Robotai tampa tiksliais įrankiais

Robotai yra šiuolaikinės gamybos visureigiai — kol nesusidurs su tvirtu plienu ar sudėtingais frezavimo takais. Tada prasideda didelis drebulys. Nes tai, ką standartiniai pramoniniai robotai siūlo lankstumo, jiems trūksta standumo. Būtent čia vyksta bendra “Siemens” ir “Fraunhoferio gamybos technologijų ir pažangių medžiagų instituto” (IFAM) “Stade” plėtra: nauja hibridinė pavara, pažodžiui suteikianti robotams naujos galios — neprarandant tikslumo. Plėtra pelnė Stephaną Hanseną ir Tobiasą Hamanną iš “Fraunhofer IFAM” bei Sveną Tauchmanną ir Davidą Bitterolfą iš “Siemens” šių metų išradėjo apdovanojimą kategorijoje “Atvirų inovacijų” kategorijoje.Davidas Bitterolfas savo išradėjams paaiškina idėją

Darbas kartu yra tikslumo laimėjimas

Koncepcija pagrįsta dviejų iš esmės skirtingų pavaros tipų derinimu: tiesioginės pavaros dirba labai tiksliai ir greitai, tačiau taptų per sunkios ir per brangios, jei naudojamos kaip vienintelė pavaros sistema. Netiesioginiai diskai yra tvirti ir galingi, tačiau mažiau jautrūs. Sumaniai sujungus abi sistemas viename pavaros mechanizme, hibridinė pavara Sukurtas, kuris siūlo geriausią iš abiejų. Rezultatas — robotas, kuris išlieka stabilus ir mažai vibracijų net ir esant dideliam padavimo greičiui — taip artėja prie klasikinių staklių tikslumo.

Keturi protai, viena idėja

Būtent bendra keturių pramonės ir mokslo tyrėjų patirtis padarė šią naujovę įmanoma. Nors Hansenas ir Hamannas suteikė mokslinius pagrindus ir valdymo logiką, Tauchmannas ir Bitterolfas prisidėjo ilgametėmis pramoninėmis ir taikomosiomis žiniomis robotikos srityje. “Siemens” ir “Fraunhofer” jau seniai naudojasi pasitikėjimo partneryste, bendradarbiauja įgyvendinant bendrus projektus, kurių dalis yra valstybės finansuojami. Tai leidžia abiem pusėms sutelkti savo išteklius. “Mes taip pat turime gerą chemiją asmeniniu lygmeniu, sukurdami darbo aplinką, kurioje galime greitai išbandyti ir įgyvendinti naujas idėjas”, - aiškina Tauchmannas.

Sven Tauchmann (“Siemens Digital Industries” judesio valdymas, sauga ir vartotojo technologijos)

Kai priedas susitinka su subtraktyvu — du procesai, vienas robotas

Šis išradimas įgalina robotą dirbti tiek adityviai (pridedant medžiagą), tiek subtraktyviai (pašalinant medžiagą) — kitaip tariant, vienoje sistemoje turime 3D spausdinimą ir frezavimą kietų medžiagų, tokių kaip plienas. Komponentas sukuriamas sluoksnis po sluoksnio, o po to profesionaliai atnaujinamas, nereikia iš naujo suspausti ar keisti mašinų. Galiausiai robotas tampa savotišku Šveicarijos armijos peiliu gamybai — priklausomai nuo užduoties, jis gali spausdinti, malti ar taisyti “, — aiškina Davidas Bitterolfas. Tai ne tik taupo laiką, energiją ir išlaidas, bet ir vietą gamyboje. Tuo pačiu metu procesai tampa lankstesni ir tvaresni — svarbus žingsnis link išteklius tausojančių gamybos sistemų.

Davidas Bitterolfas (“Siemens Digital Industries” judesio valdymas, Mechatronic Support)

Nuo laboratorijos iki taikymo

Inovacija jau seniai išėjo iš mokslinių tyrimų stadijos ir jau išbandoma pradiniuose bandomuosiuose projektuose su pramonės partneriais. Pagrindinis tikslas — pademonstruoti, kad robotai su naująja pavara gali patikimai eiti keliais net ir atliekant reiklias apdirbimo užduotis. Tai atveria naują potencialą mažoms ir vidutinėms įmonėms - naudojant kompaktiškesnius, efektyvesnius gamybos elementus galima permąstyti procesus arba atrakinti neišnaudotą automatizavimo potencialą. Vienas iš pavyzdžių yra adityvinių ir subtrakcinių procesų suvienijimas vienoje robotizuotoje ląstelėje.

Stephanas Hansenas (“Fraunhofer IFAM Stade”, automatikos ir gamybos inžinerija)

Kas skatina kūrėjus

“Realaus gyvenimo klientų problemos yra geriausias įkvėpimas naujoms idėjoms”, - sako Bitterolf. Tauchmannui komandinė dvasia yra labai svarbi. “Jei gerai koordinuoji aikštelėje, įmuši geriausius įvarčius”. Tai, ką Hansenas ypač vertina, yra mokslinių tyrimų ir jaunų talentų puoselėjimo derinys: “Kelerių metų jaunų kolegų mentorystė ir rezultatų matymas kartu yra neįtikėtinai motyvuojantis”. O Hamannui apdovanojimas išpildo vaikystės svajonę: “Išradėjas nėra profesija, į kurią galite kreiptis. Tai atributas, kurį galite uždirbti ir dėvėti su pasididžiavimu “, - aiškina jis.

Tobias Hamannas (“Fraunhofer IFAM Stade”, automatikos ir gamybos inžinerija)

Žvelgiant į ateitį

Naujoji pavaros architektūra atveria novatoriškas roboto ašies valdymo galimybes. Partneriai šiuo metu dirba optimizuojant algoritmą ir nagrinėjant, kaip hibridinis principas gali būti perkeltas į kitas mašinų klases. Tikslas yra naujos kartos pramoniniai robotai, derinantys maksimalų kelio tikslumą su tikslumu, universalumu ir tvarumu frezavimo ir taikymo procesuose — pavyzdys, kaip glaudus mokslinių tyrimų ir pramonės bendradarbiavimas stumia technologines ribas.

Robotas veikia

Fraunhofer IFAM mokslinių tyrimų veikla

Daugiau informacijos apie prekę 'Run MyRobot /Direct Control' (įskaitant kontaktų formą) galite rasti