Roboti postaju precizni alati

Roboti su sveobuhvatni elementi moderne proizvodnje — sve dok ne naiđu na čvrsti čelik ili složene staze glodanja. Tada počinje veliki tremor. Jer ono što standardni industrijski roboti nude u fleksibilnosti, nedostaje im krutost. Upravo tu dolazi zajednički razvoj Siemensa i Fraunhoferovog instituta za proizvodnu tehnologiju i napredne materijale (IFAM) na Stadeu: novi hibridni pogon koji robotima doslovno daje novu snagu — bez žrtvovanja preciznosti. Razvoj je osvojio Stephan Hansen i Tobias Hamann iz Fraunhofer IFAM-a te Sven Tauchmann i David Bitterolf iz Siemensa ovogodišnju nagradu Izumitelj godine u kategoriji "Otvorene inovacije". David Bitterolf objašnjava ideju svojim suizumiteljima

Zajednički rad je pobjeda za preciznost

Koncept se temelji na kombiniranju dvije bitno različite vrste pogona: direktni pogoni rade s velikom preciznošću i brzinom, ali bi postali preteški i preskupi ako bi se koristili kao jedini pogonski sustav. Neizravni pogoni su robusni i moćni, ali manje osjetljivi. Inteligentnim kombiniranjem oba sustava u jednom pogonskom sklopu, hibridni pogon stvoren je koji nudi najbolje od oboje. Rezultat je robot koji ostaje stabilan i nizak u vibracijama čak i pri visokim brzinama unosa — približavajući se preciznosti klasičnih alatnih strojeva.

Četiri uma, jedna ideja

Zajednička stručnost četvorice istraživača iz industrije i znanosti omogućila je ovu inovaciju. Dok su Hansen i Hamann pružali znanstvene temelje i upravljačku logiku, Tauchmann i Bitterolf pridonijeli su godinama industrijskog i primjenskog znanja u robotici. Siemens i Fraunhofer već dugo uživaju partnerstvo s povjerenjem, surađujući na zajedničkim projektima, od kojih su neki javno financirani. To omogućuje obje strane da udruže svoje resurse. "Također imamo dobru kemiju na osobnoj razini, stvarajući radno okruženje u kojem možemo brzo isprobati i implementirati nove ideje", objašnjava Tauchmann.

Sven Tauchmann (Siemens Digital Industries kontrola pokreta, sigurnost i korisnička tehnologija)

Tamo gdje se aditiv susreće sa subtraktivnim - dva procesa, jedan robot

Ovaj izum omogućuje robotu da radi i aditivno (dodavanje materijala) i subtraktivno (uklanjanje materijala) - drugim riječima, imamo 3D ispis i glodanje tvrdih materijala poput čelika unutar jednog sustava. Komponenta se stvara sloj po sloj, a zatim se stručno obnavlja bez potrebe za ponovnim stezanjem ili promjenom strojeva. Na kraju, robot postaje svojevrsni nož švicarske vojske za proizvodnju - ovisno o zadatku, može ispisati, mljeti ili popravljati", objašnjava David Bitterolf. To ne samo da štedi vrijeme, energiju i troškove, već i prostor u proizvodnji. Istodobno, procesi postaju fleksibilniji i održiviji, što je važan korak prema resursima učinkovitim proizvodnim sustavima.

David Bitterolf (Siemens Digital Industries kontrola pokreta, Mechatronic Support)

Od laboratorija do aplikacije

Inovacija je odavno napustila fazu istraživanja i već se testira u početnim pilot projektima s industrijskim partnerima. Glavni cilj je pokazati da roboti s novim pogonom mogu pouzdano slijediti staze čak i u zahtjevnim zadacima obrade. To otvara novi potencijal za mala i srednja poduzeća - kroz kompaktnije, učinkovitije proizvodne ćelije mogu se preispitati procesi ili otključati neiskorišteni potencijal automatizacije. Jedan primjer je objedinjavanje aditivnih i subtraktivnih procesa unutar jedne robotske ćelije.

Stephan Hansen (Fraunhofer IFAM Stade, automatizacija i proizvodno inženjerstvo)

Što pokreće programere

"Problemi kupaca iz stvarnog života najbolja su inspiracija za nove ideje", kaže Bitterolf. Za Tauchmanna je timski duh ključan. "Ako dobro koordinirate na terenu, postižete najbolje pogodke." Ono što Hansen posebno cijeni je kombinacija istraživanja i njegovanja mladih talenata: "Mentorstvo mladih kolega tijekom nekoliko godina i zajedničko gledanje rezultata nevjerojatno je motivirajuće." A za Hamanna nagrada ispunjava san iz djetinjstva: "Izumitelj nije profesija za koju se možete prijaviti. To je atribut koji možete zaraditi i nositi s ponosom", objašnjava on.

Tobias Hamann (Fraunhofer IFAM Stade, automatizacija i proizvodno inženjerstvo)

Gledajući naprijed

Nova arhitektura pogona otvara revolucionarne mogućnosti u upravljanju osovinama robota. Partneri trenutno rade na optimizaciji algoritma i ispitivanju kako se hibridni princip može prenijeti na druge klase strojeva. Cilj je nova generacija industrijskih robota koji kombiniraju maksimalnu točnost puta s preciznošću, svestranošću i održivošću u procesima glodanja i primjene — primjer kako bliska suradnja istraživanja i industrije pomiče tehnološke granice.

Robot u akciji

Istraživačke aktivnosti Fraunhofer IFAM-a

Daljnje informacije o proizvodu 'Run MyRobot /Direct Control' (uključujući kontakt obrazac) možete pronaći