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大卫Suica卡
大卫·苏卡著

作为自动化设备和软件的供应商,我们公司沉浸在这种持续的、革命性的、数据驱动的过程中,我们预计会出现一种新趋势:我们的客户不仅在自动化他们的传统减法方法,他们也在寻求自动化他们的混合制造过程(结合了增材和减法过程),以利用任何柔性制造系统的主要优势(FMS):建立一个可靠的、一致的、可以全天候运行的生产流程。

航空航天工业将是首批采用混合制造FMS的行业之一。医疗行业当然紧随其后,因为它的许多应用都非常适合高产量的混合工艺。混合制造FMS配置与传统减法加工FMS有相似之处,也有不同之处。共性包括数字化方面,如零件和夹具文件的准备,与ERP系统进行调度优先级和材料库存,并与FMS控制器连接,指导选择、监控、分析和改变条件。

混合FMS的区别主要在于工作处理方面。例如,在减法单元中可能不会有带起重机的托盘堆垛机。混合系统级搬运装置是典型的工业机器人。具有专用手指或夹持器的机器人将首先移动构建板,然后在部件移除后将单个部件从一台机器移动到另一台机器。

我们预见到客户在未来的混合FMS应用程序中所需要的过程,以及其他对客户来说有趣和潜在有益的集成过程。这完全取决于应用程序家族和公司尽可能实现自动化的动机,通常引用巨大的未知因素(未来技术人员的可用性)作为自动化的主要驱动因素之一。

必要的功能将包括如上所述的所有零件数据准备;拆封(将零件从粉末中取出,再进行粉末回收);支撑结构和搭建板拆除;热处理/应力消除;以及表面处理,如喷丸强化。

如果是关键部件,可集成的可选功能可包括粉末材料的所有质量保证活动,包括选粉、干燥、筛选、充填机器的粉末罐和粉末处理。主要的质量保证措施将完成的部分,然后准备运输到组装(也可以自动化下游)。

混合应用程序现在准备好了

航空涡轮叶片是一种关键的混合动力应用,现在已经可以实现自动化。叶片采用直接金属激光烧结逐层制造。这种粉末由铬镍铁合金组成,这是一种镍铬基高温合金,用于飞机发动机。在这种情况下,工件在平台上从添加机运输到后续工位。打印支撑结构被自动切割,涡轮叶片由机器人从构建平台上拆装和分离。

分离刀片使用各种精加工工具自动进行二次操作。甚至机器人的手指都是用铝粉3D打印的,提供了最佳的重量与刚度比。3D打印的手指插入和工件夹具与复杂的“冷杉树”几何形状精确匹配,以获得坚实可靠的抓地力。

我们看到混合过程的完全自动化即将到来。用于混合制造的FMS的实现提供了缩短交货时间、不需要复杂的工装和高度稳定、一致的生产流程的好处。

最初发表于《制造工程- 2019年3月自动化期刊》

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