CONTROL DE MOVIMIENTO PARA LA INTEGRACIÓN ROBÓTICA DE 6 EJES EN APLICACIONES DE FABRICACIÓN ADITIVA
Una nota de aplicación técnica sobre las nuevas posibilidades de colaboración del software Siemens NX con el control CNC SINUMERIK para la primera rosca digital holística en la fabricación aditiva y sustractiva.
www.siemens.com
En una escena que recuerda a las numerosas “tormentas perfectas” del diseño industrial, Siemens ha desarrollado un “hilo digital” totalmente integrado entre su paquete de software NX de productos CAD y CAM y la potente tecnología de control SINUMERIK en el mercado emergente de la fabricación aditiva / sustractiva. Esta fusión dinámica, que utiliza la tecnología de gemelos digitales Create MyVirtual Machine y Run MyVirtual Machine de la empresa, permite tanto a los fabricantes de máquinas aditivas como a los usuarios la capacidad de digitalizar completamente la construcción de la máquina (incluyendo los sistemas de software, postprocesadores, programas de piezas, HMI y dispositivos Edge), así como la puesta en marcha de la máquina y el proceso de fabricación en un mundo virtual, mucho antes de que comience la construcción real de la máquina o la producción de la primera pieza.
Con la adopción de tecnologías aditivas a gran escala como DED (Láser-Hilo), WAAM, Pulverización en Frío, Extrusión de Material (FFF) y Fabricación de Materiales Compuestos (ATL / AFP), entre otras, el mundo industrial está empezando a ver el valor de la impresión 3D. Los usuarios de máquinas están empezando a pasar de la I+D / prototipado a la producción de fabricación de uso final. Esto puede observarse en los sectores aeroespacial, automoción, petróleo y gas, equipos pesados, espacial, militar, producción de energía, fabricación de productos electrónicos, construcción y muchos más.
Desde la perspectiva de Siemens, este cambio radical implica la creación de un hilo digital completo para cada máquina, permitiendo que las trayectorias de herramientas CAM, generadas por NX , interactúen perfectamente con el controlador virtual y el código de tiempo de ejecución, con cinemática de máquina 3D, ejecución de código, parametrización de máquina, visualización de deposición y eliminación de material y otras características del “mundo real” que son tan vitales para que el fabricante de la máquina y el usuario final evalúen por adelantado.
En un ejemplo de fabricación, una célula de trabajo está equipada con un robot de 6 ejes controlado por SINUMERIK que utiliza efectores finales aditivos, sustractivos y de sondeo. La pieza, el capó de un vehículo, se diseñó en NX CAD utilizando herramientas avanzadas para la optimización de piezas y se probó virtualmente en SIMCENTER 3D. Dentro de la misma plataforma, se generó el diseño del molde a partir del diseño final del capó. Las sendas y el código NC postprocesado para operaciones aditivas, sustractivas y de sondeo en máquina se crearon en NX CAM. Al iniciar el entorno de simulación, aparece el gemelo digital del controlador SINUMERIK, lo que permite que los datos de la máquina CNC, la lógica PLC y los ciclos de usuario se integren en la simulación de la máquina y del material 3D. Este hilo digital permite al programador y al operario de la máquina optimizar las trayectorias de las herramientas, evitar colisiones y singularidades del robot y analizar los movimientos de la máquina antes de la fabricación; el resultado es una preforma aditiva que se mecaniza con las tolerancias requeridas y, finalmente, se sondeó para el informe de inspección de calidad.
Gracias a la potencia del control SINUMERIK de Siemens, las operaciones aditivas y sustractivas, los movimientos robóticos y el control del proceso del efector final se controlan desde un único controlador. La combinación de la tecnología CNC con la flexibilidad de los brazos robóticos abre un nuevo abanico de posibilidades que no eran posibles con los controladores de robots normales.
La ventaja de la sinergia entre el software NX de la empresa y el hardware SINUMERIK ofrece al fabricante y al usuario de la máquina la máxima fidelidad posible en la estimación del tiempo de programa de pieza y el movimiento de la máquina. La flexibilidad inherente de NX para simular escenarios híbridos se combina con el controlador virtual SINUMERIK para proporcionar una visión completa de las características de la máquina y del proceso de producción. Esto es extremadamente útil para los fabricantes en muchos aspectos de sus negocios, desde la adquisición de materiales hasta el tiempo de construcción, la programación de la producción, los costos de mano de obra y mucho más.
Entorno CAM NX Manufacturing con Simulación de Materiales Aditivos
Esta evolución del hilo digital representa un bloque de construcción central de un escenario de control de bucle verdaderamente cerrado, especialmente con la inclusión del robot en las carteras de posibilidades operativas de NX y CNC. Las operaciones de sondeo a través de las conexiones del hardware y el software de Siemens permiten operaciones de fabricación continuas al aunar la aditiva sustractiva y diversas tecnologías metrológicas, de visión artificial o NDE.
Para esta aplicación, NX ofrece soluciones de diseño, simulación y fabricación que permiten a las empresas aprovechar el valor del gemelo digital. Simcenter 3D es la solución CAE más completa y totalmente integrada que permite a los diseñadores probar el rendimiento de la pieza y ayudar con nuevas características de diseño a través de la libertad de la fabricación aditiva.
Esta potente tecnología de Siemens amplía significativamente el ecosistema tanto para los fabricantes de maquinaria como para los usuarios, ya que utilizan las tecnologías mejoradas y las posibilidades de fabricación para que sus empresas combinen los mundos aditivo y sustractivo.
www.siemens.com
