Karšto vielos pjovimo roboto rankos įrankis: 8 žingsniai (su paveikslėliais)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:48

Vykdydama baigiamąjį darbą KADK Kopenhagoje, tyrinėjau karšto vielos pjovimą ir robotų gamybą. Norėdami išbandyti šį gamybos metodą, aš padariau karšto laido priedą roboto rankai. Vielos ilgis turėjo būti 700 mm, tačiau medžiaga neatlaikė jėgos, traukiančios vielą per putas, ir buvo pakankamai lengva, kad roboto apkrova būtų 10 kg. Aliuminis buvo pasirinktas dėl didelio stiprio ir svorio santykio. Įrankis sveria tik 2,5 kg ir yra modulinis, todėl, jei vėliau reikia didesnio ar mažesnio pločio ar ilgio, dalis galima pakeisti, atsukant kartu laikančias veržles ir varžtus.

1 žingsnis: medžiagos

Medžiagos

- 30x30 mm kvadratinis aliuminio vamzdis, 2 metrų ilgio

- 2 mm aliuminio plokštė, 100x300 mm

- 5 mm fanera, 50x150 mm

- 2 x 10 mm varžtai (sričiai, kuri pritvirtinama prie roboto rankos)

- 10 x 4 mm varžtų (kampiniams petnešoms)

- 1 x 4 mm varžtas (sparninei veržlei, pritvirtinančiai laidą) pritvirtinti

- Akių varžtas (spyruoklės, kuri pritvirtina karštą laidą, tvirtinimui)

- Veržlės, kurių dydis atitinka varžtus

- Sparno veržlė (karštai vielai pritvirtinti)

- Poveržlės, kurių dydis atitinka varžtus

- Pavasaris

- Izoliuotas varinis elektros kabelis, 5 metrų ilgio

-0-30V DC / 0-16 Amp maitinimo šaltinis (arba panašus)

- „Schunk“rankinis įrankių keitiklis (arba kitas robotų įrankių keitiklis)

Įrankiai:

- Kelių ašių robotų rankos (ABB, KUKA ir kt.), Kurių maksimali apkrova viršija 2,5 kg

- Metalo kirpimo mašina arba juostinis pjūklas

- Stulpinis gręžtuvas (gali veikti ir elektrinis grąžtas) su įvairiais grąžtais nuo 2 mm iki 10 mm

- Diskinis pjūklas, tinkantis metalo pjovimui

3D modelis:

- Žemiau galite rasti.3dm failo modelio atsisiuntimą, kurį galima atidaryti naudojant „Rhino 3D“arba „AutoCAD“

2 žingsnis: pjaustymas

Aliuminio vamzdžiai turi būti tokio dydžio, kad atitiktų aukščiau išmatavimus, arba galite tai pritaikyti savo reikmėms. Vamzdžius galima pjauti diskiniu pjūklu, tinkančiu metalai, rekomenduoju naudoti ašmenis su karbido galu. Kad būtų lengviau pjaustyti, galite sutepti aliuminį etanoliu. Norėdami sukurti kampines petnešas, galite iškirpti šią formą iš aliuminio plokštės naudodami metalinę kirpimo mašiną arba metalinį pjūklą.

3 žingsnis: gręžimas

Norėdami rasti gręžimo angų vietas, galite peržiūrėti surinkimo nuotrauką, skylių vietas ir konkrečius vamzdžių dydžius, kurie gali skirtis. Galite naudoti stulpinį grąžtą arba įprastą elektrinį grąžtą. Pirmiausia pamatuosiu ir pieštuku pažymėsiu skylės vietą. Tada patarčiau padaryti „duobutę“naudojant centrinį štampą ir plaktuką, kad padarytumėte nedidelę įdubą, kuri grąžtą nukreiptų į reikiamą vietą gręžimo metu. Taip pat turėtumėte apsvarstyti galimybę naudoti tepalą, pvz., Etanolį, kad būtų lengviau pjauti.

4 žingsnis: Surinkimas

Jūsų skylių vietos ir konkretus gabalų dydis gali skirtis, tačiau svarbu, kad kiekviename aliuminio vamzdžio gabale būtų bent du varžtai prie kampinių petnešų ir du vamzdžių gabalai, jungiami prie roboto rankos. Aš rekomenduočiau naudoti poveržles, kad jėgos pasiskirstymas būtų tolygesnis, o tai padarys jūsų įrankį tvirtesnį, taip pat sumažins leistinas nuokrypius ir padidins apdirbimo tikslumą.

Svarbu izoliuoti karštą laidą nuo įrankio konstrukcijos, kad galėtumėte naudoti aukščiau pavaizduotą dalių seką. Mano metodas apėmė faneros kamščių pjovimą lazeriu, tačiau taip pat galite naudoti kamščius iš vyno butelio ar bet kokios kitos nelaidžios medžiagos. Kištukuose yra akies varžtas su spyruokle viename gale ir sparno veržle kitame, jie naudojami karštai vielai pritvirtinti. Kai naudojamas karštas vielos pjoviklis, viela plečiasi, todėl svarbu turėti spyruoklę, kuri priveržtų laisvą laidą. Kabeliai, skirti karštai vielai maitinti, gali būti tvarkingai sumontuoti aliuminio vamzdžių viduje, todėl prieš varžtų sujungimą su įrankiu būtinai juos išstumkite.

5 žingsnis: bandymas

Laidui, kurį naudojau 0,25 mm nichromo viela, nes jo didelis atsparumas, galite išbandyti kitus laidus, tokius kaip nerūdijantis plienas arba konstantas. Norėdami išbandyti karšto laido pjaustytuvą, prijunkite kabelius prie maitinimo šaltinio, įjunkite jį ir lėtai didinkite įtampą. Turėtumėte pajusti užuodžiamos vielos kvapą, kai ji atrodo pakankamai karšta, galite naudoti putų gabalėlį, kad pamatytumėte, ar jis prasiskverbia. Jei pavyks, tada gerai padaryta! Jei ne, pabandykite pakoreguoti maitinimo šaltinio nustatymus arba pabandykite naudoti kitą laidą.

6 žingsnis: įrankių kelias

„ABB 1600“roboto ranka buvo užprogramuota „Rhino“su „Grasshopper“, naudojant „Robot“papildinį, kurį sukūrė Vicente Soler. Papildinys leidžia sukurti įrankių takus, kuriuos galima įkelti į roboto aparatinę įrangą. Sukurtas scenarijus užima 2 kreives ir padalija taškus išilgai kreivės ir tarp šių taškų nubrėžia linijas. Tarp jų esančios linijos yra sritys, kuriose praeis karšta viela, o didesnis kreivių taškų padalijimas sukurs didesnį paviršiaus tikslumą.

7 žingsnis: apdirbimas

Po to, kai įrankių kelias bus eksportuotas iš „Grasshopper“, galėsime jį įkelti į roboto ranką naudodami „RobotStudio by ABB“(tai bus kitaip, jei naudojate kitos markės roboto ranką). Programuojant įrankių kelią buvo nustatyta, kad įėjimo ir išėjimo judesiai į putas ir iš jų turi būti statmeni paviršiui, kad pjovimas būtų tolygus. Taip pat buvo nustatyta, kad 12 mm per sekundę pjovimo greitis ir 30 voltų maitinimas vielos temperatūrai sukeltų sklandų ir nuoseklų pjovimą, tačiau šis greičio ir vielos temperatūros derinys būtų susilpnintas įvairių dydžių medžiagoms.

8 žingsnis: liejimas (neprivaloma)

Šiam įrankiui yra daug naudojimo būdų, tačiau savo studijų tikslais putplasčio gabalus naudojau kaip formas, todėl čia yra idėja, kam galėtumėte naudoti šį įrankį. Putplasčio gabalas buvo naudojamas kaip pelėsis, kad būtų sukurta plokštė iš gipso. Šis putplasčio gabalas buvo surištas MDF ir G spaustukais, po to į formą pilamas gipsas ir paliekama išdžiūti. Tada plokštė išardoma ir gali būti palikta išdžiūti arba įdėti į orkaitę, kad greičiau išdžiūtų. Plokštę galima dažyti, apdoroti arba palikti tokią, kokia yra.