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解決事例
提高3D印表機精度的關鍵

提高機械精度是極限!什麽是具有高同步性能和低振動的伺服係統?

3D印表機制造商T公司 (員工人數:約500人)

Problem

從3DCAD和3DCG等三維數據生成三維模型的3D印表機。作為“新產品制造潛力”被寄予厚望的設備,其用途以制造業為中心,已經擴展到建築、醫療、教育、尖端研究等各個領域。

3D印表機市場因專利而擴大

從事3D印表機開發和生產的T公司預見到市場的擴大,大力開發高端3D印表機。設計組組長U先生說:。

「近年來,3D 列印機市場蓬勃發展,2009 年,FDM(熔融沈積建模)* 專利到期,2014 年,高階 3D 列印機中常見的 SLS(粉末燒結)* 專利到期。隨著期限的臨近,越來越多的廠商進入市場。
美國已經設立了補貼計畫來促進3D列印機的研發,歐洲也計劃設立類似的補貼計畫。因此,預計未來市場將進一步擴大。 」

*FDM(熔融沈積建模):熔融沈積建模方法。三維形狀是透過高溫熔化樹脂並將其分層而形成的。
* SLS(選擇性雷射燒結):粉末燒結法。雷射照射樹脂或金屬粉末使其燒結。

機械精度的提高是極限!需要實現高品質造型的伺服係統!

由於能夠大幅減少產品試制及評測工序,因此T公司每天都在衹力於縮短用戶開發周期、提高競爭力的3D印表機的開發。

「為了在激烈的競爭中取勝,必須開發精度更高的3D印表機。3D印表機的精度源於X-Y軸的平滑運動和噴嘴開合的同步性。現有機型利用PLC和脈衝串I/O構成伺服係統,在機械上努力提高精度,但這也是極限。為了實現精密的高品質造型,我們考慮採用龍門架結構,而不是過去的X-Y軸各一根衹動器,因此需要同步性能更高、振動更低的伺服係統。」(U先生)

提高速度也存在問題。
“我們想透過提高列印速度來縮短週期時間。但是,如果我們只是單純地提高速度,加速和減速時就會產生振動。我們不能降低列印品質。我不能去。”
此外,為了與其他公司區分開來,我們希望在不改變當前型號尺寸的情況下增加列印空間。 」(U先生)

如何在更短的時間內實現高質量、高密度、高精細的造型,課題堆積如山。

挑戰
  • 為了制作精密的3D印表機,需要同步性高、低振動的伺服係統。
  • 希望提高成型速度,縮短生產周期。
  • 在不改變現有機型和裝置尺寸的情況下,希望增大造型空間。

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Solution

高速通信EtherCAT精度提高30%!驅動部分的小型化使造型空間增加15%!

U先生在參觀的展覽會上向山洋電氣諮詢了這些問題,以解決這些問題。隨後,山洋電氣銷售代表拜訪了T公司,確認了詳細要求,並提出了配備EtherCAT介面的AC伺服系統「SANMOTION R ADVANCED MODEL」。

您提出的AC伺服系統是開放網路EtherCAT通訊規範。的可控制性,此外,加加速度曲線功能減少了加速、減速和停止過程中的振動,並提高了節拍時間。

T公司立即決定使用實際機器進行評估。
「經過評估,我們成功地將主機的精度提高了30%。我們有信心能夠實現高速、高清建模。此外,由於驅動部分比當前模型更小,我們成功地將與機器尺寸相同的列印空間增加了15%。

U 先生還談到了未來的發展。
如果未來有客戶的需求,由於 EtherCAT 通訊的傳輸速度以及連接方式的彈性,我們正在考慮開發一種機型,可以用一個主控制器連接多台 3D 印表機,同時生產不同的零件。我們這次開發的機型是頂級機型,但個人使用的市場也在擴大。山洋電氣步進系統AC伺服系統該公司的產品陣容中有多種機型,如閉迴路型和配備 48 VDC 輸入的機型,這些機型適合我們未來計劃開發的個人使用的高階機型。山洋電氣我們期待未來有更多的提案"。

效果
  • 利用開放式網路EtherCAT的高同步性能實現了順暢運行,精度提高了30%。
  • 利用JarkProfile功能,減小了加減速及停止時的振動。縮短了節拍時間。
  • 與現有機型相比,裝置尺寸不變,造型空間增加了15%。

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發布日期:

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