkalmasság keretekhez és konzolokhoz
A szabványos raktári vastagságok egyszerűvé teszik a tervezést. Az alumínium 0.020, 0.032, 0.040, 0.050, 0.062, 0.080, 0.093, 0.100, 0.125, 0.190 és 0.250 hüvelykes vastagságban kapható. Az acél 0.018 és 0.375 hüvelyk közötti vastagságban kapható. Ezek a méretek a legtöbb alváz- és konzolalkalmazást lefedik.
A kész alkatrészek teszik teljessé a képet. A csapágyak, rögzítőelemek és extrudált alkatrészek készen érkeznek a felcsavarozásra. Ezek megvásárlása jobb, mint minden apró darab megmunkálása. Gyakorlati szempontból a robotika gyártása egy keverési játék. A folyamatok megfelelő keveréke egyensúlyban tartja a költségeket, a súlyt és a teljesítményt.
Az alvázalkatrészek gyakori anyagai
A mobil robot alvázának alkatrészeihez kiválasztott anyag befolyásolja az egész konstrukciót. Egy hegesztett kerethez, egy műanyag házhoz és egy 3D nyomtatott konzolhoz mind más anyag szükséges. A helyes választás egyensúlyt teremt a szilárdság, a súly, a költség és az alkatrészek tervezett gyártási módja között. A robotrendszereknél minden gramm és minden dollár számít. A jó anyagok korai kiválasztása megakadályozza a költséges újratervezést később.
Fémek alvázalkatrészekhez
Alumíniumötvözetek: szilárdság-súly egyensúly
A legtöbb robotváz építéséhez az alumínium a legjobb választás. Az olyan ötvözetek, mint a 6061-T6, jól megmunkálhatók. Szilárdság-tömeg aránya jobb, mint az acélé, így az alumínium remekül használható keretekhez és konzolokhoz. A nagyobb szilárdságot igénylő alkatrészekhez a 7075-T6 nagyobb folyáshatárt kínál, miközben alacsony a súlya. Az alumínium kiválasztása általában a költségektől és a szilárdsági igényektől függ.
Acél és rozsdamentes acél: Tartósság és költség
Az acél kilogrammonként olcsóbb, mint az alumínium. Nagyobb merevséget kínál, és tovább bírja a lökésszerű terheléseket. De majdnem háromszor annyit nyom. A 17-4 PH rozsdamentes acél kiemelkedik a robotikai rendszerek közül. Ellenáll a rozsdának, és hőkezelhető a nagy szilárdság érdekében. Sok robotépítő használja konzolokhoz, tartókhoz és egyedi rögzítőelemekhez. Az acél alkatrészek gyártása általában hegesztést és megmunkálást foglal magában.
Titán: Nagy szilárdság, kis súly
A Ti-6Al-4V titán nagy szilárdságot kínál jelentős súlycsökkentés mellett, de magas költségek mellett. A titán megmunkálása kihívást jelent, és a szerszámok gyorsan kopnak. A titánt csak súlykritikus alkatrészeken, például nagy teljesítményű drónvázakon vagy precíziós karokon láthatjuk. A legtöbb alvázszerkezet esetében az alumínium vagy az acél a logikusabb.
Műanyagok alvázalkatrészekhez
ABS: Ütésállóság és költség
Az ABS jól tűri az ütéseket és alacsonyan tartja a költségeket. Remekül működik burkolatokhoz, házakhoz és nem szerkezeti konzolokhoz. Az ABS térfogatkilogrammonként körülbelül 1.40-1.80 dollárba kerül. Ez teszi a beltéri robotházak alapanyagává. A kompromisszum? Alacsonyabb merevség, mint a fémeké. Könnyű AMR robotalkatrészek esetében az ABS megtalálja a megfelelő egyensúlyt a költség és a szívósság között.
Nejlon: Kopásállóság és rugalmasság
A 30%-os üvegszálas töltetű 6/6-os nejlon (PA66 GF30) ára kilogrammonként 3.50–5.50 dollárra ugrik. A töltetlen PA6 ára 2.80–3.80 dollár/kg. Fogaskerekek, perselyek és szerkezeti konzolok esetében a fokozott kopásállóság és tartósság igazolja a költségeket. A nejlon jobban tűri az ismétlődő igénybevételt, mint az ABS. Ezek az AMR robotalkatrészekhez használt anyagok jobb mechanikai teljesítményt nyújtanak, mint a hagyományos műanyagok.
Árucsoport (ABS, PP, HDPE): 1.20–2.00 USD/kg 1–5 tonna éves mennyiségben. Elsődleges mérnöki csoport (PA6, POM, PC, PBT): 2.50–5.50 USD/kg. Az üvegszál nagyjából 0.80–1.50 USD/kg-mal növeli az értéket; az égésgátló 0.50–2.00 USD/kg-mal növeli az értéket. A prototípus mennyisége (500 kg/év alatt) ezeknek a számoknak a 2–4-szerese a minimális keverési mennyiségek miatt.
Kompozitok és 3D nyomtatott anyagok alvázalkatrészekhez
Szénszál és üvegszál
A szénszál kiváló merevség-tömeg arányt kínál. A szénszálas váz jelentős súlymegtakarítást biztosít az alumíniummal szemben. Az anyagköltség azonban magas, és a gyártás szakképzett rétegrendet igényel. Az üvegszál egy megfizethetőbb alternatíva, amely a súlyához képest jó merevséggel rendelkezik. Mindkét anyag jól működik ott, ahol a súly és a teljesítmény fontosabb, mint a költség.
DMLS és 3D nyomtatott alkatrészek
A közvetlen fémlézeres szinterezés (DMLS) fémporból rétegről rétegre építi fel az alkatrészeket. Az összetett, megmunkálhatatlan formákhoz a DMLS új tervezési lehetőségeket kínál. A 17-4 PH rozsdamentes acél jól nyomtatható. A szinterezett állapot 800 MPa folyáshatárt biztosít, mindössze 4%-os nyúlással. A H900-as hőkezelés 1100 MPa folyáshatárt és 7%-os nyúlást eredményez. A finomabb, 20 mikronos felbontás 1227 MPa folyáshatárt és 10%-os nyúlást biztosít hőkezelés után. Kis sorozatú összetett AMR robotalkatrészek esetében a DMLS versenyre kel a megmunkálással.
| Állapot | Hozamszilárdság (MPa) | Megnyúlás (%) |
| Szinterezett | 800 | 4 |
| Hőkezelt (H900) | 1100 | 7 |
| 20 μm felbontás, H900 | 1227 | 10 |
| 30 μm felbontás, H900 | 1234 | 13 |
A robotalkatrészek anyagválasztása attól függ, hogy az anyagot az alkatrész feladatához kell-e illeszteni. A teherhordó keretekhez fémekre vagy kompozitokra van szükség. A burkolatok és a lámpakonzolok jól működnek műanyagokban. Robotrendszerek esetében a jó anyagválasztás jelenti a különbséget a robot működése és a meghibásodása között.
Alvázalkatrészek tervezési szempontjai
Geometria és terhelési útvonalak
Bordák, sarokelemek és falvastagság
A falvastagság határozza meg a kiindulópontot. CNC megmunkált alumínium esetében a biztonságos minimum 0.8 mm. A legtöbb robotkapcsolat 2 és 4 mm között van a súlycsökkentés és a szilárdság megőrzése érdekében.
A bordák erősebbé teszik az alkatrészt anélkül, hogy nehezebbé tennék. CNC alkatrészek esetén a magasság-vastagság arányt 5:1 és 10:1 között kell tartani. A magasság nem haladhatja meg a szélesség négyszeresét. Az aljánál R2 és R4 mm közötti lekerekítési sugarat kell hozzáadni. Három hosszú borda több mint kétszeresére növelheti a hajlítószilárdságot súly hozzáadása nélkül.
A fröccsöntött alkatrészek esetében eltérő szabályokat követnek a süllyedési nyomok elkerülése és a kidobódás biztosítása érdekében. A bordák jellemzően vékonyabbak, mint a fő fal, és a formához huzatszögeket adnak hozzá.
Stresszkoncentráció és fáradtság
Minden éles sarok feszültséget okoz. A lekerekítések ezt orvosolják. A fészek mélységének és szélességének arányát 4:1-en vagy kevesebben kell tartani. Furatok esetén a mélységet az átmérőhöz képest korlátozni kell a szerszámhozzáférés és a pontosság fenntartása érdekében. A robotikában az állandó rezgés az élet velejárója. A bordák és az eresztékek szélesebb területeken osztják el a terhelést, hogy csökkentsék a csúcsfeszültséget és javítsák a hosszú távú tartósságot.
Összeszerelési jellemzők
Rögzítők, patentkapcsok és ragasztók
Minden illesztési módszernek megvannak a maga hátrányai. A menetes rögzítőelemek nagy feszültséget hoznak létre a csavarok helyén. A rezgés idővel meglazíthatja őket. Fém-műanyag kötések esetén a hőmérsékleti különbségek a feszültséget a rögzítőelemeknél koncentrálják.
A ragasztás számos problémát old meg. Egyenletesen osztja el a terhelést a hézagban. A ragasztók ellenállnak a rezgésnek és vízálló tömítéseket hoznak létre. Kevesebb súlyt eredményeznek a plusz szerelvények kihagyásával. Ez a megközelítés javítja a tartósságot és a teljesítményt.
| Tényező | Menetes rögzítők | Ragasztó ragasztás |
| A stresszeloszlás | Magas a rögzítési pontoknál | Még az ízületeken át is |
| Fáradtságállóság | Különleges gondozást igényel | Kiváló |
| Rezgésállóság | Meglazíthatja | Jó |
| Korrózióveszély | Magas | Alacsony |
| Különböző anyagok | Vásár | Kiváló |
| Hőállóság | Magas | szegény |
| Súlyhatás | nehezebb | Öngyújtó |
A ragasztók rosszul tűrik a hőt. Állandó terhelés alatt kúszhatnak. A jó megoldások nyíróterhelésekhez és olyan rögzítőelemekhez használnak ragasztókat, ahol a szétszerelés fontos.
Tűrésösszegzés és igazítás
Minden alkatrésznek van egy tűréshatára. Ha egymásra helyezzük őket, a hiba kibillentheti a robotot a helyes beállításból. A különböző anyagok csak rontják a helyzetet.
Az alumínium, a szénacél és a rozsdamentes acél eltérő hőtágulási együtthatóval rendelkezik, amelyet vegyes anyagokból álló szerelvények esetén figyelembe kell venni.
Egy acél golyósorsó jelentősen kitágulhat egy munkaciklus alatt, ami befolyásolja az illesztést és a holtjátékot.
Kritikus szerelvények esetén a teljes hőmérsékleti tartományra vonatkozóan egyeznie kell a hőtágulási együttható (CTE) értékekkel vagy a tervezési hézaggal. A jó anyagválasztás számos beállítási problémát megelőz.
Környezeti és termikus tényezők
Korrózió és vegyi expozíció
Az anyagválasztást az üzemi környezet befolyásolja. Az alumínium a legtöbb körülménynek ellenáll. A rozsdamentes acél nagy szilárdságot biztosít zordabb körülmények között is. Az olyan műanyagok, mint az ABS és a nejlon, ellenállnak a gyakori vegyszereknek.
Hőelvezetés és anyagstabilitás
A fém alvázalkatrészek tartják a terhelést és vezetik a motorok hőjét. Az alumínium sokkal jobban vezeti a hőt, mint az acél, így előnyös a hőkezelés szempontjából.
Az anyag hőmérsékletváltozás alatti stabilitása befolyásolja a hosszú távú teljesítményt. Az egyes ciklusokban táguló alkatrészek elmozdulhatnak az illesztésből. Használjon hasonló hőtágulási együtthatójú (CHT) anyagokat az eltolódás csökkentése érdekében. Ha ez nem lehetséges, akkor a tervezés során ügyeljen a megfelelőségre. Robotrendszerek esetében ez a részletekre való odafigyelés javítja a teljesítményt.
Az AMR robotalkatrészek tervezésénél figyelembe kell venni ezeket a szempontokat a projekt korai szakaszában. A falvastagság, a bordák, az összeszerelési módszer és az anyagválasztás mind összhangban vannak. Ha ezeket jól alkalmazzák, a robot nagy szilárdságot biztosít túlzott súly nélkül. Ha rosszul alkalmazzák, akkor leküzdhető az elsodródás és a kifáradás.
Alvázalkatrészek döntési keretrendszere
Ez a keretrendszer összekapcsolja a mobil robot alvázalkatrészeinek alakját, mennyiségét és költségvetését. Az alkatrész jellemzőit valódi gyártási döntésekké alakítja. A cél a tervezés és a gyártás közötti költséges eltérések elkerülése.
Az alkatrész komplexitásához igazodó folyamat
Az alkatrész alakja gyakran meghatározza, hogy mely folyamatokat használhatod. Az összetett belső jellemzők bizonyos módszereket teljesen kizárnak.
Egyszerű konzolok vs. komplex házak
Egy lapos konzol bármilyen folyamattal működik. Egy belső csatornákkal ellátott ház nem. Az alábbi táblázat bemutatja, hogyan viszonyul a CNC megmunkálás és a fröccsöntés.
| Jellemző | CNC megmunkálás | Fröccsöntés |
| Belső csatornák | Szerszámhozzáférés korlátozott; gyakran több beállításra vagy 5-tengelyes megmunkálásra van szükség, ami növeli a költségeket | Az összetett belső formák közvetlenül önthetők, így a másodlagos műveleteket ki lehet vágni |
| alámetszésekben | Nehéz megmunkálni, mert a szerszámok nem érik el, ami növeli a költségeket és a bonyolultságot | Közvetlenül formázható, kiküszöbölve a másodlagos műveleteket |
| Teljes költség/megvalósíthatósági hatás | Nagy bonyolultságú és költséges belső csatornák és alámetszések esetén; jobb kis mennyiségekhez vagy olyan formákhoz, amelyek nem tudnak kipattanni a formából | Megmunkálhatóbb összetett belső elemekhez, de az alámetszések megnehezíthetik a kidobást és növelhetik a forma költségeit |
Érdemes megjegyezni, hogy a CNC megmunkálást akkor részesítik előnyben, ha az alkatrész bonyolultsága olyan formákat foglal magában, amelyek nem tudnak könnyen kipattanni a formából. Ez alkalmassá teszi a CNC-t kis volumenű gyártásra. Például egy robotrendszer háza mély üregekkel és éles belső sarkokkal rendelkezhet.
Az alkatrész geometriája mély üregeket, éles belső sarkokat vagy olyan jellemzőket tartalmaz, amelyek 5 tengelyes egyidejű megmunkálást igényelnek.
Ez az alakzat 5 tengelyes megmunkálást igényel. A fröccsöntésnek problémái lennének a kidobással.
Jellemzőméret és felületkezelés
A kis jellemzők és a pontos kidolgozás a CNC megmunkálás felé tereli az alkatrészeket. A felületkezelési követelmények is befolyásolják a folyamatokat. Az anyagválasztás itt számít. Egyes anyagoknál könnyebb sima felületet elérni, mint másoknál. A lemezmegmunkálást a hajlítási sugarak korlátozzák. Olyan szerkezeti vázakhoz illeszkedik, ahol a pontos pontosság kevésbé számít.
Anyagok összehangolása a termelési mennyiséggel
A legjobb anyag is haszontalan, ha nem engedheted meg magadnak az előállítását. Itt találkozik az anyagválasztás a gyártástervezéssel.
Kis volumenű prototípusgyártás vs. tömeggyártás
Kis volumen esetén a CNC megmunkálás a legjobb megoldás. Nincsenek öntőformák, amiket gyártani kellene. Egyik napról a másikra elvégezhető a munka. Tömegtermelés esetén a fröccsöntés válik a normává. A magas előzetes szerszámköltség több millió alkatrészre oszlik el. A lemezmegmunkálás a kettő között helyezkedik el. Nagy szilárdságot és mérsékelt költségeket biztosít.
Hídszerszámozás és hibrid megközelítések
Sok csapat használ hídszerszámozást. CNC-vel vagy fémlemezzel prototípusokat készítenek a terv tesztelésére. Ezután egy lágyabb alumínium öntőformát használnak az előgyártási alkatrészek elkészítéséhez. Ez lehetővé teszi számukra, hogy teszteljék a piacot, mielőtt acélöntőformát választanának. A hibrid megközelítés jól működik: a fröccsöntött alkatrészt a kritikus felületeken megmunkálják. Ez egyensúlyt teremt a költségmegtakarítás és a szigorú tűréshatárok között.
Költség és átfutási idő összehasonlítása
Az egységköltség csak egy tényező. A teljes tulajdonlási költség magában foglalja a szerszámokat, a selejtarányt és az átfutási időt.
Egységköltség vs. teljes tulajdonlási költség
Egy CNC alkatrésznek nincs szerszámköltsége, de magasabb az egységköltsége. Egy fröccsöntött alkatrésznek magas a szerszámköltsége, de alacsony az egységköltsége. A helyes választás a teljes gyártási darabszámtól függ. A teljesítmény és a tartósság is befolyásolja az összköltséget. Egy erősebb alkatrész lehetővé teheti a súlycsökkentést máshol. Az AMR robotalkatrészek megfelelő folyamatának kiválasztása ezektől a kompromisszumoktól függ.
Átfutási idő mozgatórugói folyamatok szerint
A szállítási időt a beállítás határozza meg. A gyártási folyamatok mindegyikének eltérő a szállítási ideje. Egy olyan partner, mint a NOBLE, Kína vezető gyártóvállalata, kiemelkedő szolgáltatást nyújt. Szakértelmük segíti az ügyfeleket az ammónium-réz robotalkatrészek gyártásában. A NOBLE kiválóan teljesít a robotikai gyártásban, minden robotalkatrész esetében biztosítva a nagy szilárdságot és az alacsony súlyt. Megbízható alkatrészeik igényes alkalmazásokat szolgálnak ki. Megértik, hogy a robotika precíziót igényel. A NOBLE együttműködik az ügyfelekkel, hogy javítsa minden általuk épített robotrendszer teljesítményét. Minden robot profitál az anyagválasztásban szerzett szakértelmükből. A megfelelő anyag mindent megváltoztat. Egy jó robottervező tudja ezt. Egy nagyszerű robotépítő a NOBLE-t választja.
NOBLE: Mobil Robot Alkatrészek Gyártó Partner
A NOBLE fém- és műanyag-megmunkálással foglalkozik mobil robotok alvázalkatrészeihez. A cég mindent elintéz, a terv ellenőrzésétől a végtermék összeállításáig. A robotrendszerek esetében az, hogy mindez egy helyen van, időt takarít meg és megakadályozza a keveredéseket. Robotikai ismereteik segítenek a gyártás és az anyagkiválasztás minden lépésének javításában.
Fém- és műanyagfeldolgozási szakértelem
CNC megmunkálás, fröccsöntés és lemezmegmunkálás
A NOBLE három fő folyamatot végez saját műhelyében. A CNC megmunkálás 3, 4 és 5 tengelyes marást, valamint esztergálást foglal magában, így nagy pontosságot ér el, amely alkalmas robotikai alkatrészek gyártására.
A fröccsöntés műanyag és fém alkatrészek gyártásával foglalkozik. A NOBLE acél és alumínium öntőformákat használ, az acél öntőformák nagy volumenű gyártáshoz, az alumínium öntőformák pedig rövidebb sorozatokhoz alkalmasak. A prés kapacitását az alkatrész mérete és anyaga alapján választják ki.
A készletet lemezmegmunkálás teszi teljessé. A NOBLE hajlítást, hegesztést, vágást és sajtolást kínál, az alvázkeretekhez és konzolokhoz megfelelő szűk tűréshatárokkal.
| Gyártási folyamat | Főbb képességek |
| CNC megmunkálás | 3, 4, 5 tengelyes CNC marás, CNC esztergálás, utómegmunkálás |
| Fröccsöntés | Műanyag fröccsöntés, fém fröccsöntés, formakészítés, utófeldolgozás |
| Lemezgyártás | Hajlítás, hegesztés, vágás, sajtolás, felületkezelés |
Tervezési támogatás az összeszerelésen keresztül
A NOBLE szolgáltatásai túlmutatnak az alkatrészek egyszerű gyártásán. A csapat segít az alkatrésztervezésben, az anyagválasztásban és az összeszerelés megtervezésében. Javaslatot tesznek az egyes komponensekhez a megfelelő folyamatra a legjobb teljesítmény elérése érdekében, a mennyiség és az időkeret alapján.
Kis volumenű gyártás esetén CNC megmunkálást vagy vákuumöntést alkalmaznak. Nagy volumenű gyártás esetén nagy volumenű fröccsöntésre vagy lemezmegmunkálásra váltanak. A másodlagos megmunkálást, mint például a polírozást, a porfestést és a festést, házon belül végzik. Az alkatrészek összeszerelésre készen érkeznek.
Tanúsítványok és minőségi szabványok
A NOBLE minőségirányítási tanúsítványokkal rendelkezik, amelyek biztosítják a folyamatellenőrzést és a nyomonkövethetőséget. Minden szállítmányt ellenőrzési feljegyzések igazolnak. Minden alkatrészt visszakövethet a gyártási tételig.
Teljes körű szolgáltatás a prototípustól a gyártásig
Egy prototípussal kezdheti, és a robotépítés során több ezer darabra növelheti a gyártását anélkül, hogy beszállítót kellene váltania. A NOBLE kis volumenű gyártást is vállal CNC megmunkálással, nagy volumenű munkákat pedig fröccsöntéssel és lemezmegmunkálással.
A házon belüli minőségellenőrzés korán felismeri a problémákat. A csapat ért a robotikai gyártáshoz. Kiegyensúlyozzák az erőt és a súlyt, és minden egyes robotalkalmazáshoz a megfelelő anyagot választják.
A mobil robot alvázalkatrészeinek minden gyártási módja más problémát old meg. A CNC megmunkálás a legjobb szűk tűréshatárok és kis tételek esetén. A fröccsöntés csökkenti az egyes alkatrészek költségét, ha sok darabot gyártunk. A fémlemezgyártás gyorsan merev vázat eredményez. A kész alkatrészek időt takarítanak meg a kis hardvereknél. A való életben a legtöbb konstrukció több folyamatot ötvöz.
Az anyagok kiválasztása ugyanígy működik. Az alumínium egyensúlyt teremt a súly és a szilárdság között. Az acél tovább tart, de nehezebb. A titán súlyt takarít meg, de sokkal drágább. A műanyagok és kompozitok csökkentik a költségeket vagy a súlyt. Igazítsa az anyagot a mennyiséghez, majd hagyja, hogy a döntési keretrendszer vezessen. A döntés előtt ellenőrizze, hogy mire van szüksége az alkatrésznek.
Mobil robot alvázalkatrészekkel kapcsolatos GYIK
Hogyan válasszak a CNC megmunkálás és a fröccsöntés között mobil robot alvázalkatrészek esetében?
A mennyiségen és az alakon múlik a dolog. A CNC a kis példányszám és a szűk tűréshatárok esetén nyer. Az alumínium szerszámokkal több mint 50 000 alkatrész gyártása kifizetődő. Az összetett belső csatornák a fröccsöntést részesítik előnyben, míg az alámetszések és a mély üregek a CNC-megmunkálás felé terelnek.
Milyen anyagból készül a legjobban egy könnyű robot váz?
A 6061-T6 vagy 7075-T6 alumínium általában megtalálja az ideális minőséget. Mindkettő kiváló szilárdság-tömeg aránnyal rendelkezik. Még könnyebb súlyt igénylő alkalmazásokhoz fejlett kompozitok is szóba jöhetnek, bár ezek magasabb költségekkel és bonyolultabb gyártással járhatnak.
Mikor van értelme lemezmegmunkálásnak alvázalkatrészek esetében?
A fémlemez tündököl a keretek és konzolok terén. A lézervágás, hajlítás és hegesztés gyorsan merev szerkezetekké alakítja a sík anyagokat. A szabványos alumínium vastagság 0.020 és 0.250 hüvelyk között van. Az acél fesztávolsága 0.018 és 0.375 hüvelyk között van. Olcsó és gyors.
Hány egységre van szükségem ahhoz, hogy megérje a fröccsöntés?
Az alumínium szerszámok 50 000 alkatrész alatt működnek. Az acél szerszámok 100 000 és 1 millió+ alkatrész között a legmegfelelőbbek. Ezen küszöbértékek alatt a szerszámköltség ritkán térül meg. A puhább alumínium formával ellátott hídszerszámok segítenek először a piac tesztelésében.
Mi okozza a tűréshatár-halmozódási problémákat a mobil robot alvázalkatrészeiben?
Minden alkatrészhez tartozik egy tűréshatár, és a hibák összeadódnak. A kevert anyagok rontják a helyzetet, mivel a különböző anyagok eltérő sebességgel tágulnak. Kritikus összeállítások esetén a teljes hőmérsékleti tartományra vonatkozóan egyeztetni kell a hőtágulási együttható (CTE) értékeket vagy a tervezési hézagot a pontos illesztés érdekében.
Miért fontosak a bordák és a merevítőelemek az alváz kialakításában?
A bordák súlynövelés nélkül adnak hozzá szilárdságot. CNC alkatrészek esetében a magasság-vastagság arányt 5:1 és 10:1 között kell tartani. Három hosszú borda több mint kétszeresére növelheti a hajlítószilárdságot. Fröccsöntött alkatrészeknél a bordák jellemzően vékonyabbak, mint a fő fal, hogy elkerüljék a süllyedésnyomokat.
Milyen tanúsítványokkal kell rendelkeznie egy gyártópartnernek a robotikai munkához?
Olyan gyártópartnert keressen, aki minőségi tanúsítvánnyal rendelkezik, amely biztosítja a folyamatirányítást és a nyomon követhetőséget. A NOBLE tervezési támogatást nyújt a végső összeszerelésig.
Egyetlen beszállító képes mind a prototípusgyártást, mind a tömeggyártást kezelni?
Igen, és időt takarít meg. A NOBLE CNC megmunkálással vagy vákuumöntéssel kezdi a kis volumenű gyártást. Nagy volumenű gyártás esetén fröccsöntésre vagy lemezmegmunkálásra váltanak. A házon belüli másodlagos műveletek, mint például a polírozás és a porfestés, azt jelentik, hogy az alkatrészek összeszerelésre készen érkeznek.
