Ist dies die einzige Fertigungszelle, die Sie jemals brauchen werden?

Stellen Sie sich vor, Sie bräuchten immer nur eine Fertigungszelle, die alles kann. Genau das macht ein Forscherteam mit RoboDK.

Denken Sie darüber nach, wie Sie jetzt Teile herstellen.

Es gibt viele Schritte, nicht wahr? Eine Zelle macht aus dem Rohmaterial brauchbare Werkstücke. Eine weitere Zelle schneidet die grobe Form des Teils aus und vervollständigt dann die Feinbearbeitung. Eine weitere Zelle führt die Oberflächenbearbeitung durch. Am Ende ist Ihre Arbeitsfläche voller Maschinen, was dazu führt, dass Ihre Bediener überall herumlaufen, um mitzuhalten.

Wäre es nicht nützlich, wenn Sie nur eine Zelle hätten, um all diese Phasen abzuschließen?

Diese Frage hat sich eine Gruppe von Forschern in einem aktuellen Projektvorschlag für das EU-Förderprogramm Horizon 2020 gestellt.

Wir stellen vor… HYROMAN

HYROMAN war der Name eines Antrags für ein EU-Projekt, das 2017 eingereicht wurde.

Die EU (Europäische Union) organisiert ihre Förderung von Forschungsprojekten in Runden. Die aktuelle Runde heißt Horizon 2020 und bisher wurden in den letzten 5 Jahren über 600.000 Anträge eingereicht (von denen nur 3 % finanziert wurden).

HYROMAN steht für HYbrid RObotic MANufacturing. Die Idee hinter dem Projekt ist die Entwicklung einer Plattform, die alle Fertigungsschritte innerhalb einer Roboterzelle realisieren kann.

Der Projektvorschlag erklärte, dass HYROMAN „beabsichtigt, ein bahnbrechend innovatives Fertigungssystem aufzubauen, das eine agile und kostengünstige Produktion ermöglicht.“

Die HYROMAN-Plattform

Der Kern des vorgeschlagenen Projekts ist die „HYROMAN-Plattform“, die „ein fortschrittliches Robotersystem ist … zur Minimierung der Produktionszeit, der Produktionsfläche und der erforderlichen Kapitalausgaben.“

Dies kombiniert drei zentrale Fertigungsschritte in einer einzigen Zelle:

1. Additive Fertigung — Anstatt aus Metallstücken zu arbeiten, würde die Zelle ein „Abscheidungswerkzeug“ (3D-Druck) verwenden, um die Rohform des Teils aufzubauen. Ein Extruderwerkzeug würde als Roboter-Endeffektor angebracht, um diese Stufe abzuschließen.
2. Subtraktive Fertigung — Als nächstes würde ein zweiter Roboter innerhalb der Zelle ein Bearbeitungswerkzeug verwenden, um überschüssiges Material von dem Teil zu entfernen.
3. Transformative Fertigung — Schließlich würde der zweite Roboter sein Bearbeitungswerkzeug gegen einen Oberflächenbehandlungs-Endeffektor austauschen. Dies würde verwendet werden, um die Mikrostruktur der Teileoberfläche zu transformieren und sie auf die endgültige Qualität zu bringen.

Es wäre tatsächlich möglich, alle drei Stufen mit einem einzigen Roboter zu absolvieren. Die additive Fertigung dauert jedoch viel länger als die beiden anderen Schritte, sodass es sinnvoll ist, zwei Roboter einzusetzen. Vielleicht ist es sogar sinnvoll, mehrere Roboter für die 3D-Druckphase einzusetzen, um den Gesamtdurchsatz der Zelle zu erhöhen.

Wie HYROMAN RoboDK verwendet

Eine Sache, die HYROMAN zu einer so guten Idee macht, ist die Verwendung von RoboDK als Programmierplattform. RoboDK macht es sehr einfach, alle drei Programmierschritte in derselben Umgebung auszuführen.

Für ihren Vorschlag verwendete das Team die Software, um eine Simulation der ersten Phase der Zelle (des 3D-Drucks) zu erstellen. Dazu nutzten sie den 3D-Druck-Assistenten. Dies ist jedoch nur der Anfang. Mit den integrierten Programmierassistenten von RoboDK sind alle drei Schritte einfach zu erreichen.

So kann das Team von HYROMAN dieselbe Software für additive, subtraktive und transformative Fertigung verwenden:

Additive Fertigung – 3D-Druck-Assistent

Der erste Schritt besteht darin, die grobe Form des Teils mithilfe der additiven Fertigung in 3D zu drucken.

Mit dem 3D-Druckassistenten von RoboDK können Sie ein CAD-Modell ganz einfach in eine Folge von Roboteranweisungen umwandeln. Es benötigt eine GCODE-Datei als Eingabe, die von der kostenlosen Software Slic3r generiert werden kann.

Es gibt viele Möglichkeiten für den 3D-Druck. Kürzlich haben wir über ein Team berichtet, das RoboDK zum 3D-Druck von Lebensmitteln verwendet. Wir haben auch Beton-3D-Druck für architektonische Anwendungen gesehen.

Sehen Sie sich das folgende Beispiel für 3D-Druck in RoboDK an und sehen Sie sich die Dokumentationsseite für praktische Anweisungen an.

Subtraktive Fertigung – Roboterbearbeitungsassistent

Der zweite Schritt besteht darin, die feinen Details des Teils mit roboterkompatiblen Werkzeugmaschinen zu bearbeiten.

Der Bearbeitungsassistent von RoboDK folgt einem sehr ähnlichen Prozess wie der 3D-Druck. Es verwendet entweder GCODE als Eingabe oder einen anderen Typ von NC-Datei. Anstatt jedoch Material hinzuzufügen, wird das Werkzeug verwendet, um Material zu entfernen.

Weitere Informationen darüber, wie die Roboterbearbeitung Ihrem Unternehmen helfen kann, finden Sie in unserem Artikel Wie die Roboterbearbeitung Ihr Leben vereinfachen kann.

Sehen Sie sich das folgende Beispiel für die Roboterbearbeitung in RoboDK an und sehen Sie sich die Dokumentationsseite für praktische Anweisungen an.

Transformative Fertigung – Kurvenfolge-Assistent

Der letzte Schritt ist die Oberflächenbehandlung, um die Materialeigenschaften des Endprodukts zu verbessern (z. B. um die Verschleißfestigkeit, Lötbarkeit, Korrosionsbeständigkeit usw. zu verbessern).

Die genaue Bewegung des Roboters hängt von der spezifischen Methode der Oberflächenbehandlung ab. Viele Methoden erfordern jedoch, dass sich der Roboter entweder auf einer gekrümmten Bahn bewegt oder einzelne Punkte anfährt. Dafür sind die Kurvenfolge- und Punktfolge-Assistenten von RoboDK am nützlichsten.

Diese Bewegungen machen die Oberflächenveredelungsanwendungen Inspektions- oder Lackieraufgaben ziemlich ähnlich, über die Sie in unserem Artikel The Manufacturer’s Guide to Robotic Inspection lesen können.

Sehen Sie sich das folgende Beispiel einer Kurvenfolge-Aufgabe (Malen) in RoboDK an und sehen Sie sich die Dokumentationsseite für praktische Anweisungen an.

Wie Sie Ihren Prozess mit RoboDK verbessern können

HYROMAN ist eine großartige Idee. Sie müssen jedoch nicht alle drei Fertigungsaufgaben in derselben Roboterzelle ausführen, um die Vorteile zu sehen. Sie können Ihre Prozesse verbessern, indem Sie nur eine der Aufgaben umsetzen.

Welche der drei Aufgaben wäre für Ihr Unternehmen am nützlichsten? (d. h. robotergestützter 3D-Druck, robotergestützte Bearbeitung oder robotergestützte Oberflächenveredelung).

Wählen Sie diejenige aus, die für Sie sinnvoll ist, und verwenden Sie die obigen Links, um mehr zu erfahren.

Was könnten Sie mit einer All-in-One-Fertigungszelle erreichen? Erzählen Sie es uns in den Kommentaren unten oder beteiligen Sie sich an der Diskussion auf LinkedIn, Twitter, Facebook, Instagram oder im RoboDK-Forum.