TRUMPAI

Perkėlimo formos piršto projektavimas yra inžinerinė disciplina, kurios tikslas – sukurti galinius efektorius – kastuvėlius, gripper'ius ir vakuuminės siurbimo taurėles, perkeliančias detalis tarp formų stotelių. Šie komponentai veikia kaip kritiškas sąsaja tarp aukšto greičio perkėlimo sistemos ir apdirbamos detalės, tiesiogiai veikdami preso greitį (SPM) ir proceso patikimumą. Pagrindinis tikslas – užtikrinti detalės fiksavimą pervežant, tuo pačiu išlaikant nulinį susidūrimą su formos paviršiais.

Sėkmingas projektavimas reikalauja griežto laikymosi svorio apribojimų, tikslaus susidūrimo kreivių apskaičiavimo ir tinkamo medžiagų parinkimo, kad būtų išvengta detalių pažymėjimo. Įvaldžius 9 žingsnių projektavimo darbo eigą, inžinieriai gali pašalinti dažnus gedimų tipus, tokius kaip formų susidūrimai ir nukritusios detalės, užtikrindami maksimalų darbo laiką perkėlimo presų veikloje.

1 skyrius: Pirštinių įrankių tipai ir atrankos kriterijai

Teisingo galinio efektoriaus pasirinkimas yra pagrindinis sprendimas perkėlimo formos pirštinės konstrukcijoje. Šis pasirinkimas nulemia detalės saugumą pervežant ir maksimalų pasiekiama preso linijos greitį. Inžinieriai turi sverti pasyvaus palaikymo pranašumus prieš aktyvų spaustuvą, remdamiesi detalės geometrija ir medžiagos elgsena.

Kastuvai (pasyvus palaikymas)
Kastuvai yra standūs, pasyvūs atramai, kurie laiko detalę. Jie dažniausiai yra pageidautinas pasirinkimas standžioms detalėms, kurios nekrinta ar nelinksta dėl savo svorio. Kadangi jie remiasi gravitacija ir trintimi, kastuvai yra mechanologiškai paprasti, lengvi ir ilgaamžiai. Tačiau esant dideliam pagreičiui ar stabdymui, kyla rizika, kad detalė gali būti prarasta. Pagal pramonės duomenis, kastuvai dažnai gaminami iš 1018 plieno ilgaamžiškumo tikslais. Jie yra idealūs, kai detalės forma leidžia patikimą talpinimą be aktyvaus spaustuvo, pavyzdžiui, giliai traumuotoms puodeliams ar standžioms plokštėms.

Griebtuvai (aktyvus spaustukas)
Pneumatiniai arba mechaniniai griebtuvai užtikrina patikimą tvirtinimo jėgą prie apdirbamo darbo. Šis aktyvus spaustukas būtinas lankstiems detalėms, dideliems paneleiams, kurie linkę svarstyti, arba komponentams su poslinkiu gravitacijos centru, kurie gali nukristi nuo kastuvo. Nors griebtuvai užtikrina puikią saugą, jie sukelia „delstą“ – laiką, reikalingą paleisti nasus – kas gali padidinti ciklo trukmę. Jie taip pat prideda svorio prie perkėlimo sijos, potencialiai sumažindami sistemos kritinį greitį. Inžinieriai dažnai naudoja griebtuvus kraštų tvarkymo operacijoms, kur būtina sumažinti paviršiaus kontaktą.

Vakuuminės ir magnetinės galvutės
Detalėms, kurios yra jautrios paviršiaus pažeidimams, arba geometrijoms, kuriose ribotas priėjimas prie kraštų, sprendimą siūlo vakuuminės taurės arba magnetinės galvutės. Vakuuminės sistemos ypač veiksmingos tiltelio tipo perkėlimui, kai keliami dideli plokšti skydai. Svarbu žinoti, kad standartiniai suspausto oro vakuumo generatoriai paprastai sukuria apie 10 PSI vakuumo , efektyviai pasiekiant tik du trečdalius teorinio didžiausio pakėlimo. Magnetiniai laikikliai yra tvirtos geležies dalių alternatyvos, tačiau jiems reikia patikimų išleidimo mechanizmų, kad būtų įveiktas likutis magnetizmas.

Atrankos matrica

• Naudokite lopas, kai: Dalyviai yra kieti, turi natūralų siejimo formą, o prioritetas yra didelis SPM.
• Naudokite " Grippers " Dalyviai yra lanksčiai, jų gravitacijos centras nestabilus arba jie turi būti kelti vertikaliai be pagrindo apačioje.
• Naudokite vakuuminį/magnetinį aparatą, kai: A klasės paviršių, kai dėl mechaninio kontakto gali atsirasti suspaudimų arba kai krašto erdvė nėra prieinama, valdymas.

2 skyrius: 9 žingsnių projektavimo darbo procesas (CAD ir išdėstymas)

Planavimas pirštų įrankių nėra improvizacija; tai griežtas procesas, kuris turi vykti CAD aplinkoje prieš bet kurį metalą pjaustant. Pagal struktūrizuotą darbo procesą išvengiama brangių susidūrimų klaidų ir užtikrinama, kad sistema veiktų nuo pirmojo greičio.

1 žingsnis: sukurkite kompozitinį išdėstymą
Pradėkite nuo to, kad per vieną CAD įrenginį perpildote statybos konstrukciją, spausdinimo stiprintuvą ir perdavimo bėgių geometriją. Šis "kompozitinis išdėstymas" leidžia patikrinti darbo užrašą. Turi patvirtinti didžiausią pakėlimo tempą (Z ašies), klijuotojo tempą (Y ašies) ir nuokrypiui (X ašies), kad perdavimo sistema galėtų fiziškai pasiekti surinkimo taškus.

2 žingsnis: apskaičiuokite krovinį ir ilgį
Apskaičiuoti siūlomos pirštų komplekto ir dalies bendrą svorį. Palyginkite tai su perdavimo sistemos apkrovos talpos kreivėmis. Šiuo metu, sumažinti pirštų rankų ilgį, kad sumažėtų inercija. Trumpos rankos yra kietesnės ir mažiau vibruoja, todėl yra tikslesnės.

3 žingsnis: patikrinti prielaidą
Patikrinkite visų stočių pakraukimo ir išleidimo aukštis. Idealiu atveju, perėjimo linija turėtų būti pastovi. Jei pakraujimo aukštis mažesnis už nuleidimo aukštį, pirštas gali perplaukti ir įtrūkti į die. Jei įjungimas didesnis, dalis gali nukristi iš aukščio, todėl praranda padėtį.

4 žingsnis: pasirinkite galutinį veikėją
Išsirinkite konkretų lopštą, laikiklį arba vakuumą pagal 1 skyriuje pateiktus kriterijus. Įsitikinkite, kad pasirinktas komponentas tinka prieinamam matmenų erdvei.

5 žingsnis: jutiklio išdėstymas
Integruoti iš dalies esančių jutiklių pradžioje projektavimo. Turi būti montuojami jutikliai, kurie aptiktų, ar dalis tvirtai užsidegusi lapelioje ar rankenėje. Prijungimo aptikimas yra įprastas, tačiau įsitikinkite, kad jutiklio montavimas netaps trukdžių tašku.

6 žingsnis: rankos komponentai
Pasirinkite konstrukcinį vamzdį ir reguliuojamus rankeną. Naudojant modulinį "Tinkertoy" metodą galima pritaikyti bandymų metu. Tačiau būtinai įsitikinkite, kad sąnariai yra pakankamai tvirtos, kad galėtų atlaikyti perdavimo jėgas.

7-9 žingsniai: kišimosi patikrinimas ir užbaigimas
Paskutinis ir svarbiausias žingsnis - visa judėjimo ciklo imitacija. Patikrinkite "iškrovimo" padėtį, kad pirštas atsitrauktų, nespaudęs viršutinį statiklį. Atlikti visą susidūrimo aptikimo modeliavimą užklijuoti, pakelti, perkelti, nuleisti, išklijuoti ir grįžti. Šis skaitmeninis patikrinimas yra vienintelis būdas užtikrinti be avarijų fizišką įrengimą.

3 skyrius: Svarbūs projektavimo parametrai: trukdžiai ir nuotolumas

Dažniausias perdavimo spausdinimo gedimo būdas yra kultivavimas tarp pirštų įrankių ir paties matmenų. Tai paprastai vyksta "grįžimo keliu" - tuščių pirštų judėjimo atgal į pradinę padėtį, kai spausdintuvas nusileidžia.

Interferencijos kreivės supratimas
Interferencijos kreivė rodo pirštų įrankių padėtį, palyginti su uždarymo dalelių sudedamosiomis dalimis. Mechaninės perdavimo sistemoje judėjimas mechaniškai pritvirtinamas prie spausdinimo rankenos, o tai reiškia, kad grįžimo kelias yra fiksuotas. Servo perdavimo sistemose inžinieriai turi lankstumo programuoti optimizuotus judėjimo profilius, kurie gali leisti pirštams "užsisukti" nuo nužengusių vadiklių ar kamų vairuotojų.

Šešių judesių ciklas
Projektuotojai turi analizuoti visų šešių judesių atstumus: 1) pritvirtinti, 2) pakelti, 3) perkelti, 4) nuleisti, 5) ištiesti ir 6) grąžinti. "Atjungimas" ir "grįžimas" yra kritiniai etapai. Jei pirštai neatsigręžtų pakankamai greitai, viršutinė žibinta juos sudaužytų. Standartinė taisyklė yra išlaikyti bent 25 mm (1 colių) atstumą tarp piršto ir bet kurio plieno plieno artimiausiame sankirtinio taške.

Skaitmeniniai Dublikatai ir Simuliavimas
Šiuolaikinė inžinerija remiasi kinematiniais modeliais. Sukurdami skaitmeninį spausdinimo ir matmenų dvynį, inžinieriai gali vizualizuoti trukdžių kreives. Jei nustatomas susidūrimas, konstrukciją galima pakeisti pakeičiant surinkimo tašką, naudojant žemesnį profilį arba pakeičiant plieno reljefą. Tokia aktyvi analizė yra daug pigesnė už sudaužytos perdavimo strypo remonto.

4 skyrius: medžiagų atranka ir dalių apsauga

Pirštų įrankių pasirinkta medžiaga turi įtakos tiek sistemos dinamiškam veikimui, tiek galutinio gaminio kokybei. Greitojo naudojimo atveju yra būtina lengviau svyruoti, o kontaktinių medžiagų turi būti pasirenkama, kad būtų išvengta paviršiaus pažeidimų.

Svorio mažinimas prieš stiprumą
Perdavimo sistemos inercija riboja didžiausią greitį per minutę (SPM). Sunkūs plieno rankiniai mechanizmai padidina perdavimo variklio apkrovą, todėl reikia lėtesnio greičio, kad būtų išvengta variklio gedimų ar per didelių vibracijų. Aukštos stiprumo aliuminis (pvz., 6061 arba 7075) dažnai naudojamas konstrukcinėms rankoms, kad sumažintų masę, išlaikant standumą. Kontakčių galūnėms (kopeliams) plienas suteikia būtiną nusidėvėjimo atsparumą.

Kontaktiniai produktai ir danginiai
Tiesioginis kontaktas su metalu gali pažeisti A klasės paviršius arba jautrius apdailos dangos. Kad to išvengtų, inžinieriai naudoja specialius kontaktinius padus. Niolonas yra patvarus ir kietas, todėl tinka neatskleistoms konstrukcinėms dalims. Paltarinių arba rebozuotų paviršių, kuriuose tvirtumas yra kritinis ir suspaudimas yra nepriimtinas, atveju pageidaujami minkštesni neopreniniai pads. Extremais atvejais UHMW uretanas gali būti naudojamas pirštams dangti, užtikrinant pusiausvyrą ilgaamžiškumui ir apsaugai.

Tikslumo ir tūrio šaltiniai
Kai pradedama kurti ir gaminti, ypač automobilių komponentus, pvz., valdymo rankas ar subrėmas, svarbiausia yra įrankių ir spausdinimo partnerio kokybė. Didelis gamybos kiekis reikalauja tikslumo, kuris atitiktų projektavimo tikslą. Projektai, kuriems reikia griežtai laikytis standartų, tokių kaip IATF 16949, Shaoyi Metal Technology gali perpildyti spragą tarp greito prototipo kūrimo ir masinės gamybos, užtikrinant, kad sudėtingas perdavimo formų projektai būtų atliekami su 600 tonų spausdinimo pajėgumais.

5 skyrius. Šaltinio apsauga ir jutiklių integracija

Net ir stipriausiems mechaniniams įrenginiams reikia elektroninės priežiūros. Jutikliai yra perdavimo sistemos akys, užtikrinančios, kad dalys būtų tinkamai įjungtos prieš pradedant perdavimo procesą ir tinkamai išlaisvinamos prieš uždarymo laiką.

Skleidiklio tipai ir padėtis
Perdavimo įrankiuose dominuoja du pagrindiniai jutiklių tipai: artumo jungikliai ir optiniai jutikliai. Artimumo jungikliai yra tvirtūs ir patikimi, tačiau turi trumpą jutimo diapazoną (paprastai 1-5 mm). Jie turi būti labai arti dalies, todėl, jei dalis bus iškrauta, gali būti pažeista. Optiniai (infraraudūs ar lazerių) jutikliai suteikia didesnį nuotolį, todėl juos galima saugiai montuoti toli nuo smūgio zonos, nors jie gali būti jautrūs naftos rūkymai ir atspindžiai.

Logika ir laikas
Skenerių logika turėtų būti nustatoma į "Dalyva dabartinė" surinkimo ir perdavimo fazėms. Jei jutiklis praranda signalą perdavimo metu, spausdintuvas turi nedelsiant sustabdyti, kad išvengtų "dvigubos metalo" susidūrimo kitoje stotyje. Geriausios praktikos rodo, kad perdavimo patikros metu reikia naudoti "į pirštą" veikiančią jutiklę, o ne "į matmeną" veikiančią jutiklę, nes tai patvirtina, kad dalis iš tikrųjų yra perdavimo sistemos kontroliuojama, o ne tik sėdi matmenoje.

Išvada: patikimumo inžinerija

Įgūdinti perdavimo pieštukų dizainą yra pusiausvyra tarp greičio, saugumo ir laisvės. Sistemingai pasirenkant tinkamus galinius efektorius, laikydamiesi griežto CAD modeliavimo darbo proceso ir pasirenkant medžiagas, kurios apsaugo daiktą, inžinieriai gali sumažinti didelę riziką, susijusią su perdavimo spaustuvėliais. Skirtumas tarp pelningos greitosios linijos ir techninės priežiūros košmarų dažnai slypi paprastos lopinės geometrijoje arba vieno jutiklio logika.

Kadangi spausdinimo greitis didėja ir dalelių geometrija tampa sudėtingesnė, tik didės pasitikėjimas tiksliais, duomenimis grindžiamais projektavimo metodais. Inžinieriai, kurie pirmenybę teikia trukdžių kreivėms ir gerbia perdavimo judėjimo fiziką, nuolatos gamina įrankius, kurie atlieka vieną per kitą.

Dažniausiai užduodami klausimai

1. Koks skirtumas tarp dviejų ir trijų ašinių perdavimo sistemų?

Dviejų ašinių perdavimo sistema perkelia dalis tik dviem kryptimis: užtaisymas (į / iš) ir perėjimas (kairė / dešinė). Dažniausiai dalys slydžiasi tarp stočių šalia bėgių ar tiltų. Triaaksinė sistema suteikia vertikalią pakėlimo judėjimą (į viršų ir žemyn), leidžiančią išimti daiktą, perkelti jį per kliūtis ir nusileisti. 3 ašinių sistemos yra daugiafunktiškesnės ir būtinos dalims, turinčioms gilių traukinių arba sudėtingų geometrijų, kurios negali slydėti.

2. Išmokyti Kiek reikia laisvojo erdvės perkelti pirštus?

Plačiai pripažintas inžinerijos standartas yra išlaikyti 25 mm (1 colių) minimalų atotrūkį tarp pirštų įrankių ir bet kurio dalelių visą judėjimo ciklą. Dėl šios saugos ribos gali atsirasti nedidelių vibracijų, atsparų ar laiko pokyčių. Servo varomose sistemose šis atotrūkis kartais gali būti sugriežtinamas dėl tikslaus judėjimo profilo valdymo, tačiau visada rekomenduojama išlaikyti saugos buferį.

3. Išmokyti. Kodėl pirštų įrankiams naudojami lengvi materialiai?

Lengvos medžiagos, tokios kaip aliuminis ir anglies pluoštas, naudojamos, kad sumažintų perdavimo strypo inercijos momentą. Mažesnis svoris leidžia perdavimo sistemai greičiau paspartinti ir sulėtėti, nenutrūkinant servomotorų ar mechaninių pavarų. Tai tiesiogiai reiškia didesnį smūgių per minutę (SPM) ir didesnę gamybos pajėgumą.