การปรับปรุงความแม่นยำทางกลมีขีดจำกัด! ระบบเซอร์โวที่มีประสิทธิภาพการซิงโครไนซ์สูงและการสั่นสะเทือนต่ำคืออะไร?

ตลาดเครื่องพิมพ์ 3 มิติขยายตัวเนื่องจากสิทธิบัตรหมดอายุ

บริษัท T ซึ่งพัฒนาและผลิตเครื่องพิมพ์ 3 มิติ มุ่งเน้นไปที่การพัฒนาเครื่องพิมพ์ 3 มิติระดับไฮเอนด์โดยคาดว่าจะมีการขยายตลาด นายยู หัวหน้ากลุ่มแผนกออกแบบ กล่าวว่า

“ตลาดเครื่องพิมพ์ 3 มิติกำลังเฟื่องฟูในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ในปี 2009 สิทธิบัตรสำหรับ FDM (fused Deposition Modeling)* หมดอายุ และในปี 2014 สิทธิบัตรสำหรับ SLS (powder sintering)* ซึ่งเป็นเรื่องปกติในเครื่องพิมพ์ 3D ระดับไฮเอนด์ได้หมดอายุลง เมื่อหมดเขต ผู้ผลิตก็เข้าสู่ตลาดมากขึ้นเรื่อยๆ
ในสหรัฐอเมริกา มีการจัดตั้งโครงการอุดหนุนเพื่อส่งเสริมการวิจัยและพัฒนาเครื่องพิมพ์ 3 มิติ และมีแผนที่จะจัดตั้งโครงการอุดหนุนที่คล้ายกันในยุโรป ส่งผลให้ตลาดคาดว่าจะขยายตัวต่อไปในอนาคต -

*FDM (Fused Deposition Modeling): วิธีการสร้างแบบจำลองการสะสมแบบหลอมรวม รูปร่างสามมิติถูกสร้างขึ้นโดยการหลอมเรซินที่อุณหภูมิสูงแล้วซ้อนเป็นชั้น
* SLS (Selective Laser Sintering): วิธีการเผาผนึกด้วยผง เลเซอร์จะฉายรังสีเรซินหรือผงโลหะเพื่อเผาผนึก

การปรับปรุงความแม่นยำทางกลมีขีดจำกัด! - จำเป็นต้องมีระบบเซอร์โวเพื่อให้ได้การสร้างแบบจำลองคุณภาพสูง!

เนื่องจากสามารถลดขั้นตอนการสร้างต้นแบบและการประเมินผลิตภัณฑ์ได้อย่างมาก บริษัท T จึงทำงานเกี่ยวกับการพัฒนาเครื่องพิมพ์ 3D ที่จะย่นระยะเวลาการพัฒนาสำหรับผู้ใช้และมีส่วนช่วยเพิ่มความสามารถในการแข่งขัน

"เพื่อที่จะเอาตัวรอดจากการแข่งขันที่ดุเดือด เราจำเป็นต้องพัฒนาเครื่องพิมพ์ 3D ที่มีความแม่นยำสูงยิ่งขึ้น ความแม่นยำของเครื่องพิมพ์ 3D มาจากการเคลื่อนที่อย่างราบรื่นของแกน XY และการซิงโครไนซ์ของการเปิดและปิดหัวฉีด เราพยายามปรับปรุง ความแม่นยำทางกลโดยการกำหนดค่าระบบเซอร์โวด้วย PLC และ I/O ของพัลส์เทรน แต่เราได้มาถึงขีดจำกัดของเราแล้วเพื่อให้ได้การสร้างแบบจำลองที่แม่นยำและมีคุณภาพสูง เรากำลังคิดที่จะใช้โครงสร้างโครงสำหรับตั้งสิ่งของแทนแอคทูเอเตอร์ตัวเดียวสำหรับแต่ละตัว แกน X และ Y แต่เพื่อที่จะทำเช่นนั้นได้ เราจำเป็นต้องมีระบบเซอร์โวที่มีประสิทธิภาพการซิงโครไนซ์ที่ดีขึ้นและการสั่นสะเทือนที่ต่ำกว่าเมื่อก่อน'' (Mr. U)

นอกจากนี้ยังมีปัญหาเกี่ยวกับการเพิ่มความเร็วอีกด้วย
“เราต้องการลดรอบเวลาโดยการเพิ่มความเร็วในการพิมพ์ อย่างไรก็ตาม ถ้าเราเพียงแค่พยายามเพิ่มความเร็ว แรงสั่นสะเทือนก็จะเกิดขึ้นเมื่อเร่งความเร็วและช้าลง เราไม่สามารถลดคุณภาพการพิมพ์ลงได้ ฉันไปไม่ได้”
นอกจากนี้ เพื่อสร้างความแตกต่างจากบริษัทอื่นๆ เราต้องการเพิ่มพื้นที่การพิมพ์โดยไม่ต้องเปลี่ยนขนาดของรุ่นปัจจุบัน ” (คุณยู)

มีความท้าทายมากมายในการบรรลุการสร้างแบบจำลองคุณภาพสูง ความหนาแน่นสูง และมีความละเอียดสูงในระยะเวลาอันสั้นลง

ความแม่นยำดีขึ้น 30% ด้วยการสื่อสารความเร็วสูง EtherCAT! พื้นที่การพิมพ์เพิ่มขึ้น 15% เนื่องจากไดรฟ์ยูนิตเล็กลง!

คุณ U ได้ไปเยี่ยมชมนิทรรศการเพื่อหาแนวทางแก้ไขปัญหาดังกล่าว และได้ปรึกษาหารือกับ SANYO DENKI CO., LTD. เกี่ยวกับเรื่องนี้ด้วย ต่อมาตัวแทนฝ่ายขาย SANYO DENKI CO., LTD. ได้เข้าเยี่ยมชมบริษัท T และยืนยันข้อกำหนดโดยละเอียด จากนั้นจึงเสนอ SANMOTION R ADVANCED MODEL ซึ่ง AC เซอร์โวมอเตอร์ ที่ติดตั้งอินเทอร์เฟซ EtherCAT

"AC เซอร์โวมอเตอร์ ที่เสนอให้เราใช้นั้นอิงตามข้อกำหนดการสื่อสาร EtherCAT แบบเครือข่ายเปิด EtherCAT มีรอบการสื่อสารความเร็วสูงถึง 0.125 มิลลิวินาที จึงสามารถแบ่งคำสั่งตำแหน่งออกได้ ทำให้อุปกรณ์ทำงานได้อย่างราบรื่น นอกจากนี้ ฟังก์ชันการซิงโครไนซ์ข้อเสนอแนะตำแหน่งยังช่วยปรับปรุงการควบคุมการซิงโครไนซ์หลายแกน นอกจากนี้ ฟังก์ชันโปรไฟล์การกระตุกยังช่วยลดการสั่นสะเทือนระหว่างการเร่งความเร็ว การชะลอความเร็ว และการหยุด ช่วยเพิ่มความแม่นยำในการระบุตำแหน่ง นอกจากนี้ เรายังตั้งตารอที่จะลดเวลาการสัมผัสลงอีกด้วย" (คุณ U)

บริษัท T ตัดสินใจประเมินทันทีโดยใช้เครื่องจักรจริง
"หลังจากดำเนินการประเมิน เราประสบความสำเร็จในการปรับปรุงความแม่นยำของเฮดยูนิตได้ 30% เรามั่นใจว่าเราสามารถบรรลุการสร้างแบบจำลองความเร็วสูงและมีความคมชัดสูงได้ นอกจากนี้ เนื่องจากชิ้นส่วนขับเคลื่อนมีขนาดเล็กกว่ารุ่นปัจจุบัน เราจึง ได้สำเร็จในการเพิ่มพื้นที่การพิมพ์ขึ้น 15% โดยมีขนาดเท่ากับเครื่อง'' (คุณยู)

คุณอุ๊ยังพูดถึงเรื่องการพัฒนาในอนาคตอีกด้วย
"เนื่องจากความเร็วในการรับส่งข้อมูลของการสื่อสาร EtherCAT และความยืดหยุ่นของวิธีการเชื่อมต่อ เราจึงกำลังพิจารณาพัฒนาโมเดลที่สามารถเชื่อมต่อกับเครื่องพิมพ์ 3 มิติหลายเครื่องด้วยตัวควบคุมหลักตัวเดียวและพิมพ์ชิ้นส่วนต่างๆ ได้พร้อมกัน หากลูกค้าต้องการในอนาคต โมเดลที่เราพัฒนาในครั้งนี้เป็นโมเดลระดับสูงสุด แต่การใช้งานส่วนบุคคลก็แพร่หลายในตลาดเช่นกัน SANYO DENKI CO., LTD. มีกลุ่มผลิตภัณฑ์ที่หลากหลาย รวมถึง ระบบสเต็ปปิ้งมอเตอร์ แบบวงปิดและ AC เซอร์โวมอเตอร์ DC 48V ซึ่งเหมาะอย่างยิ่งสำหรับโมเดลระดับไฮเอนด์สำหรับการใช้งานส่วนบุคคลที่เรากำลังวางแผนที่จะพัฒนาในอนาคต เรารอคอยที่จะเห็นข้อเสนอเพิ่มเติมจาก SANYO DENKI CO., LTD. ในอนาคต"

วันที่วางจำหน่าย: 2019-02-04 00:00