RoboDK's All-in-One Productiecel: Productie Stroomlijnen, Kosten Verlagen, Efficiëntie Verhogen

Stel je voor dat je maar één productiecel nodig hebt die alles kan. Dat is wat een team onderzoekers met RoboDK doet.

Denk na over hoe je nu onderdelen fabriceert.

Er zijn veel stappen, nietwaar? Een cel zet de grondstof om in bruikbare werkstukken. Een andere cel zaagt de ruwe vorm van het onderdeel uit en voert daarna de fijnfrezen uit. Nog een cel voert de oppervlakteafwerking uit. Uiteindelijk is je werkvloer volgestopt met machines, waardoor je operators overal heen rennen om bij te blijven.

Zou het niet handig zijn als je slechts één cel had om al deze fasies te voltooien?

Dit is de vraag die een groep onderzoekers besloot aan te pakken in een recent projectvoorstel voor het EU-programma Horizon 2020.

Kennismaking met… HYROMAN

HYROMAN was de naam van een voorstel voor een EU-project dat in 2017 werd ingediend.

De EU (Europese Unie) organiseert zijn financiering van onderzoeksprojecten in rondes. De huidige ronde heet Horizon 2020 en er zijn tot nu toe meer dan 600.000 aanvragen ingediend de afgelopen 5 jaar (waarvan slechts 3% gefinancierd werden).

HYROMAN staat voor HYbrid RObotic MANufacturing. Het idee achter het project is om een platform te ontwikkelen dat alle productiefases binnen één robotische cel kan realiseren.

Het projectvoorstel legde uit dat HYROMAN "beoogt een disruptief innovatief productiesysteem te bouwen dat agile en kosteneffectieve productie mogelijk maakt."

Het HYROMAN-platform

De kern van het voorgestelde project is het "HYROMAN-platform" dat "een geavanceerd robotisch systeem is … om de productietijd, vloerruimte en benodigde kapitaaluitgaven te minimaliseren."

Dit combineert drie kernproductiestappen in een enkele cel:

1. Additieve Productie — In plaats van te werken met metalen stukken, zou de cel een "depositietool" (3D-printen) gebruiken om de ruwe vorm van het onderdeel op te bouwen. Een extrudertool zou als robot-eindeffector worden bevestigd om deze stap te voltooien.
2. Subtractieve Productie — Vervolgens zou een tweede robot in de cel een freesgereedschap gebruiken om overtollig materiaal van het onderdeel te verwijderen.
3. Transformatieve Productie — Ten slotte zou de tweede robot zijn freesgereedschap ruilen voor een oppervlaktebehandeling-eindeffector. Deze zou gebruikt worden om de microstructuur van het onderdeeloppervlak te transformeren en het tot de eindkwaliteit te brengen.

Het zou eigenlijk mogelijk zijn om al deze drie stappen met één robot te voltooien. Echter, additieve productie duurt veel langer dan de andere twee stappen, dus het heeft zin om twee robots te gebruiken. Misschien zou het zelfs zinvol zijn om meerdere robots voor het 3D-printstadium te gebruiken om de totale doorvoersnelheid van de cel te verhogen.

Hoe HYROMAN RoboDK Gebruikt

Een van de dingen die HYROMAN zo'n goed idee maakt, is het gebruik van RoboDK als programmeerplatform. RoboDK maakt het heel gemakkelijk om alle drie de programmeringsstappen binnen dezelfde omgeving te realiseren.

Voor hun voorstel gebruikte het team de software om een simulatie te bouwen van de eerste stap van de cel (het 3D-printen). Hiervoor gebruikten ze de 3D-printwizard. Dit is echter slechts het begin. Met de geïntegreerde programmeerwizards van RoboDK zijn alle drie de fasies gemakkelijk te realiseren.

Hier is hoe het team bij HYROMAN dezelfde software kan gebruiken voor additieve, subtractieve en transformatieve productie:

Additieve Productie — 3D-printwizard

De eerste stap is het 3D-printen van de ruwe vorm van het onderdeel met behulp van additieve productie.

De 3D-printwizard van RoboDK stelt je in staat om een CAD-model eenvoudig om te zetten in een reeks robotinstructies. Het vereist een GCODE-bestand als invoer, dat gegenereerd kan worden met de gratis software Slic3r.

Er zijn veel mogelijkheden voor 3D-printen. Onlangs rapporteerden we over een team dat RoboDK gebruikt om voedsel te 3D-printen. We hebben ook beton 3D-printen voor architecturale toepassingen gezien.

Bekijk het volgende voorbeeld van 3D-printen in RoboDK en raadpleeg de documentatiepagina voor praktische instructies.

Subtractieve Productie — Robotfrezenwizard

De tweede stap is het frezen van de fijne details van het onderdeel met robotcompatibele machinegereedschappen.

De Machining Wizard van RoboDK volgt een zeer vergelijkbaar proces als 3D-printen. Het gebruikt GCODE als invoer of een ander type NC-bestand. In plaats van materiaal toe te voegen, wordt het gereedschap gebruikt om materiaal te verwijderen.

Voor details over hoe robotfrezen je bedrijf kan helpen, lees ons artikel "Hoe Robotfrezen Je Leven Kan Vereenvoudigen".

Bekijk het volgende voorbeeld van Robotfrezen in RoboDK en raadpleeg de documentatiepagina voor praktische instructies.

Transformatieve Productie — Curve Follow Wizard

De laatste stap is het uitvoeren van oppervlaktebehandeling om de materiaaleigenschappen van het eindproduct te verbeteren (bijv. slijtvastheid, soldeerbaarheid, corrosiebestendigheid, etc.).

De exacte beweging van de robot hangt af van de specifieke methode van oppervlaktebehandeling. Veel methoden vereisen echter dat de robot een gebogen pad volgt of naar individuele punten beweegt. Hiervoor zijn de Curve Follow- en Point Follow-wizards van RoboDK het meest nuttig.

Deze bewegingen maken de oppervlakteafwerkingsapplicaties redelijk vergelijkbaar met inspectie- of schildertaken, over wat je meer kunt lezen in ons artikel "De Fabrikant's Gids voor Robotische Inspectie".

Bekijk het volgende voorbeeld van een Curve Follow-taak (schilderen) in RoboDK en raadpleeg de documentatiepagina voor praktische instructies.

Hoe Je Je Proces Kunt Verbeteren met RoboDK

HYROMAN is een geweldig idee. Echter, je hoeft niet alle drie de productietaken binnen dezelfde robotische cel uit te voeren om de voordelen te zien. Je kunt je processen verbeteren door slechts één van de taken te implementeren.

Welke van de drie taken zou het nuttigst zijn voor je bedrijf? (namelijk robotisch 3D-printen, robotfrezen of robotoppervlakteafwerking).

Kies degene die voor jou zinvol is en gebruik de bovenstaande links om meer te leren.

Wat zou je kunnen bereiken met een all-in-one productiecel? Laat het ons weten in de reacties hieronder of sluit je aan bij de discussie op LinkedIn, Twitter, Facebook, Instagram of in het RoboDK Forum.