Robotsko orodje za ročno rezanje vroče žice: 8 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:07

Kot del svojega diplomskega dela na KADK v Københavnu sem raziskal rezanje vroče žice in robotsko izdelavo. Za preizkus te metode izdelave sem izdelal vročo žico za robotsko roko. Žica je morala obsegati 700 mm, vendar se je material upiral sili vlečenja žice skozi peno in bil dovolj lahek za največjo obremenitev robota 10 kg. Aluminij je bil izbran zaradi velikega razmerja med trdnostjo in težo. Orodje tehta le 2,5 kg in je izdelano tako, da je modularno, tako da lahko pozneje, če potrebujete večjo ali manjšo širino ali dolžino, zamenjate dele tako, da odvijete matice in vijake, ki ga držijo skupaj.

1. korak: Materiali

Materiali

- 30x30 mm kvadratne aluminijaste cevi, dolžine 2 metra

- 2 mm aluminijasta plošča, 100x300 mm

- 5 mm vezanega lesa, 50x150 mm

- 2 x 10 mm vijaka (za območje, ki se pritrdi na robotsko roko)

- 10 x 4 mm vijaki (za vogalne nosilce)

- 1 x 4 mm vijak (za pritrditev krilne matice, ki pritrdi žico)

- Vijačni vijak (za pritrditev vzmeti, ki pritrjuje vročo žico)

- Matice velikosti, ki ustrezajo vijakom

- Krilna matica (za pritrditev vroče žice)

- Podložke velikosti, ki ustrezajo vijakom

- pomlad

- Izoliran bakreni električni kabel, dolg 5 metrov

-0-30V DC / 0-16 Amp napajalnik (ali podoben)

- "Schunk" ročni menjalnik orodja (ali drug robot menjalnik orodja)

Orodja:

- Večosna robotska roka (ABB, KUKA itd.) Z največjo nosilnostjo nad 2,5 kg

- Stroj za striženje kovin ali tračna žaga

- Stebrni vrtalnik (lahko deluje tudi električni vrtalnik) z različnimi svedri od 2 mm do 10 mm

- Krožna žaga, primerna za rezanje kovine

3D model:

- Spodaj lahko najdete prenos za datotečni model.3dm, ki ga lahko odprete v Rhino 3D ali AutoCAD

2. korak: Rezanje

Aluminijaste cevi morajo biti velikosti, ki ustrezajo zgornjim meritvam, ali pa jih prilagodite za svoje namene. Cev lahko režete s krožno žago, primerno za kovine, priporočam uporabo rezila s karbidno konico. Za lažje rezanje lahko aluminij namažete z etanolom. Če želite ustvariti vogalne naramnice, lahko to obliko izrežete iz aluminijaste plošče s pomočjo strižnega stroja za kovine ali tračne žage, primerne za kovino.

3. korak: Vrtanje

Če želite poiskati lokacije lukenj za vrtanje, si lahko ogledate fotografijo montaže, lokacije vaših lukenj in posebne velikosti cevi se lahko razlikujejo glede na vašo uporabo. Uporabite lahko navaden vrtalnik ali steber. Najprej bi s svinčnikom izmeril in označil mesto luknje. Potem bi vam svetoval, da naredite "jamico" s sredinskim udarcem in kladivom, da naredite majhno zarezo, ki bo sveder vodila na pravo mesto med vrtanjem. Za lažje rezanje razmislite tudi o uporabi maziva, kot je etanol.

4. korak: Montaža

Lokacije vaših lukenj in posebne velikosti kosov se lahko razlikujejo, vendar je pomembno, da imate vsaj dva vijaka skozi vsak kos aluminijaste cevi na vogalnih nosilcih in dva kosa cevi, ki se povežeta z roko robota. Priporočam uporabo podložk za enakomernejšo porazdelitev sile, zaradi česar bo vaše orodje robustnejše, poleg tega pa se bodo zmanjšale tolerance in povečala natančnost obdelave.

Pomembno je, da vročo žico izolirate od strukture orodja, da lahko za to uporabite zaporedje zgoraj prikazanih delov. Moja metoda je vključevala lasersko rezanje čepov iz vezanega lesa, vendar bi lahko podoben učinek uporabili tudi zamaške iz steklenice vina ali katerega koli drugega prevodnega materiala. Vtikači imajo očesni vijak z vzmetjo na enem koncu in krilno matico na drugem, ki se uporabljajo za pritrditev vroče žice na mestu. Pri uporabi rezalnika vroče žice se žica razširi, zato je pomembno, da imate vzmet za zategovanje ohlapne žice. Kable za napajanje vroče žice lahko lepo namestite v aluminijasto cev, zato jih potisnite, preden orodje privijete skupaj.

5. korak: Testiranje

Za žico sem uporabil 0,25 mm nikromirano žico zaradi njene velike upornosti, lahko poskusite druge žice, kot sta nerjavno jeklo ali konstantan. Če želite preizkusiti rezalnik vroče žice, priključite kable na napajanje, ga vklopite in počasi povečajte napetost. Morali bi imeti vonj po segrevanju žice, ko se vam zdi dovolj vroče, lahko z rezanim kosom pene preverite, ali se prereže. Če je tako, potem dobro opravljeno! Če ne poskusite prilagoditi nastavitev napajalnika ali poskusite uporabiti drugo žico.

6. korak: Pot orodja

Robotska roka ABB 1600 je bila programirana v Rhinu z Grasshopperjem z vtičnikom 'Robots' Vicenteja Solerja. Vtičnik vam omogoča ustvarjanje poti orodij, ki jih lahko naložite na robotsko strojno opremo. Ustvarjeni skript vzame 2 krivulji in deli točke vzdolž krivulje ter vleče črte med temi točkami. Črte vmes so območja, skozi katera bo vroča žica prehajala, višje delitve točk na krivuljah bodo ustvarile večjo zvestobo površine.

7. korak: Strojna obdelava

Ko je orodna pot izvožena iz Grasshopperja, jo lahko naložimo v robotsko roko s pomočjo RobotStudio podjetja ABB (to bo drugače, če uporabljate drugo znamko robotske roke). Med programiranjem poti orodja je bilo ugotovljeno, da morata biti vstopna in izstopna gibanja v in iz pene pravokotna na površino, da se ustvari enakomeren rez. Ugotovljeno je bilo tudi, da bi hitrost rezanja 12 mm na sekundo s 30 volti, ki napajajo temperaturo žice, ustvarila gladek in dosleden rez, vendar bi bila ta kombinacija hitrosti in temperature žice oslabljena za različne velikosti materiala.

8. korak: oblikovanje (neobvezno)

To orodje ima veliko uporab, vendar sem za namene študija kose pene uporabljal kot kalupe, zato je tukaj ideja, za kaj bi lahko uporabili to orodje. Kos pene je bil uporabljen kot kalup za izdelavo plošče iz mavca. Ta kos pene je bil vezan z MDF in G-objemkami, nato so v kalup vlili mavec in pustili, da se posuši. Ploščo nato razstavimo in jo pustimo, da se posuši, ali pa damo v pečico, da se hitreje posuši. Ploščo lahko pobarvamo, obdelamo ali pustimo takšno, kot je.