Wysokie standardy automatyczne maszyny do polerowania szlifowania robotycznego, w tym silniki silnikowe, podstawowe elementy biegów do wykończenia powierzchni

Precyzyjna szlifierka robotyczna DZ Force-Sensing Adaptive Robotic Grinding Machine wyznacza nowy standard w precyzyjnej obróbce powierzchni dzięki sterowaniu siłą w pętli zamkniętej w czasie rzeczywistym, które utrzymuje zaprogramowane ciśnienie kontaktowe z dokładnością ±0,5N, niezależnie od zmian geometrii części, zużycia taśmy ściernej czy odchyleń w pozycjonowaniu robota. Sercem tego systemu jest 6-osiowy czujnik siły i momentu obrotowego zamontowany między nadgarstkiem robota a wrzecionem szlifierskim, mierzący siły kontaktowe we wszystkich trzech osiach translacji i trzech osiach obrotu z częstotliwością próbkowania 1000 Hz. Oprogramowanie DZ ForceControl przetwarza te szybkie dane siłowe i wydaje korekty pozycji w czasie rzeczywistym do robota FANUC M-20iD/35 z częstotliwością aktualizacji 250 Hz, aktywnie utrzymując docelowy profil siły kontaktowej na złożonych powierzchniach 3D.

Ta technologia eliminuje wahania jakościowe nieodłącznie związane ze szlifowaniem sterowanym położeniem, gdzie zużycie narzędzia i kumulacja tolerancji części powodują niespójne usuwanie materiału. Użytkownicy definiują siłę szlifowania jako funkcję położenia wzdłuż ścieżki narzędzia, umożliwiając wyższe ciśnienie kontaktowe dla początkowych faz usuwania materiału i zmniejszone ciśnienie dla końcowych przejść wykończeniowych. Pętla sterowania siłą aktywnie kompensuje zużycie taśmy ściernej poprzez przesuwanie pozycji robota w celu utrzymania docelowej siły kontaktowej, wydłużając użyteczną żywotność taśmy nawet o 50 procent w porównaniu do szlifowania sterowanego położeniem. Branże produkujące wysokowartościowe komponenty o ścisłych wymaganiach dotyczących integralności powierzchni polegają na tej adaptacyjnej zdolności sterowania siłą, aby osiągnąć spójne specyfikacje wykończenia powierzchni w całych partiach produkcyjnych.

• 6-osiowe wykrywanie siły i momentu obrotowego: Precyzyjny czujnik siły i momentu obrotowego oparty na tensometrach z rozdzielczością 0,1 N rejestruje pełny wektor siły w punkcie kontaktu szlifowania. Próbkowanie 1000 Hz umożliwia wykrywanie i kompensację wahań siły w ciągu 1 milisekundy.
• Adaptacyjne sterowanie pozycją w czasie rzeczywistym: Algorytm DZ ForceControl przetwarza dane z czujnika siły i wydaje korekty pozycji kartezjańskiej z częstotliwością 250 Hz za pośrednictwem szybkiej komunikacji Ethernet, utrzymując siłę kontaktu w granicach ±0,5 N na zmiennej krzywiźnie powierzchni.
• Programowalne profile siły: Użytkownicy definiują siłę szlifowania jako funkcję położenia wzdłuż ścieżki narzędzia za pomocą intuicyjnego interfejsu graficznego, umożliwiając wyższe ciśnienie dla początkowego usuwania materiału i zmniejszone ciśnienie dla końcowych przejść wykończeniowych.
• Automatyczna kompensacja zużycia taśmy: Pętla sterowania siłą aktywnie kompensuje zużycie taśmy ściernej poprzez przesuwanie pozycji robota w celu utrzymania docelowej siły kontaktowej, wydłużając użyteczną żywotność taśmy nawet o 50 procent.
• Wykrywanie i ochrona przed kolizją: Czujnik siły zapewnia natychmiastowe wykrywanie kolizji z czasem reakcji poniżej 2 milisekund, automatycznie zatrzymując ruch robota, gdy nieoczekiwane siły przekroczą zaprogramowane progi w celu ochrony przedmiotu obrabianego i robota.
• Rejestrowanie danych sił procesowych: Kompletne dane siła-czas-pozycja są rejestrowane dla każdego cyklu szlifowania i przechowywane w bazie danych SQL, umożliwiając szczegółową analizę procesu i pełną identyfikowalność dla wymagań jakościowych w branżach regulowanych.

Producenci silników lotniczych wykorzystują ten system do wykańczania form korzeni łopatek turbin i profili łopatek sprężarek, gdzie spójne usuwanie materiału w granicach tolerancji na poziomie mikronów jest niezbędne dla trwałości zmęczeniowej i integralności strukturalnej. Producenci implantów medycznych wykorzystują szlifowanie sterowane siłą do wykańczania komponentów kolanowych ze stopu kobaltowo-chromowego i trzpieni biodrowych z tytanu, gdzie utrzymanie spójnego ciśnienia kontaktowego zapobiega lokalnemu przegrzewaniu. Producenci precyzyjnych komponentów hydraulicznych przetwarzający zawory i tłoki pomp polegają na adaptacyjnym sterowaniu siłą, aby osiągnąć spójne wymiary luzów bez ryzyka nadmiernego szlifowania wysokowartościowych części. Producenci narzędzi i matryc używają systemu do wykańczania rdzeni form wtryskowych i matryc do odlewania ciśnieniowego, gdzie utrzymanie ostrych krawędzi przy jednoczesnym osiągnięciu docelowej chropowatości powierzchni wymaga precyzyjnego zarządzania siłą przez cały cykl szlifowania.

Każda maszyna przechodzi kompleksową kalibrację w fabryce, w tym weryfikację dokładności czujnika siły przy użyciu certyfikowanych wag referencyjnych zgodnych z NIST oraz testowanie odpowiedzi sterowania w pętli zamkniętej w pełnym zakresie sił. System jest wysyłany w drewnianych skrzyniach izolowanych od wstrząsów, z czujnikiem siły zabezpieczonym sztywnym wspornikiem transportowym. Inżynierowie ds. zastosowań DZ przeprowadzają instalację na miejscu, kalibrację czujnika siły i rozwój procesu w celu ustalenia optymalnych profili siły dla każdej geometrii części. 12-miesięczna gwarancja obejmuje wszystkie komponenty mechaniczne, elektryczne i czujnikowe, z opcjonalną roczną ponowną kalibracją czujnika siły i wsparciem optymalizacji procesu przez cały okres eksploatacji urządzenia.