چگونه دایکستینگ قطعات حیاتی برای ربات ها را تولید می کند – قالب گیری رباتیک

ربات ها در حال تحول در تولید هستند، اما چه چیزی خود ربات را می سازد؟ پشت هر موتور سروو، مفصل و بازوی دقیق، اسکلت ای از قطعات فلزی قرار دارد که باید قوی، سبک و از نظر ابعادی کامل باشند. ریخته گری رباتیک – تزریق فلز مذاب با فشار بالا به قالب های دقیق – به نیروی پنهانی تبدیل شده که بدن خود ربات را می سازد. این مقاله بررسی می کند که چگونه قالب های ریخته گری آلومینیوم و آلیاژ روی قطعات ضروری ربات را تولید می کنند و چرا مهندسی پیشرفته قالب اهمیت دارد.

ربات'اسکلت پنهان: چه بخش هایی دایکست هستند؟

برخی قطعات ربات فلزات قابل ریخته گری هستند. این بخش ها شامل موارد زیر هستند:

• محفظه اتصال ربات: بدنه ای که دارای چرخ دنده ها و انکودرها با بلبرینگ و نصب از پیش نصب شده است.

• لینک های بازو و براکت ها: بخشی از مجموعه بازوها.

• محفظه موتور و کاهش: محفظه همراه با موتور و جعبه دنده کاهشی.

• صفحات نصب افکتور انتهایی: صفحه هایی که ابزارها یا گیره هایی را که به مچ های ربات متصل می شوند، نگه می دارند.

• محفظه حسگرها: محفظه ای برای حسگرها که با محافظت در برابر گرد و غبار و لرزش ساخته شده اند.

ریخته گری رباتیک نیازهای لازم برای ساخت این قطعات را دارد.

فرآیند قالب گیری به صورت گام به گام (ساده شده)

چندین مرحله اصلی وجود دارد که بخش ربات باید از آن ها عبور کند تا کامل شود. این مراحل عبارتند از:

• طراحی قالب و ماشین کاری فولاد: فولاد ابزار (مثلا H13 یا 8407) با ماشین کاری CNC دو قسمتی (۲ نیمه ای) به شکل قطعه درمی آید.

• ذوب و تزریق آلیاژ: آلیاژ (روی یا آلومینیوم) در حالت مذاب به قالب تزریق می شود (با فشار 1000 تا 25000 psi).

• سرد کردن و جامد شدن: فلز موجود در قالب توسط کانال های خنک کننده سرد و جامد می شود که فرآیند خنک سازی را تسریع می کند.

• پرتاب و برش: قطعه از قالب خارج می شود و هرگونه رانر یا فلش توسط پرس یا ربات برداشته می شود.

• عملیات ثانویه: این بخش با پرداخت سطحی یا ماشین کاری و دبری تکمیل می شود.

چرا آلومینیوم و آلیاژهای روی بر قالب گیری رباتیک غالب هستند

برخی فلزات را نمی توان در قطعات رباتیک استفاده کرد. دو خانواده آلیاژی زیر تعادل بسیار خوبی ایجاد می کنند:

آلیاژهای آلومینیوم (مانند A380، ADC12)

• سبک وزن و استحکام بالا آن را به قطعه ای ایده آل برای بازوهای رباتیک تبدیل می کند.

• رسانایی حرارتی بالا به دفع حرارت درایوها و موتورها کمک می کند.

• مقاوم در برابر خوردگی، مناسب محیط های اتاق تمیز و صنعتی.

آلیاژهای روی (مثلا زاماک ۳، زاماک ۵)

• اجازه جزئیات فوق العاده ظریف با دیوارهای نازک، گوشه های تیز و حتی سوراخ های رزوه دار کوچک.

• انعطاف پذیری و مقاومت ضربه حتی در طراحی مقاوم ضربه را جذب می کند و مقاومت در برابر سایش را برای اتصالات لغزنده و سطوح یاتاقان برتر ارائه می دهد.

• آلیاژ مناسب به تولیدکنندگان کمک می کند تا رفتار مکانیکی طراحی را با توجه دقیق به سختی و سختی طراحی و تنظیم کنند.

قالبی که ربات را شکل می دهد: سان آن'مزایای مهندسی s

قالب های دایکست چیزی فراتر از یک بلوک فلزی با ماشین کاری دقیق هستند، آن ها ماشین های حرارتی هستند. با بیش از ۲۵ سال تجربه در طراحی قالب های ریخته گری آلومینیوم و آلیاژ روی برای کاربردهای رباتیک، گروه صنعتی سان آن رویکردی پیشرفته دارد تا اطمینان حاصل کند هر قطعه ربات مطابق با استانداردهای سختگیرانه ساخته می شود.

مزایای کلیدی طراحی و فناوری قالب های دایکست SunOn:

•فولادهای برجسته ابزار کار داغعمر طولانی قالب تحت گرمایش چرخه ای با فولاد ۸۴۰۷ (رسانایی حرارتی عالی و مقاومت در برابر کنترل حرارت) و فولاد H13 (مقاومت و مقاومت بالای خستگی حرارتی و مقاومت) حاصل می شود.

• در مناطق حساس قالب های ریخته گری، SunOn مس بریلیوم را در مناطقی که نیاز به دفع سریع حرارت است، اعمال می کند. این کار نقاط داغ را حذف کرده و زمان چرخه را کاهش می دهد.

• تحلیل پیشرفته جریان قالب: شبیه سازی آلیاژهای مذاب به ارزیابی یکپارچگی قالب قبل از برش فولاد کمک می کند. این روش همچنین به جلوگیری از بسته شدن سرد و تخلخل کمک می کند.

• کانال های خنک کننده سفارشی: کانال های خنک کننده هم ریختی به کنترل جامد شدن کمک می کنند و تعادل سرمایشی را که به کاهش اعوجاج کمک می کند، ایجاد می کنند.

• ماشین کاری EDM و CNC: تحمل ±0.01 میلی متر را برای ویژگی های حیاتی مانند سوراخ های پشتیبانی بلبرینگ و رابط های نصب به دست می آورد.

• پوشش های مقاوم در برابر سایش: پوشش نیتریدینگ و PVD گیت ها، هسته ها و پین های پرتاب کننده تعداد چرخه های تولید را افزایش می دهند.

چرا سان آن'قالب ها برای تولید رباتیک بهترین هستند

• توانایی تولید طرح های پیچیده: ویژگی هایی مانند دنده های نازک، شیارها و کانال ها که به کاهش عملیات ثانویه کمک می کنند.

• مناسب برای تولید انبوه بالا: فولادهای برتر و عملیات حرارتی اجازه می دهند بیش از ۱۰۰,۰۰۰ شلیک با نگهداری جزئی انجام شود.

• به طور بهینه خنک سازی و جامد شدن را تسهیل می کند: به کاهش آشفتگی و به دام افتادن هوا کمک می کند که به ایجاد جریانی با فشار کمتر از حد مطلوب از طریق دروازه ها و رانرها کمک می کند که برای محفظه های فشار تنگ ضروری است.

• بهینه سازی برای طراحی قطعات خاص: مهندسان SunOn را برای سفارشی سازی طرح ها با زاویه های پیش نویس و تغییرات ضخامت دیوار به کار می گیرد تا هیچ مانعی در مونتاژ ایجاد نشود.

• کاهش هزینه های بلندمدت تولید انبوه: با یک طراحی قالبی برتر، تولید صدها هزار اتصال رباتیک یکسان تقریبا بدون ضایعات امکان پذیر است.

از کپک تا ربات تولید انبوه: واقعیت

برای مثال، مفصل آرنج یک ربات همکاری کننده را در نظر بگیرید. این اتصال باید اندازه کوچکی داشته باشد تا همه قطعات از جمله سنسور گشتاور، شفت توخالی برای سیم کشی و یک جفت یاتاقان را در خود جای دهد. با قالب طراحی شده توسط SunOn و قالب گیری رباتیک:

• عملیات ثانویه فقط شامل چند سوراخ تپ شده و مقداری برش زدایی است.

• هر قطعه با مدل CAD یکسان است و امکان مونتاژ خودکار را فراهم می کند.

• نرخ تولید بیش از ۳۰۰ قطعه در ساعت از یک سلول دایکست منفرد است.

بدون ریخته گری با کیفیت بالا، همان اتصال آرنج نیاز به ماشین کاری CNC از شمشیر داشت – که هزینه هر قطعه را ۵ تا ۱۰ برابر بیشتر می کرد و ضایعات عظیمی تولید می کرد.

همزیستی: رباتیک امکان قالب گیری را فراهم می کند، قالب گیری رباتیک را ممکن می سازد

این یک حلقه زیبا است: ربات ها سلول های دایکستینگ را خودکار می کنند (غلاف کردن، اسپری کردن، استخراج، برش) و ریخته گری قطعات فلزی دقیقی تولید می کند که این ربات ها را ممکن می سازد. سان آن این حلقه را با ارائه قالب هایی که خودشان برای اتوماسیون رباتیک طراحی شده اند، پشتیبانی می کند – با چیدمان استاندارد پرتابگر، موقعیت های نصب سنسور و درج های تعویض سریع.

نتیجه گیری: انتخاب بازیگری که عصر اتوماسیون را به حرکت درمی آورد

قالب گیری رباتیک یک مفهوم آینده نگرانه نیست – بلکه اسب کار روزانه پشت هر بازوی صنعتی، ربات پزشکی و ربات لجستیک است. قالب های ریخته گری آلومینیوم و آلیاژ روی که با فولادهای پیشرفته، استراتژی های خنک کننده و ماشین کاری دقیق مهندسی شده اند، فلز مذاب را به استخوان های خود ربات تبدیل می کنند. SunOn راه حل های IATF 16949 و ISO 9001 را از طراحی قالب تا تولید انبوه ارائه می دهد. با استفاده از این خدمات، تولیدکنندگان می توانند تولید قطعات رباتیک سبک، قوی و یکنواخت را افزایش دهند.

وقتی یک سیستم رباتیک را می بینید که با دقت و قدرت حرکت می کند، باید بدانید که با طراحی مناسب، قطعه و استحکام رباتیک ممکن است به صورت فلز مایع در قالب شروع شده باشد.

اگر به دنبال تولید قطعات برای ربات های دقیق هستید، SunOn راهکارهای قالب گیری را در اختیار دارد. آن ها قالب های سفارشی آلومینیوم و آلیاژ روی، قالب ها و خدمات ریخته گری را در بخش های رباتیک و اتوماسیون ارائه می دهند. (برای بررسی طراحی یا نقل قول، با آن ها تماس بگیرید.)

سوالات متداول

سؤال ۱. قالب گیری رباتیک چیست؟

ریخته گری روشی است برای ساخت قطعات رباتیک که با استفاده از فشار بالا یک قالب فولادی را با فلز مذاب (آلومینیوم یا روی) پر می کند تا قطعه ای ساخته شود.

سؤال ۲. چرا قطعات ریخته گری شده در آلیاژهای آلومینیوم و روی انجام می شود؟

آلومینیوم سبک وزن است، رسانای بسیار خوبی است و استحکام خود را حفظ می کند. روی بسیار نرم است و به راحتی می توان آن را با جزئیات دقیق ریخته گری کرد، علاوه بر این مقاومت بسیار خوبی در برابر سایش دارد.

سؤال ۳. کدام اجزای ربات ها معمولا قالب گیری می شوند؟

لینک ها، بدنه ها، بدنه های کاهش دهنده، صفحات آبکاری، پوسته ها و غیره.

سؤال ۴. تأثیر طراحی قالب بر کیفیت یک قطعه ربات چیست؟

این موضوع دقت قطعه ریخته گری شده و کیفیت و قابلیت اطمینان قالب را تغییر می دهد که در نتیجه عملکرد ربات ها را تحت تأثیر قرار می دهد.

سؤال ۵. آیا بازوهای ربات ریخته گری شده از آلیاژهای آلومینیوم سبک و مقاوم هستند؟

ریخته گری آلیاژی می تواند طراحی شیاردار توخالی را به دست آورد که سبک و مقاوم است، به سازه های بازویی کمک می کند و در عین حال مصرف انرژی را کاهش می دهد.