Q5D CY1000 3D 打印系統(tǒng)瞄準2000億美元線束裝配市場

南極熊要介紹一種新型增材制造系統(tǒng)——CY1000，它是英國增材制造線束自動化設備制造商Q5D推出的第一款產品。


△CY1000 增材制造機器人。圖片來自 Q5D

增材制造線束自動化設備制造商Q5D
Q5D是一家英國的增材制造線束自動化設備制造商，總部位于英國倫敦。公司專注于為航空、汽車、醫(yī)療和工業(yè)等領域提供自動化加工解決方案，為客戶提供3D打印機器人、激光焊接系統(tǒng)、線束裝配自動化等多種產品和服務。Q5D致力于設計和生產高質量、可靠性和高效的工業(yè)自動化設備，以支持客戶實現生產效率和質量的提高，并為其創(chuàng)造更高的價值，從而推動機器人開發(fā)和 CAM 軟件以支持多軸增材制造。

CY1000
CY1000是Q5D推出的一款高效、靈活的線束自動化裝配設備，為企業(yè)提供了便捷高效的選項，幫助企業(yè)降低成本、提高生產效率和質量。Q5D 首席執(zhí)行官 Steven Bennington 表示：“目前，在這個超過 2000 億美元的市場中，幾乎所有的線束都是手工制作的。隨著電氣化、物聯網和凈零驅動對布線的需求，自動化是唯一途徑。”
這是世界上第一個用于自動化布線生產的 CAD/CAM 制造單元。具體來說，此款機器人制造單元通過將電線和連接器直接應用于產品、子組件或組件來取代手動裝配過程。可使用能夠靈活互換的末端執(zhí)行器添加線束裝配，或進行各種沉積技術�？梢蕴峁┮韵鹿δ埽�


●絕緣線沉積
●裸線沉積
●接線端子到連接器
●聚合物沉積
●打印電子產品（發(fā)布日期 2023 年第三季度）
●連接器和小型組件的取放（發(fā)布日期 2023 年第三季度）

用于增材制造的5 軸CNC機器人單元解決了一個十分棘手的自動化問題，即如何自動為日益復雜的產品添加線束裝配？



線束裝配功能
傳統(tǒng)的線束昂貴、笨重且占用空間。相比之下，CY1000 可以自動、經濟且安全地向金屬、陶瓷和聚合物產品和組件添加組件、連接和導體。它消除了手動布線的成高成本和高錯誤率的問題，減少了設計約束，提高了可靠性、靈活性并降低了成本。

CY1000 是一個獨立的制造單元，具有以下特點：


△沉積聚合物

●獨立設計只需要電源和互聯網連接
●堅固耐用的管狀鋼架
●高速直線電機可最大限度地提高速度和生產率
●用于安全和環(huán)境控制的鋼和抗沖擊聚合物包層
●內環(huán)境HEPA過濾
●用于裝載的安全聯鎖全寬門，可配置用于協(xié)作機器人裝載
●符合人體工程學的操作臺
●適應外部材料倉庫的持續(xù)供應


△放置絕緣線

●CY1000可以通過消除對勞動力來保護和簡化供應鏈。由于 CY1000 的獨立制造單元，布線可以與最終組裝位于同一地點，從而消除了重型線束的昂貴運輸。對于從汽車到手動工具的各種制造商而言，線束通常是實現完全自動化的最終障礙，它們變得越來越復雜、沉重、容易磨損和受傷，并且生產和維護成本高昂。由于線束生產的勞動密集型性質，線束通常在勞動力成本最低的國家制造，而最終產品組裝通常發(fā)生在數千英里之外，這增加了與供應鏈相關的成本、復雜性和風險。



●CY1000 具有機器人平臺和鋼結構龍門架。它專為獨立使用以及簡單集成到生產線中而設計，每臺機器都可以添加裸線或絕緣線，并使用各種專用工具擠出各種聚合物，包括尼龍、PEEK 和 Kydex。此外，它還可以選擇和定位電氣連接器和組件。憑借這些多樣化的功能，CY1000 可以生成三維形狀、添加組件并將它們精確地連接在一起。


△CY1000規(guī)格

●靈活性是 CY1000 提高生產力的基礎。該系統(tǒng)可以處理大型組件或零件（直徑達 1 米），或者多個較小的零件可以在裝入制造單元之前通過模塑、沖壓或其他傳統(tǒng)技術形成。CY1000 的外形尺寸為 2300mm x 2170mm x 2320mm，工作區(qū)直徑為 1000mm，高度為 300mm。X 和 Y 軸以 1m/s 的速度運行，Z 軸以 0.5m/s 的速度運行，頭軸和床軸的速度可以高達每分鐘 70 轉。觸摸屏和鍵盤可用于操作機器，除了控制功能外，該界面還提供制造平臺的狀態(tài)和性能數據。

●CY1000 配備聚合物和接線末端執(zhí)行器，它們可以為各種應用定制。可以進行復雜的3D結構制造，與傳統(tǒng)的3D打印相比，5 軸制造提供了形狀靈活性并消除了大多數支撐結構需求。


△某種末端執(zhí)行器

降低油耗的案例研究
在談到 3D 打印行業(yè)時，Q5D 提供了有關電氣功能集成過程的應用。CY1000 通過將電線固定到位而從傳統(tǒng)線束中脫穎而出，這最大限度地減少了摩擦和環(huán)境破壞的可能性，最終減少了與振動相關的可靠性問題。

CY1000 預計還會對環(huán)境產生重大影響。通過縮短供應鏈并消除過度指定布線的需要，該機器可以減輕重量并降低油耗。航空部門的一項研究表明，實施 CY1000 可以使每個飛機座椅的重量減輕超過 10 磅（4.5 千克），這意味著寬體噴氣式飛機每年估計可節(jié)省 0.5 噸燃料。



Q5D 一直與領先的航空航天和汽車公司密切合作，評估其潛力。由于飛機座椅和內飾需要高度定制化，而且涉及的數量很少，因此它們的生產是勞動密集型且成本高昂的。例如，不同的飛機需要不同的座位，給定飛機機身內的不同位置也是如此。

隨著座椅可調性、預訂指示器、信息娛樂系統(tǒng)、電話和電腦充電器以及照明變得更加先進，座椅組件內部和周圍的布線變得更加復雜。電線安裝在眾多座椅組件和儲物箱中。在此電氣功能集成試驗中，增材制造工藝利用標準吹塑聚合物芯來結合加固和定制功能，以及布線和端接的自動集成。Kydex 是一種經批準的飛機內飾材料，因為它符合污染、火災和毒性法規(guī)。Q5D 展示了將 Kydex 特征 3D 打印到其他 Kydex 表面上的能力。

結果表明，由于更換了不同的線束及其附件，生產率提高了，每個座椅的重量減輕了 4.5 千克，可用空間也增加了。該流程的適應性很強，所有必要的調整都可以在不到 15 分鐘的時間內完成。

同時Q5D 認為 CY1000 將有助于緩解各行業(yè)的供應鏈問題，而不會立即造成工作崗位流失。該機器有望促進包括美國在內的許多經濟體的制造業(yè)回流，這項技術有望徹底改變線束行業(yè)，提供顯著的可靠性改進、成本節(jié)約和環(huán)境效益。