Робот за ножове за гореща тел: 8 стъпки (със снимки)

2025 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2025-01-23 14:36

Като част от моя дипломен проект в KADK в Копенхаген изследвах рязането на гореща тел и роботизирането. За да тествам този метод на производство, направих приставка за гореща жица за рамото на робота. Телът трябваше да обхваща 700 мм, но материалът издържа на силата на издърпване на телта през пяната и трябва да бъде достатъчно лек за максималния полезен товар на робота 10 кг. Алуминият е избран поради високото съотношение на якост към тегло. Инструментът тежи само 2,5 кг и е конструиран така, че да бъде модулен, така че ако по -късно се изисква по -голяма или по -малка ширина или дължина, тогава частите могат да се сменят, като се развият гайките и болтовете, които го държат заедно.

Стъпка 1: Материали

Материали

- 30x30 мм квадратни алуминиеви тръби, дължина 2 метра

- 2 мм алуминиева плоча, 100х300 мм

- 5 мм шперплат, 50х150 мм

- 2 x 10 мм болта (за областта, която се прикрепя към рамото на робота)

- 10 x 4 мм болтове (за ъглови скоби)

- 1 х 4 мм болт (за закрепване на крилата гайка, която фиксира жицата)

- Очен болт (за закрепване на пружината, която фиксира горещия проводник)

- Гайки с размер, съответстващ на болтовете

- Гайка (за закрепване на горещия проводник)

- Шайби с размер, съответстващ на болтовете

- Пролет

- Изолиран меден електрически кабел, дълъг 5 метра

-0-30V DC / 0-16 Amp захранване (или подобно)

- "Schunk" ръчна смяна на инструменти (или друг робот чейнджър)

Инструменти:

- Многоосева роботизирана ръка (ABB, KUKA и др.) С максимален полезен товар над 2,5 кг

- Машина за рязане на метал или лентов трион

- Свредло за стълбове (електрическа бормашина също може да работи) с различни свредла от 2 мм до 10 мм

- Циркуляр, подходящ за рязане на метал

3D модел:

- Можете да намерите изтегляне за.3dm файлов модел на дизайна по -долу, това може да се отвори в Rhino 3D или AutoCAD

Стъпка 2: Рязане

Алуминиевите тръби трябва да бъдат оразмерени така, че да отговарят на горните измервания, или можете да персонализирате това за свои собствени цели. Тръбите могат да се режат с циркуляр, подходящ за метал, препоръчвам да използвате острие с карбиден връх. За да улесните рязането, можете да смажете алуминия си с етанол. За да създадете вашите ъглови скоби, можете да изрежете тази форма от алуминиевата си плоча с помощта на металорежеща машина или лентов трион, подходящ за метал.

Стъпка 3: Пробиване

За да намерите местоположенията на отворите за пробиване, можете да видите снимката на монтажа, местоположението на вашите отвори и специфичните размери на тръбите могат да варират според вашата употреба. Можете да използвате колонна бормашина или обикновена електрическа бормашина. Първо бих измерил и маркирал дупката с молив. Тогава бих ви посъветвал да направите „трапчинка“, като използвате централен перфоратор и чук, за да направите малък отстъп, за да насочите свредлото до правилното място по време на пробиването. Трябва също да обмислите използването на смазка като етанол, за да улесните рязането.

Стъпка 4: Монтаж

Разположението на вашите дупки и специфичното оразмеряване на парчетата могат да варират, но важното е да имате поне два болта през всяко парче алуминиева тръба в ъгловите скоби и двете парчета тръби, които се свързват с рамото на робота. Бих препоръчал да използвате шайби, за да увеличите разпределението на силата по -равномерно, което ще направи вашия инструмент по -здрав и също така ще намали допуските и ще увеличи точността на обработката.

Важно е да изолирате горещия проводник от структурата на инструмента, за да можете да използвате последователността от части, илюстрирани по -горе, за да направите това. Моят метод включваше лазерно рязане на тапи от шперплат, но можете да използвате и тапи от бутилка вино или друг непроводим материал с подобен ефект. Щепселите съдържат очен болт с пружина в единия край и крилна гайка в другия, те се използват за закрепване на горещия проводник на място. Когато използвате нож за гореща тел, телта се разширява, така че е важно да има пружина за затягане на хлабавия проводник. Кабелите за захранване на горещия проводник могат да бъдат добре поставени вътре в алуминиевата тръба, така че не забравяйте да ги прокарате, преди да свържете болтовете заедно.

Стъпка 5: Тестване

За проводника съм използвал 0,25 мм нихромова тел поради високото му съпротивление, можете да опитате други проводници като неръждаема стомана или константан. За да тествате ножа си за гореща жица, трябва да свържете кабелите си към захранването, да го включите и бавно да увеличите напрежението. Трябва да можете да усетите миризмата на нагряващия се проводник, когато изглежда достатъчно горещ, можете да използвате парче пяна, за да видите дали се прорязва. Ако е така, тогава добре направено! Ако не опитате да коригирате настройките на захранването си или помислете за друг кабел.

Стъпка 6: Път на инструмента

Ръката на робота ABB 1600 е програмирана в Rhino с Grasshopper, използвайки приставката „Robots“от Vicente Soler. Приставката ви позволява да създавате пътеки с инструменти, които могат да бъдат заредени върху хардуера на робота. Създаденият скрипт взема 2 криви и разделя точките по кривата и чертае линии между тези точки. Линиите между тях са областите, през които ще премине горещият проводник, по-високите разделения в точките на кривите ще създадат по-висока вярност на повърхността.

Стъпка 7: Обработка

След като пътеката с инструменти е експортирана от Grasshopper, можем да я качим в рамото на робота, използвайки RobotStudio от ABB (това ще бъде различно, ако използвате рамо на робот от друга марка). При програмирането на траекторията на инструмента беше установено, че движенията на влизане и излизане във и извън пяната трябва да са перпендикулярни на повърхността, за да се създаде равномерен разрез. Установено е също, че скоростта на рязане от 12 мм в секунда с 30 волта, захранващи температурата на проводника, ще създаде плавен и последователен разрез, но тази комбинация от скорост и температура на проводника ще бъде намалена за различни размери на материала.

Стъпка 8: Формоване (по избор)

Има много приложения за този инструмент, но за целите на моите изследвания съм използвал парчетата пяна като форми, така че ето представа за какво можете да използвате този инструмент. Парчето пяна е използвано като матрица за създаване на панел от гипс. Това парче пяна се свързва с MDF и G-скоби, след това гипсът се излива във формата и се оставя да изсъхне. След това панелът се демонтира и може да се остави да изсъхне или да се постави във фурна, за да изсъхне по -бързо. Панелът може да бъде боядисан, обработен или оставен такъв, какъвто е.