Transformere roboter til presisjonsverktøy

Å jobbe sammen er en seier for presisjon

Konseptet er basert på å kombinere to fundamentalt forskjellige typer kjøring: Direkte drev fungerer med høy presisjon og hastighet, men vil bli for tunge og for dyre hvis de brukes som eneste drivsystem. Indirekte stasjoner er robuste og kraftige, men mindre følsomme. Ved intelligent å kombinere begge systemene i ett enkelt drivverk, hybriddrift er opprettet som tilbyr det beste av begge. Resultatet er en robot som holder seg stabil og har lave vibrasjoner selv ved høye matehastigheter — og nærmer seg dermed presisjonen til klassiske verktøymaskiner.

Det var den felles kompetansen til de fire forskerne fra industri og vitenskap som gjorde denne innovasjonen mulig. Mens Hansen og Hamann sørget for det vitenskapelige grunnlaget og kontrolllogikken, bidro Tauchmann og Bitterolf med mange års industriell og applikasjonskunnskap innen robotikk. Siemens og Fraunhofer har lenge hatt et tillitsfullt partnerskap, og samarbeider om felles prosjekter, hvorav noen er offentlig finansiert.

Dette gjør at begge sider kan samle ressursene sine: «Vi har også god kjemi på et personlig nivå, og skaper et arbeidsmiljø der vi kan prøve ut og implementere nye ideer raskt,» forklarer Tauchmann.

En robot, to prosesser

Denne oppfinnelsen gjør det mulig for en robot å arbeide både additivt (legge til materiale) og subtraktivt (fjerne materiale) — med andre ord har vi 3D-utskrift og fresing av harde materialer som stål i ett system. En komponent opprettes lag for lag og etterbehandles deretter fagmessig uten behov for å klemme eller bytte maskiner på nytt.

Til syvende og sist blir roboten en slags sveitsisk hærkniv for produksjon - avhengig av oppgaven kan den skrive ut, frese eller reparere,» forklarer David Bitterolf. Dette sparer ikke bare tid, energi og kostnader, men også plass i produksjonen. Samtidig blir prosessene mer fleksible og bærekraftige — et viktig skritt mot ressurseffektive produksjonssystemer.

Fra laboratorium til applikasjon

Innovasjonen har lenge forlatt forskningsfasen og testes allerede i innledende pilotprosjekter med industrielle partnere. Hovedmålet er å demonstrere at roboter med det nye drevet pålitelig kan følge baner selv i krevende maskineringsoppgaver.

Dette åpner for nytt potensial for små og mellomstore bedrifter - gjennom mer kompakte og mer effektive produksjonsceller kan prosesser tenkes på nytt, eller uutnyttet automatiseringspotensial kan låses opp. Et eksempel er foreningen av additive og subtraktive prosesser i en enkelt robotcelle.

Den nye drivarkitekturen åpner for banebrytende muligheter innen robotaksestyring. Partnerne jobber for tiden med å optimalisere algoritmen og undersøke hvordan hybridprinsippet kan overføres til andre maskinklasser. Målet er en ny generasjon industriroboter som kombinerer maksimal banenøyaktighet med presisjon, allsidighet og bærekraft i fresing og applikasjonsprosesser — et eksempel på hvor tett samarbeid mellom forskning og industri skyver teknologiske grenser.

Se det i aksjon

SINUMERIK Machine Tool Robot (MTR) er verdens mest presise maskineringsrobot. MTR kombinerer et revolusjonerende drivkonsept med avansert SINUMERIK bevegelseskontroll, slik at du kan betjene både maskinverktøy og roboter fra ett enkelt grensesnitt.