높은 곳에 이상적인 스핀들

Jan 27, 2024

로봇 팔이 적합한 응용 분야 중 하나는 플라스틱 및 복합재와 같이 상대적으로 부드러운 재료를 작업할 때 일종의 디버링 도구를 절단 도구로 사용하는 것입니다.

마크 페어차일드 | 정밀 드라이브 시스템

로봇 팔은 정밀도, 강도 및 다용성으로 인해 다양한 응용 분야에 활용되고 있습니다. 로봇 밀링 시스템은 최근 몇 년 동안 더욱 보편화되었으며 특정 응용 분야에서는 기존 공작 기계에 비해 몇 가지 장점이 있습니다. 로봇 팔이 적합한 응용 분야 중 하나는 플라스틱 및 복합재와 같이 상대적으로 부드러운 재료를 작업할 때 일종의 디버링 도구를 절단 도구로 사용하는 것입니다.

이러한 시스템이 필요할 수 있는 산업의 예로는 보트 제조업체가 있습니다. 레저용 보트는 보트 내부의 섬유유리 부품으로 구성되어 있으며 컷아웃이 많이 필요하고 모양이 복잡합니다. 자동차 대시보드 및 인테리어, 냉장고, 세탁기, 샤워실 및 월풀 온수 욕조는 모두 이 절단 및 성형 방법에 적용됩니다.

6축 다관절 로봇 팔은 복잡한 윤곽을 따라갈 수 있습니다. 고속 회전 디버링 비트를 사용하는 이러한 시스템은 재료가 복잡한 표면으로 성형된 후에도 플라스틱 및 복합 재료를 절단하는 데 매우 효과적입니다.

요구 사항은 성형된 플라스틱 또는 유리 섬유 시트를 절단하는 것이지만 스핀들에 가해지는 주요 힘이 공구 샤프트에 수직이기 때문에 밀링 작업으로 간주될 수 있습니다. 그러나 아래에서 볼 수 있듯이 이 프로세스는 그렇게 간단하거나 간단하지 않습니다.

25년 이상의 경험을 갖고 있는 Precision Drive Systems의 엔지니어링 관리자인 Kenny Wilson은 절단할 재료가 얇기 때문에(두께가 9만 개에 불과함) 일부 로봇 통합업체에서는 고속의 소형 기계를 사용하여 문제를 해결할 수 있다고 설명합니다. , 경량 스핀들. 이는 24,000~44,000rpm으로 회전하는 스핀들입니다.

"그리고 통합자가 그것을 시도하거나 테스트할 때 모든 것이 잘 작동하고 잘 작동하기 때문에 오해의 소지가 있을 수 있습니다. 아마도 잠시 동안일 수도 있습니다. "Wilson은 로봇 통합자가 종종 더 작은 스핀들을 선택하기를 원할 것이라고 덧붙였습니다. 덜 강력한 로봇 팔을 지정하면 전체 시스템 비용이 저렴해집니다. 그러나 문제는 더 작은 스핀들에는 큰 스핀들에 비해 측면 강성이 없으며 스핀들에 가해지는 반복적인 반경 방향 힘을 베어링이 견딜 수 없다는 것입니다.

Wilson은 무슨 일이 일어나는지 설명합니다.

"결과적으로 스핀들은 3~4개월, 최대 6~8개월 정도만 사용할 수 있습니다. 그러다가 고장이 나면 수리를 위해 우리에게 보냅니다. 불행하게도 스핀들이 파손된 경우가 종종 있습니다."

Wilson은 방사형 힘 외에도 스핀들이 받는 "당김" 힘이 있다고 덧붙였습니다. 이 애플리케이션은 디버링 유형의 비트를 사용하기 때문에 비트의 톱니가 스핀들 샤프트를 당기는 방식으로 복합 재료와 맞물립니다. 더 가벼운 스핀들은 그러한 힘을 반복적으로 처리하도록 설계되지 않았습니다.

종종 이는 여러 시스템을 설치한 후에만 분명해집니다. 반복되는 다운타임으로 인해 고객은 좌절감과 불만족을 느낍니다. 그런 다음 로봇 통합업체는 시스템 가동 시간 중단을 최소화하기 위해 교체할 예비 스핀들을 구입해야 합니다. 물론 이것이 이상적인 것은 아니지만 더 좋은 방법이 있습니다.

더 나은 선택은 베어링의 무게와 크기 측면에서 다음 스핀들 제품군으로 이동하는 것입니다. 이러한 선택은 로봇 통합업체가 다음으로 더욱 강력한 로봇 팔 클래스를 선택해야 함을 의미할 수도 있습니다. 그리고 이로 인해 시스템의 초기 비용이 약간 증가합니다. 그러나 고객의 전체 소유 비용은 줄어들고 가동 시간과 만족도는 훨씬 높아질 것입니다.

그리고 결국 불만족한 고객의 비용은 실제로 매우 높을 수 있습니다.