Warum Sie Ihre End-Of-Arm-Werkzeuge in 3D drucken sollten

End-of-Arm-Tools sind ein Grundnahrungsmittel für Industrieausrüstungsunternehmen. Das Segment der industriellen Automatisierung wird – trotz COVID19 – bis 2026 voraussichtlich 296,70 Milliarden US-Dollar erreichen. Unabhängig davon, welches Produkt eine automatisierte Anlage produziert, ist die Entwicklung eines effektiven Greifers oder Werkzeugs unerlässlich.

Nachdem ich mit Dutzenden von Industrieanlagenherstellern gesprochen habe, bin ich immer verblüfft, wie widerstandsfähig sie gegen den 3D-Druck sein können. Wie jedes andere Herstellungsverfahren ist der 3D-Druck das richtige Werkzeug für die Aufgabe, bestimmte Komponenten zu erstellen. Der Bau eines End-of-Arm-Tools ist absolut eine dieser Komponenten.

• Es wäre nicht ratsam, ein Bauteil zu fräsen, das schneller auf einer Drehmaschine gebaut werden könnte.
• Niemand würde sich intelligent für das Spritzgießen eines Teils entscheiden, das mit einer einfachen Extrusionsdüse einfacher hergestellt werden könnte.
• Es würde keinen Sinn machen, ein Bauteil in 3D zu drucken, das aus gefaltetem Blech schneller gebaut werden könnte.

Das Zusammenbauen von Dutzenden von gefrästen Aluminiumkomponenten und Lagerhardware, um ein End-of-Arm-Tool zu bauen, erscheint ebenso albern, wenn man mit dem Wissen ausgestattet ist, wie sich der 3D-Druck in diesem Bereich wirklich auszeichnet.

Leichtere End-Of-Arm-Werkzeuge

Aluminium ist eines der beliebtesten Fertigungsmaterialien. Es ist kostengünstig, leicht zu bearbeiten und für Metallstandards leicht.

Im Vergleich zu Kunststoff? Keine Chance. ULTEM (Warenzeichen für PEI-Kunststoff) hat weniger als die Hälfte der Dichte von Aluminium.

Darüber hinaus müssen 3D-Drucke nicht in festem Kunststoff gedruckt werden. Typischerweise für ein End-of-Arm-Tool besteht die beste Vorgehensweise (wenn möglich) darin, eine dicke Außenschale zu drucken und das Innere des Teils bei einer Dichte von 40-60 % zu belassen. Dies spart Druckzeit, Materialkosten und das Gewicht des Endverbrauchsteils.

Material	Dichte	Quelle
Aluminium	2,7 g/cm³	Elmhurst.edu
PEI (ULTEM)	1,27 g/cm³	SigmaAldrich

Schnellere Operationen

Hand in Hand mit der Entwicklung von leichten Werkzeugen sind schnellere Abläufe. Ein Roboterarm kann sich bei gleicher Nutzlast schneller bewegen, da ein 3D-gedrucktes End-of-Arm-Tool leichter gebaut werden kann als ein traditionell hergestelltes.

In der richtigen Situation schneller Roboter =mehr Tagesproduktion =glückliche Produktionsleiter. Muss ich weiter gehen?

Geringere Roboterarmkosten

Jedes Mal, wenn ich mit einem Unternehmen gesprochen habe, das in Roboterautomatisierungsausrüstung investiert hat, ist es stolz auf seine Investition. Sie werden Anekdoten wie „Dieser Roboter kostet 50.000 US-Dollar“ herumwerfen. Ich musste wirklich daran arbeiten, meinen Chef davon zu überzeugen!”.

Die Eintrittsbarriere für Roboterarme ist erschreckend. Typischerweise kann ein Unternehmen für eine industrielle Lösung mit einem Minimum von 10.000 US-Dollar rechnen. Häufig fallen zusätzlich zu den Hardwarekosten noch Software- oder Implementierungskosten an.

Die Höhe der Rechnung für Ihren Roboterarm hängt direkt mit zwei Dingen zusammen:

1. Wie viel Gewicht muss es bewegen?
2. Wie weit muss es reichen?

Die Planung von Anfang bis zum 3D-Druck von End-of-Arm-Tools kann sich direkt auf das Gesamtgewicht auswirken, das der Roboter bewegen muss. Wenn Sie ein 5-Pfund-Werkzeug anstelle eines 20-Pfund-Werkzeugs berücksichtigen müssen, können Sie einen viel kleineren Roboterarm angeben und ganz einfach 5 Ziffern von Ihrer Rechnung abschneiden.

Baugruppen konsolidieren

Traditionell gebaute End-of-Arm-Tools sind blockartig. Sie können eine Stückliste mit Dutzenden von Teilen haben, die beschafft werden müssen. Sie erfordern eine komplizierte Montage aller Teile.

3D-gedruckte Werkzeuge können die Art und Weise, wie ein Werkzeug gebaut wird, von Anfang an – der Konstruktionsphase – verändern. Wie würden Sie anders konstruieren, ohne sich um die Konstruktionsüberlegungen einer 3-Achsen-Fräsmaschine kümmern zu müssen?

Unten sehen Sie ein großartiges Beispiel dafür, wie Genesis ihr End-of-Arm-Tool neu gestalten konnte, um ihre Baugruppe zu konsolidieren. Das Ergebnis ist ein viel effektiveres Werkzeug mit integrierten Vakuumleitungen.

Um so effektiv wie möglich zu arbeiten, müssen die Hersteller das beste Werkzeug für die jeweilige Aufgabe auswählen, abhängig von den Anforderungen des Teils, das sie herstellen möchten.

Allzu oft wird der 3D-Druck als „Wunderwaffe“ angepriesen, um alles zu machen, was man sich vorstellen kann. Es gibt viele Situationen, in denen sich die traditionelle Fertigung auszeichnet, aber End-of-Arm-Werkzeuge sind ein Bereich, in dem der 3D-Druck oft übersehen wird.

Klicken Sie hier, um die vollständige Fallstudie von Genesis herunterzuladen und erfahren Sie mehr darüber, wie sie 17 Tage Fertigungszeit sparen konnten, indem sie überlegten, wie sie ihr End-of-Arm-Tool bauen würden.

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