Fallstudie: Additive Fertigungseffizienz mit RoboDK steigern

Ihren Software-Workflow zu verbessern, kann entscheidende Minuten im 3D-Druckprozess sparen. So verbesserten Forscher den additiven Fertigungs-Workflow mit RoboDK.

Beim 3D-Druck mit Robotern hat Ihr Software-Workflow wichtigen Einfluss auf die Produktivität. Schon wenige Minuten Workflow-Einsparung summieren sich über die Zeit zu deutlich mehr Produktivität.

Die Zeit für den Wechsel zwischen verschiedenen Softwarepaketen ist meist kurz, macht den Workflow aber weniger flüssig und kann additive Fertigung weniger effizient machen.

Forscher aus Portugal und Norwegen entwickelten kürzlich eine Anwendung, um RoboDKs additive Fertigungs-Workflow über die RoboDK API noch weiter zu straffen.

Die Forscher kennenlernen

Diese Engineering-Anwendung wurde für eine Studie von Forschern Filipe Monteiro Ribeiro und J. Norberto Pires von der Universität Coimbra, Portugal, und Amin S. Azar von SINTEF – Norwegens führendem Fertigungsforschungszentrum – entwickelt.

Die Studie „Implementation of a robot control architecture for additive manufacturing applications“ wurde Anfang dieses Jahres im Journal Industrial Robot veröffentlicht.

Was wollten die Forscher erreichen?

RoboDK ist ein großartiger Weg, Robotik in additive Fertigung zu integrieren. Wir haben schon diverse Objekte damit gesehen: 3D-gedruckte Betonstrukturen, Kunst, Lebensmittel.

Der 3D-Druck-Workflow in RoboDK ist bereits gut – Sie generieren G-Code mit Slicer-Software (oft Open-Source Slic3r) und laden den Pfad in RoboDK.

Doch das Forscherteam identifizierte: RoboDK allein bietet nicht den maximal straffsten Workflow. Ihre Studie skizziert ein Programm, das RoboDK und Slic3r direkt kombiniert, ohne manuelles Verschieben von G-Code-Dateien zwischen den Programmen.

Dazu entwickelten sie ein grafisches Programm mit Python und der RoboDK API.

Ziele der Studie:

• Additive Fertigungssimulation entwickeln – Mit RoboDK besonders einfach, da es eine intuitive Simulationsumgebung bietet. Das Team fügte ein einfaches Python-Programm zur Simulation der 3D-Druck-Materialablage hinzu, da RoboDK dies nicht selbst simuliert.
• Offline-Simulation von Robotern ermöglichen – Für die Forscher essenziell, da virtuelle Umgebung das Risiko von Schäden am echten Roboter reduziert. RoboDK macht es einfach, das simulierte Roboterprogramm via Postprozessoren in Code für den echten Roboter umzuwandeln.
• Asynchroner Betrieb – Wichtig: Das eigene Programm sollte den simulierten Roboter in RoboDK nicht stören. Z. B. sollte die Simulation weiterlaufen, während das Programm ein neues Modell in Slic3r lädt. Einfach mit unserem robolink Python-Modul, das einen asynchronen Link zwischen RoboDK und jedem Python-Programm bietet.

Das resultierende Programm sitzt zwischen Slic3r und RoboDK und koordiniert den additiven Fertigungsprozess.

Was zeigte die Studie?

Die Anwendung des Teams nutzte RoboDKs Fähigkeiten sehr gut. Besonders demonstrierten sie, wie effektiv die API sein kann, um disparate Workflow-Teile zu kombinieren.

Die RoboDK API ist ein mächtiger Teil von RoboDK, wird aber von wenigen Nutzern verwendet. Schade, denn sie kann die Glätte Ihres Roboterprogrammier-Workflows signifikant verbessern. Sie unterstützt mehrere Sprachen, aber die Python-Bibliothek, die die Forscher nutzten, ist besonders einfach – vorausgesetzt, Sie mögen Python (warum auch nicht? So eine einfache Sprache!).

Der Vorteil asynchronen Betriebs

Ein Schlüsselaspekt der Studie: asynchroner Betrieb. Wichtig für das Team: Kein Programmteil sollte einen anderen anhalten.

RoboDK läuft bereits asynchron – Sie können mehrere Python-Skripte gleichzeitig laufen lassen, sie stören sich nicht. Aber das Team brauchte auch für ihr eigenes Programm diese asynchrone Fähigkeit.

Beispiel: Ihr Programm sollte nicht „hängen“, während es auf Slic3rs G-Code-Generierung wartet. Sie mussten den Roboter steuern können, während das Programm anderes tat. Erreicht mit Pythons asyncio-Bibliothek – beliebte Option für nebenläufige Programmierung.

Wie Sie Ihren eigenen Workflow mit der API verbessern

Obwohl die Studie von Robotik-Forschern durchgeführt wurde: Denken Sie nicht, dass API-Programmierung kompliziert ist. Auch wenn Sie kein Programmier-Ass sind, können Sie die API leicht selbst nutzen.

Falls Sie Ihr eigenes Programm zur Workflow-Verbesserung entwickeln wollen, folgen Sie diesen Schritten:

1. API über die Dokumentationsseite kennenlernen. Fähigkeiten lesen und überlegen, was Sie für Ihre Anwendung nutzen könnten.
2. Planen, welche Teile Ihrer Anwendung Sie im externen Programm coden.
3. Programm mit der API zur Interaktion mit RoboDK erstellen.
4. Programm testen, bevor Sie es in Ihren Prozess integrieren.

Natürlich müssen Sie keinen eigenen Code schreiben, um den Workflow zu verbessern. Sie können auch RoboDK-Plugins für Programme wie SolidWorks nutzen, die den Workflow straffen, wenn Sie andere Programme mit RoboDK kombinieren.

Aber wie das Forscherteam zeigte, kann die API sehr effektiv sein, um disparates Workflow für Software ohne Plugin zu glätten.

Denken Sie daran: Schon wenige Minuten Programmierprozess-Einsparung führen langfristig zu Extra-Produktivität.

Was könnten Sie mit der API in Ihrem Prozess erreichen? Schreiben Sie in die Kommentare unten oder diskutieren Sie auf LinkedIn, Twitter, Facebook, Instagram oder im RoboDK-Forum.