نموذج النموذج الأولي للمعادن: دليل للمهندسين & فرق المشتريات

إذا كنت أخصائي شراء أو مهندس منتج في الروبوتات, إتقاننموذج النموذج الأولي للمعادن العملية هي مفتاح تحويل أفكار التصميم إلى وظيفية, روبوتات موثوقة. تتيح لك النماذج الأولية للمعادن اختبار المتانة, حركة, والاستقرار الهيكلي - حرجة لتجنب الأخطاء المكلفة في الإنتاج الضخم. أدناه هو عملي, انهيار مفصل لكل مرحلة, مع الحالات الحقيقية والبيانات لمساعدتك في اتخاذ القرارات الذكية.

1. اختيار المواد: اختر المعادن التي تناسب احتياجات الروبوت

اختيار المعدن المناسب هو أول خطوة كبيرة في بناء أالنموذج الأولي الروبوت المعدني. تحتاج الروبوتات إلى مواد توازن قوة, وزن, والتكلفة - هنا كيفية الاختيار:

نوع المعدنالخصائص الرئيسيةمكونات الروبوت المثاليةمثال في العالم الحقيقينطاق التكلفة (USD/LB)
سبيكة الألومنيومكثافة منخفضة (2.7 ز/سم), سهل الجهازمفاصل الذراع, إطارات خفيفة الوزنيستخدم صانع روبوت المصنع 6061 الألومنيوم للنماذج الأولية للذراع - الوزن بواسطة 35% مقابل. فُولاَذ, تحسين سرعة الحركة.$2- 5 دولارات
الفولاذ المقاوم للصدأمقاوم للتآكل, قوة عاليةالقبيبين, أجسام الروبوت في الهواء الطلقنموذج أولي روبوت مستودع مستودع 316 الفولاذ المقاوم للصدأ للاستنباط - لا صدأ بعد 8 أشهر من التعامل مع الحزم الرطبة.$3- 8 دولارات
النحاسالموصلية الكهربائية الجيدةاستشعار يتصاعد, الموصلات الصغيرةاستخدم فريق روبوت الخدمة النحاس للنماذج الأولية للمستشعرات - نقل الإشارة المستقرة أثناء الاختبارات.$8- 12 دولار
سبيكة المغنيسيومخفيفة فائقة, صلابة عاليةإطارات الروبوت الصغيرة (على سبيل المثال, الطائرات بدون طيار)يستخدم نموذج روبوت طبي من سبيكة المغنيسيوم لجسمه - عجلوا 20% أقل من الألومنيوم, مثالي للمساحات الضيقة.$10- 15 دولار
سبيكة الزنكتكلفة منخفضة, قابلية جيدةالأغطية الزخرفية, أجزاء بسيطةاستخدمت شركة روبوت ألعاب سبيكة الزنك لأغطية النموذج الأولي - مقصورة 40% على تكاليف المواد مقابل. الألومنيوم.$1.5- 4 دولارات

نصيحة للمشتريات: للروبوتات التي تتحرك في كثير من الأحيان (على سبيل المثال, أذرع المصنع), سبيكة الألومنيوم هي أفضل مزيج من التكلفة والأداء. للاستخدام في الهواء الطلق, الفولاذ المقاوم للصدأ أمر لا بد منه.

2. جمع البيانات: وضع الأساس للدقة

لا يمكنك بناء نموذج أولي جيد بدون بيانات واضحة. تضمن هذه المرحلة مطابقة النموذج الأولي الخاص بك التصميم الخاص بك بالضبط.

2.1 استيراد ملفات 3D/CAD

اطلب من فريق التصميم أو العميل الخاص بك3D رسومات أو ملفات CAD- هذه هي المخطط للنموذج الأولي الخاص بك. بدونهم, أنت تخاطر بسوء تفسير الأحجام أو الأشكال.
أدوات مشتركة: أوتوكاد (للملفات ثنائية الأبعاد), Solidworks (للنماذج ثلاثية الأبعاد), الانصهار 360 (رائع للفرق الصغيرة).
مثال: كانت شركة Robot Startup ذات مرة تخطيت فحص ملفات CAD - مفصل ذراع النموذج الأولي الخاص بهم كان 1 مم صغير جدًا, لذلك لا يمكن أن تتحرك بسلاسة. تحقق دائمًا من تفاصيل الملف أولاً!

2.2 إنشاء نماذج أولية

قم بتحويل الملفات ثنائية الأبعاد/ثلاثية الأبعاد إلى نماذج أولية بسيطة لاختبار الملاءمة الأساسية. طريقتان مشتركتان:

  • SLA ليزر النماذج الأولية: سريع (1-2 أيام) للصغار, أجزاء مفصلة (على سبيل المثال, أقواس المستشعر).
  • تصنيع CNC: أفضل لأكثر, أجزاء أكثر ثباتا (على سبيل المثال, إطارات الروبوت).
    قضية: استخدم فريق روبوت لوجستيات SLA لصنع النماذج الأولية - أدركوا أن القبيبين كانوا ضيقة جدًا في الصناديق, إصلاح المشكلة قبل الآلات الكاملة.

3. تصنيع CNC: تحويل المعدن إلى أجزاء روبوت

آلات CNC هي قلبالنموذج الأولي الروبوت المعدني التصنيع - فهي تصنع أجزاء دقيقة بسرعة.

3.1 برمجة & يثبت

يكتب المهندسون رمزًا لجهاز CNC باستخدام ملفات 3D/2D الخاصة بك. يخبر هذا الرمز الجهاز كيفية القطع, حفر, وشكل المعدن.
الفوائد الرئيسية:

  • دقة عالية (التحمل ضيق مثل ± 0.001mm) - حاسم لمفاصل الروبوت التي تحتاج إلى حركة ناعمة.
  • نتائج متسقة - كل جزء هو نفسه, لذا فإن التجميع سهل.
    مثال: استخدم صانع روبوت المصنع برمجة CNC للنماذج الأولية للذراع - كل ذلك 10 أجزاء تناسب تماما, لا حاجة إلى إعادة صياغة.

3.2 تصنيع متعدد المحاور

للأجزاء المعقدة (على سبيل المثال, أجسام روبوت منحنية أو مفاصل متعددة الزاوية), يستخدمآلات CNC متعددة المحاور (3-محور, 5-محور, أو أكثر).

  • 3-آلات المحور: جيد لأجزاء بسيطة (على سبيل المثال, إطارات مسطحة).
  • 5-آلات المحور: الوصول إلى المناطق التي يصعب الوصول إليها (على سبيل المثال, مفاصل الذراع الداخلية) - يخفض وقت الإنتاج بواسطة 30% مقابل. 3-محور.
    Stat: 5-محور الآلات يقلل من أخطاء النموذج الأولي 50% مقارنة بالطرق التقليدية (لكل بيانات تصنيع الروبوتات).

4. المعالجة اليدوية: إصلاح العيوب الصغيرة

حتى أجزاء CNC تحتاج إلى القليل من العمل لتكون مثالية.

4.1 deburring

استخدم ورق الصنفرة, أدوات Deburring, أو فرش لتسهيلحواف حادة وعلامات السكين على الأجزاء المعدنية. هذا يمنع الخدوش على مكونات أخرى أو العمال.
لماذا يهم: كان النموذج الأولي لذراع الروبوت ذات مرة حافة حادة - اختبار, خدش حزام النقل. يقوم Deburring بإصلاح هذه المشكلة سهلة القول.

4.2 طحن & تلميع

تحقق من الرسومات الخاصة بك لضمان أن يكون السطح سلسًا بدرجة كافية. على سبيل المثال:

  • تحتاج مفاصل الروبوت إلى أسطح مصقولة للتحرك بدون احتكاك.
  • الأغطية الخارجية تحتاج إلى طحن لتبدو أنيقة.
    مثال: قام فريق روبوت الخدمة المصقول بجسم النموذج الأولي الخاص بهم - قال المهاجمين إن السطح الأملس كان أسهل في التنظيف, زائد كبير للمساحات العامة.

5. علاج المظهر: زيادة المتانة & تبدو

تحتاج الروبوتات إلى الاستمرار وتبدو جيدة - علاج السطح على حد سواء.

العمليات السطحية الرئيسية للنماذج الأولية الروبوت المعدنية

عمليةغايةمكونات الروبوت المثالية
تلوينأضف اللون, خدوش الخدوشالهيئات الخارجية, أغطية
بلاستيك الرمالإنشاء غير لامع, سطح غير انزلاقالقبيبين, وسادات القدم
أكسدةمنع الصدأ (لأجزاء الألومنيوم)مفاصل الذراع, إطارات
نقش الليزرإضافة شعارات أو ملصقات (على سبيل المثال, "قوة")لوحات التحكم
طباعة شاشة الحريرأضف النص (على سبيل المثال, "حذر")أغطية السلامة, أزرار

قضية: تستخدم شركة روبوت في الهواء الطلق الأكسدة على النماذج الأولية للألمنيوم - بعد ذلك 6 شهور في المطر والثلوج, لم يكن هناك صدأ, وانتقلت الذراعين مثل الجديد.

6. حَشد & الاختبار: تأكد من أن الروبوت يعمل

ضع كل الأجزاء معًا, ثم اختبر ما إذا كان النموذج الأولي يعمل كما هو مخطط له.

6.1 اختبار التجميع

أولاً, قم بتجميع النموذج الأولي للتحقق:

  • هل الأجزاء تناسب? (على سبيل المثال, هل يرتبط الذراع بالجسم بشكل صحيح?)
  • هل الهيكل مستقر? (على سبيل المثال, هل يمكن للروبوت أن يحمل 5 كجم دون أن يميل?)
    مثال: قام فريق روبوت طبي باختبار التجميع ووجد أن جبل المستشعر قد تم تحديده - لقد عدلته, تجنب الفشل في الاختبارات الوظيفية.

6.2 اختبار وظيفي

اختبر كيفية أداء النموذج الأولي في المواقف الحقيقية:

  • الاستقرار الهيكلي: هز الروبوت لمعرفة ما إذا كانت الأجزاء تخفف.
  • الخصائص الميكانيكية: تحقق مما إذا كانت المفاصل تتحرك بسلاسة (على سبيل المثال, يمكن للذراع رفع 3 كجم 100 مرات?).
  • استخدام محاكاة: قم بتشغيل الروبوت في بيئة اختبار (على سبيل المثال, صناديق نقل روبوت مصنع).
    قضية: فشل النموذج الأولي لمستودع روبوت في اختبار استخدام محاكاة - لم يتمكن من السيطرة على الصناديق الرطبة. أضاف الفريق طبقة مطاطية إلى القبيبين, إصلاح المشكلة.

7. التغليف & شحن: حماية النموذج الأولي الخاص بك

لا تدمر عملك الشاق مع التعبئة والتغليف السيئة.

  • عبوة آمنة: استخدم الرغوة, التفاف الفقاعة, أو الصناديق المخصصة لمنع الضرر. على سبيل المثال, تحتاج أذرع الروبوت إلى عبوة صلبة لتجنب الانحناء.
  • توصيل في الوقت المحدد: العمل مع اللوجستيات الموثوقة لتلبية المواعيد النهائية. تحتاج معظم فرق الروبوتات إلى نماذج أولية في غضون 2-3 أسابيع للبقاء في الموعد المحدد.
    نصيحة: إضافة قائمة تعبئة - وهذا يساعد العملاء على التحقق مما إذا كان جميع الأجزاء (على سبيل المثال, مسامير, أجهزة استشعار) يصل.

منظور Yigu Technology

في Yigu Technology, نحن نعرفنموذج النموذج الأولي للمعادن العملية تزدهر على الدقة والعملية. العديد من الفرق تعسه-مثل استخدام تصنيع 5 محاور للإطارات البسيطة عندما يعمل المحور 3. نحن نعمل مع العملاء لاختيار المواد (على سبيل المثال, الألومنيوم لتحريك الأجزاء, الفولاذ المقاوم للصدأ للهواء الطلق) والعمليات التي تناسب أهدافهم. تركز فرق المعالجة والاختبار اليدوية على الاستخدام الحقيقي: نحن لا نبني نماذج أولية فقط - نحن نبني الروبوتات التي تعمل عندما يهم ذلك. هذا التوازن يوفر الوقت, تخفيض التكاليف, ويمنح العملاء ثقة في منتجهم النهائي.

التعليمات

  1. س: كم من الوقت يستغرق لصنع نموذج أولي من الروبوت المعدني?
    أ: ذلك يعتمد على التعقيد. أجزاء صغيرة (على سبيل المثال, أقواس المستشعر) يستغرق 1-2 أسابيع. نموذج أولي روبوت كامل (على سبيل المثال, ذراع المصنع) يستغرق 3-4 أسابيع, بما في ذلك التصميم والاختبار.
  2. س: ما هي المواد الأفضل للنموذج الأولي الروبوت المعدني بميزانية محدودة?
    أ: سبائك الزنك أو سبيكة الألمنيوم (6061 درجة). الزنك رخيص للأجزاء البسيطة, بينما 6061 الألومنيوم بأسعار معقولة ويعمل لمعظم المكونات المتحركة.
  3. س: هل أحتاج إلى اختبار التجميع قبل الاختبار الوظيفي?
    أ: نعم! اختبار التجميع يمسك بالمشاكل (على سبيل المثال, أجزاء غير متوازنة) قد تفوت تلك الاختبارات الوظيفية. قد يؤدي تخطيه إلى إضاعة الوقت - حيث يستغرق تشكيل مشاكل التجميع في وقت لاحق 2x لفترة أطول.
انتقل إلى الأعلى