Is dit de enige productiecel die u ooit nodig zult hebben?

Stel je voor dat je ooit maar één productiecel nodig had die alles kon. Dat is wat een team van onderzoekers doet met RoboDK.

Denk na over hoe u nu onderdelen maakt.

Er zijn veel stappen, nietwaar? Eén cel maakt van de grondstof bruikbare werkstukken. Een andere cel snijdt de ruwe vorm van het onderdeel uit en voltooit vervolgens de fijne bewerking. Nog een andere cel voert de oppervlakteafwerking uit. Uiteindelijk staat je werkvloer vol met machines, wat ertoe leidt dat je operators overal rondrennen in een poging om bij te blijven.

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

Dit is de vraag die een groep onderzoekers besloot te beantwoorden in een recent projectvoorstel voor het financieringsprogramma van Horizon 2020 van de EU.

Introductie van... HYROMAN

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

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

HYROMAN staat voor HYbrid RObotic MANufacturing. Het idee achter het project is om een ​​platform te ontwikkelen waarmee alle productiefasen binnen één robotcel kunnen worden gerealiseerd.

In het projectvoorstel werd uitgelegd dat HYROMAN "van plan is een disruptief innovatief productiesysteem te bouwen dat een flexibele en kosteneffectieve productie mogelijk maakt."

Het HYROMAN-platform

De kern van het voorgestelde project is het "HYROMAN-platform", dat "een geavanceerd robotsysteem is ... om de productietijd, de winkelvloerruimte en de vereiste kapitaaluitgaven te minimaliseren."

Dit combineert drie kernproductiestappen in een enkele cel:

1. Aditieve productie — In plaats van uit stukken metaal te werken, zou de cel een "depositietool" (3D-printen) gebruiken om de ruwe vorm van het onderdeel op te bouwen. Een extrudertool zou worden bevestigd als de robot-eindeffector om deze fase te voltooien.
2. Subtractieve productie — Vervolgens zou een tweede robot in de cel een bewerkingsgereedschap gebruiken om overtollig materiaal van het onderdeel te verwijderen.
3. Transformatieve productie — Ten slotte zou de tweede robot zijn bewerkingsgereedschap verwisselen voor een eindeffector voor oppervlaktebehandeling. Dit zou worden gebruikt om de microstructuur van het oppervlak van het onderdeel te transformeren en het op de uiteindelijke kwaliteit te brengen.

Het zou eigenlijk mogelijk zijn om alle drie deze fasen met een enkele robot te voltooien. Additieve fabricage duurt echter veel langer dan de andere twee stappen, dus het is logisch om twee robots te gebruiken. Misschien is het zelfs zinvol om meerdere robots te gebruiken voor de 3D-printfase om de totale doorvoer van de cel te vergroten.

Hoe HYROMAN RoboDK gebruikt

Eén ding dat HYROMAN zo'n goed idee maakt, is het gebruik van RoboDK als programmeerplatform. RoboDK maakt het heel gemakkelijk om alle drie de programmeerstappen binnen dezelfde omgeving uit te voeren.

Voor hun voorstel gebruikte het team de software om een ​​simulatie te bouwen van de eerste fase van de cel (het 3D-printen). Hiervoor gebruikten ze de 3D-printwizard. Dit is echter nog maar het begin. Met de geïntegreerde programmeerwizards van RoboDK zijn alle drie de fasen eenvoudig te bereiken.

Zo kan het team van HYROMAN dezelfde software gebruiken voor additieve, subtractieve en transformatieve productie:

Additive Manufacturing — Wizard 3D-afdrukken

De eerste stap is om de ruwe vorm van het onderdeel in 3D te printen met behulp van additive manufacturing.

Met de 3D-afdrukwizard van RoboDK kunt u eenvoudig een CAD-model omzetten in een reeks robotinstructies. Het vereist een GCODE-bestand als invoer, dat kan worden gegenereerd door de gratis software Slic3r.

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

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

Subtractieve productie — Wizard robotbewerking

De tweede stap is het bewerken van de fijne details van het onderdeel met behulp van robot-compatibele bewerkingsmachines.

RoboDK's Machining Wizard volgt een proces dat erg lijkt op 3D-printen. Het gebruikt GCODE als invoer of een ander type NC-bestand. In plaats van materiaal toe te voegen, wordt het gereedschap echter gebruikt om materiaal te verwijderen.

Lees voor meer informatie over hoe robotbewerking uw bedrijf kan helpen ons artikel Hoe robotbewerking uw leven kan vereenvoudigen.

Bekijk het volgende voorbeeld van Robot Machining in RoboDK, en bekijk de documentatiepagina voor praktische instructies.

Transformatieve productie — Curve Follow Wizard

De laatste stap is het uitvoeren van een oppervlaktebehandeling, om de materiaaleigenschappen van het eindproduct te verbeteren (bijvoorbeeld om de slijtvastheid, soldeerbaarheid, corrosieweerstand, enz. te verbeteren).

De exacte beweging van de robot hangt af van de specifieke methode van oppervlaktebehandeling. Bij veel methoden moet de robot echter in een gebogen pad bewegen of naar afzonderlijke punten gaan. Hiervoor zijn RoboDK's Curve Follow en Point Follow Wizards het nuttigst.

Deze bewegingen zorgen ervoor dat de oppervlakteafwerkingstoepassingen vrij gelijkaardig zijn aan inspectie- of verftaken, waarover u meer kunt lezen in ons artikel De handleiding van de fabrikant voor robotinspectie.

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

Hoe u uw proces kunt verbeteren met RoboDK

HYROMAN is een geweldig idee. U hoeft echter niet alle drie de productietaken in dezelfde robotcel uit te voeren om de voordelen te zien. U kunt uw processen verbeteren door slechts één van de taken uit te voeren.

Welke van de drie taken is het nuttigst voor uw bedrijf? (d.w.z. robot 3D-printen, robotbewerking of robotachtige oppervlakteafwerking).

Kies degene die voor jou logisch is en gebruik de links hierboven voor meer informatie.

Wat zou je kunnen bereiken met een alles-in-één productiecel? Vertel het ons in de reacties hieronder of neem deel aan de discussie op LinkedIn, Twitter, Facebook, Instagram of in het RoboDK-forum.