Karstā stieples griezēja robota rokas rīks: 8 soļi (ar attēliem)

2025 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2025-01-23 14:59

Darba projekta ietvaros KADK Kopenhāgenā esmu pētījis karsto stiepļu griešanu un robotu izgatavošanu. Lai pārbaudītu šo ražošanas metodi, esmu izveidojis karsta stieples stiprinājumu robota rokai. Vada garumam bija jābūt 700 mm, tomēr materiālam bija jāiztur stieples stiepes spēks caur putām, un tam jābūt pietiekami vieglam, lai robota maksimālā slodze būtu 10 kg. Alumīnijs tika izvēlēts tā augstās izturības un svara attiecības dēļ. Instruments sver tikai 2,5 kg un ir veidots tā, lai būtu modulārs, lai, ja vēlāk būtu nepieciešams lielāks vai mazāks platums vai garums, tad detaļas varētu nomainīt, atskrūvējot uzgriežņus un skrūves, kas to satur kopā.

1. solis: materiāli

Materiāli

- 30x30mm kvadrātveida alumīnija caurule, 2 metru garumā

- 2 mm alumīnija plāksne, 100x300 mm

- 5 mm saplāksnis, 50x150 mm

- 2 x 10 mm skrūves (zonai, kas piestiprinās pie robota rokas)

- 10 x 4 mm skrūves (stūra stiprinājumiem)

- 1 x 4 mm skrūve (lai piestiprinātu spārnuzgriezni, kas nostiprina vadu)

- cilpas skrūve (atsperes piestiprināšanai, kas nostiprina karsto vadu)

- uzgriežņi, kuru izmērs atbilst skrūvēm

- spārnuzgrieznis (karstā stieples nostiprināšanai)

- paplāksnes, kuru izmērs atbilst skrūvēm

- Pavasaris

- Izolēts vara elektriskais kabelis, 5 metru garumā

-0-30V DC / 0-16 Amp barošanas avots (vai līdzīgs)

- "Schunk" manuālais instrumentu mainītājs (vai cits robotu instrumentu mainītājs)

Rīki:

- Daudzasu robotizētā roka (ABB, KUKA uc) ar maksimālo kravnesību virs 2,5 kg

- Metāla griešanas mašīna vai lentzāģis

- pīlāra urbis (var darboties arī ar urbjmašīnu) ar dažādiem urbjiem no 2 mm līdz 10 mm

- Ripzāģis, kas piemērots metāla griešanai

3D modelis:

- Tālāk varat atrast lejupielādi.3dm faila modeļa dizainam, to var atvērt Rhino 3D vai AutoCAD

2. solis: griešana

Alumīnija caurulēm jābūt tādām, lai tās atbilstu iepriekš minētajiem mērījumiem, vai arī varat to pielāgot savām vajadzībām. Caurules var sagriezt ar cirkulāro zāģi, kas piemērots metālam, es iesaku izmantot asmeni ar karbīda galu. Lai atvieglotu griešanu, alumīniju var ieeļļot, izmantojot etanolu. Lai izveidotu stūra skavas, jūs varat izgriezt šo formu no alumīnija plāksnes, izmantojot metāla griešanas mašīnu vai metāla zāģi.

3. solis: urbšana

Lai atrastu urbjamo urbumu atrašanās vietas, varat apskatīt montāžas fotoattēlu, caurumu atrašanās vietas un konkrētais cauruļu izmērs var atšķirties atkarībā no lietošanas veida. Jūs varat izmantot pīlāra urbi vai parasto spēka urbi. Vispirms es izmērītu un atzīmētu cauruma vietu ar zīmuli. Tad es ieteiktu jums izveidot “bedrīti”, izmantojot centrālo perforatoru un āmuru, lai izveidotu nelielu ievilkumu, lai urbšanas laikā urbis atrastos pareizajā vietā. Jums vajadzētu arī apsvērt smērvielas izmantošanu, piemēram, etanolu, lai atvieglotu griešanu.

4. solis: montāža

Jūsu atveru atrašanās vietas un konkrētais gabalu izmērs var atšķirties, taču ir svarīgi, lai katrā alumīnija caurules gabalā būtu vismaz divas skrūves pie stūra stiprinājumiem un divi cauruļu gabali, kas savienojas ar robota roku. Es ieteiktu izmantot paplāksnes, lai vienmērīgāk palielinātu spēka sadalījumu, kas padarīs jūsu instrumentu izturīgāku, kā arī samazinās pielaides un palielinās apstrādes precizitāti.

Ir svarīgi izolēt karsto vadu no instrumenta struktūras, lai to izdarītu, izmantojot iepriekš attēloto detaļu secību. Mana metode ietvēra saplākšņa aizbāžņus ar lāzergriešanu, tomēr līdzīgai iedarbībai jūs varētu izmantot arī korķus no vīna pudeles vai jebkura cita nevadoša materiāla. Spraudņos ir acs skrūve ar atsperi vienā galā un spārnuzgriezni otrā, tos izmanto, lai nostiprinātu karsto vadu vietā. Izmantojot karsto stiepļu griezēju, stieple izplešas, tāpēc ir svarīgi, lai būtu atsperis, lai pievilktu vaļīgo vadu. Kabeļus karsto vadu barošanai var kārtīgi ievietot alumīnija caurulēs, tāpēc pirms instrumenta saskrūvēšanas noteikti izspiediet tos.

5. darbība: pārbaude

Vadam esmu izmantojis 0,25 mm nihroma stiepli, jo tā augstā pretestība, jūs varētu izmēģināt citus vadus, piemēram, nerūsējošo tēraudu vai konstantu. Lai pārbaudītu karsto vadu griezēju, pievienojiet kabeļus strāvas padevei, ieslēdziet to un lēnām palieliniet spriegumu. Jums vajadzētu būt iespējai sajust, ka stieple sakarst, un, kad tā šķiet pietiekami karsta, varat izmantot putu lūžņu gabalu, lai redzētu, vai tas saplīst. Ja izdodas, tad labi! Ja nē, mēģiniet pielāgot barošanas avota iestatījumus vai izmēģiniet citu vadu.

6. solis: darbarīks

ABB 1600 robota roka tika ieprogrammēta Rhino ar Grasshopper, izmantojot Vicente Soler spraudni “Robots”. Spraudnis ļauj izveidot darbarīkus, kurus var ielādēt robota aparatūrā. Izveidotais skripts aizņem 2 līknes un sadala punktus pa līkni un ievelk līnijas starp šiem punktiem. Līnijas, kas atrodas starp tām, ir apgabali, kuros iet cauri karstais vads, augstāki sadalījumi līkņu punktos radīs augstāku virsmas precizitāti.

7. solis: apstrāde

Pēc tam, kad darbarīks ir eksportēts no Grasshopper, mēs varam to augšupielādēt robota rokā, izmantojot programmu ABB RobotStudio (tas būs citādi, ja izmantosit cita zīmola robota roku). Programmējot darbarīku, tika konstatēts, ka ieejas un izejas kustībām putās un no tām jābūt perpendikulārām virsmai, lai radītu vienmērīgu griezumu. Tika arī konstatēts, ka griešanas ātrums 12 mm sekundē ar 30 voltiem, kas nodrošina stieples temperatūru, radītu vienmērīgu un konsekventu griezumu, tomēr šī ātruma un stieples temperatūras kombinācija būtu vājināta dažāda izmēra materiāliem.

8. darbība: formēšana (pēc izvēles)

Šim rīkam ir daudz pielietojumu, tomēr studiju nolūkos esmu izmantojis putu gabalus kā veidnes, tāpēc šeit ir ideja par to, kam jūs varētu izmantot šo rīku. Putu gabals tika izmantots kā veidne, lai izveidotu paneli no ģipša. Šo putu gabalu sasēja ar MDF un G skavām, pēc tam veidnē ielej ģipsi un atstāja nožūt. Pēc tam panelis tiek demontēts, un to var vai nu atstāt nožūt, vai arī ievietot krāsnī, lai ātrāk izžūtu. Paneli var krāsot, apstrādāt vai atstāt tādu, kāds tas ir.