หุ่นยนต์กลายเป็นเครื่องมือที่มีความแม่นยำ

หุ่นยนต์เป็นผู้นำในการผลิตที่ทันสมัย จนกว่าจะพบกับเหล็กแข็งหรือเส้นทางกัดที่ซับซ้อนนั่นคือตอนที่การสั่นสะเทือนครั้งใหญ่เริ่มขึ้นเพราะสิ่งที่หุ่นยนต์อุตสาหกรรมมาตรฐานเสนอในด้านความยืดหยุ่นจึงขาดความแข็งนี่คือจุดที่การพัฒนาร่วมกันโดย Siemens และ Fraunhofer Institute for Manufacturing Technology and Advanced Materials (IFAM) ใน Stade เกิดขึ้น: ไดรฟ์ไฮบริดใหม่ที่มอบพลังใหม่ให้กับหุ่นยนต์โดยไม่เสียสละความแม่นยำการพัฒนานี้ได้รับรางวัล Stephan Hansen และ Tobias Hamann จาก Fraunhofer IFAM และ Sven Tauchmann และ David Bitterolf จากซีเมนส์รางวัลนักประดิษฐ์แห่งปีนี้ในหมวดหมู่ “Open Innovation” David Bitterolf อธิบายแนวคิดให้กับนักประดิษฐ์ร่วมของเขา

การทำงานร่วมกันเป็นชัยชนะเพื่อความแม่นยำ

แนวคิดนี้ขึ้นอยู่กับการรวมไดรฟ์สองประเภทที่แตกต่างกันโดยพื้นฐานแล้ว: ไดรฟ์โดยตรงทำงานด้วยความแม่นยำและความเร็วสูง แต่จะหนักเกินไปและแพงเกินไปหากใช้เป็นระบบไดรฟ์เดี่ยวไดรฟ์ทางอ้อมมีความแข็งแรงและทรงพลัง แต่มีความไวน้อยกว่าด้วยการรวมระบบทั้งสองอย่างชาญฉลาดในระบบขับเคลื่อนเดียวกัน ไดรฟ์ไฮบริด ถูกสร้างขึ้นเพื่อให้ได้ดีที่สุดของทั้งสองผลลัพธ์ที่ได้คือหุ่นยนต์ที่คงเสถียรและการสั่นสะเทือนต่ำแม้ในอัตราป้อนสูง จึงเข้าใกล้ความแม่นยำของเครื่องมือกลแบบคลาสสิก

สี่จิตใจหนึ่งคิด

เป็นความเชี่ยวชาญร่วมกันของนักวิจัยทั้งสี่คนจากอุตสาหกรรมและวิทยาศาสตร์ที่ทำให้นวัตกรรมนี้เป็นไปได้ในขณะที่ Hansen และ Hamann ให้รากฐานทางวิทยาศาสตร์และตรรกะการควบคุม แต่ Tauchmann และ Bitterolf มีส่วนร่วมของความรู้ด้านอุตสาหกรรมและการประยุกต์ใช้ในด้านหุ่นยนต์เป็นเวลาหลายปีซีเมนส์และ Fraunhofer มีความเป็นพันธมิตรที่ไว้วางใจมานานแล้ว ร่วมมือกันในโครงการร่วมกัน ซึ่งบางส่วนได้รับการสนับสนุนจากสาธารณะซึ่งช่วยให้ทั้งสองฝ่ายสามารถรวมทรัพยากรของตนได้“เรายังมีเคมีที่ดีในระดับส่วนตัว สร้างสภาพแวดล้อมการทำงานที่เราสามารถลองใช้แนวคิดใหม่ได้อย่างรวดเร็ว” Tauchmann อธิบาย

Sven Tauchmann (ซีเมนส์ดิจิตอลอุตสาหกรรมควบคุมการเคลื่อนไหว ความปลอดภัย และเทคโนโลยีผู้ใช้)

เมื่อสารเติมแต่งตรงกับตัวลบ — สองกระบวนการ หุ่นยนต์หนึ่งตัว

สิ่งประดิษฐ์นี้ช่วยให้หุ่นยนต์สามารถทำงานได้ทั้งแบบเติมผสม (เพิ่มวัสดุ) และแบบย่อย (การกำจัดวัสดุ) กล่าวอีกนัยหนึ่งเรามีการพิมพ์ 3 มิติและการกัดวัสดุแข็ง เช่น เหล็กภายในระบบเดียวส่วนประกอบจะถูกสร้างเลเยอร์ทีละเลเยอร์แล้วเสร็จใหม่โดยเชี่ยวชาญโดยไม่จำเป็นต้องยึดหรือเปลี่ยนเครื่องในท้ายที่สุด หุ่นยนต์กลายเป็นมีดของกองทัพสวิสชนิดหนึ่งสำหรับการผลิต ซึ่งขึ้นอยู่กับงาน มันสามารถพิมพ์ บด หรือซ่อมแซมได้” David Bitterolf อธิบายสิ่งนี้ไม่เพียง แต่ช่วยประหยัดเวลา พลังงาน และค่าใช้จ่าย แต่ยังช่วยประหยัดพื้นที่ในการผลิตด้วยในเวลาเดียวกัน กระบวนการมีความยืดหยุ่นและยั่งยืนมากขึ้น ซึ่งเป็นก้าวสำคัญสู่ระบบการผลิตที่ประหยัดทรัพยากร

เดวิด บิตเตอร์อล์ฟ (การควบคุมการเคลื่อนไหวของอุตสาหกรรมดิจิตอลซีเมนส์ซีเมนส์, การสนับสนุนเมคา

จากห้องปฏิบัติการไปจนถึงแอปพลิเคชัน

นวัตกรรมนี้ออกจากขั้นตอนการวิจัยมานานแล้วและกำลังได้รับการทดสอบในโครงการนำร่องเบื้องต้นกับพันธมิตรอุตสาหกรรมเป้าหมายหลักคือการแสดงให้เห็นว่าหุ่นยนต์ที่มีไดรฟ์ใหม่สามารถติดตามเส้นทางได้อย่างน่าเชื่อถือแม้ในงานตัดเฉือนที่ต้องการก็ตามสิ่งนี้เปิดศักยภาพใหม่สำหรับองค์กรขนาดเล็กและขนาดกลาง - ผ่านเซลล์การผลิตที่มีขนาดกะทัดรัดและมีประสิทธิภาพมากขึ้น กระบวนการสามารถคิดใหม่ได้ หรือปลดล็อคศักยภาพอัตโนมัติที่ไม่ได้ใช้ได้ตัวอย่างหนึ่งคือการรวมกันของกระบวนการเติมแต่งและการลบภายในเซลล์หุ่นยนต์เดียว

สเตฟาน ฮันเซน (สนามกีฬาเฟรอนโฮเฟอร์ ไอเอเอ็ม วิศวกรรมระบบอัตโนมัติและการผลิต)

สิ่งที่ขับเคลื่อนนักพัฒนา

“ปัญหาของลูกค้าในชีวิตจริงเป็นแรงบันดาลใจที่ดีที่สุดสำหรับความคิดใหม่ ๆ” Bitterolf กล่าวสำหรับ Tauchmann จิตวิญญาณของทีมมีความสำคัญ“ถ้าคุณประสานงานได้ดีบนสนามคุณจะทำประตูที่ดีที่สุด”สิ่งที่ฮันเซนให้ความสำคัญโดยเฉพาะคือการผสมผสานของการวิจัยและการเลี้ยงดูพรสวรรค์หนุ่มสาว: “การให้คำปรึกษาเพื่อนร่วมงานหนุ่มสาวมานานหลายปีและการเห็นผลลัพธ์ด้วยกันเป็นแรงจูงใจอย่างไม่น่าเชื่อ”และสำหรับ Hamann รางวัลนี้เป็นไปตามความฝันในวัยเด็ก: “นักประดิษฐ์ไม่ใช่อาชีพที่คุณสามารถสมัครได้มันเป็นคุณลักษณะที่คุณสามารถหารายได้และสวมใส่ด้วยความภาคภูมิใจ” เขาอธิบาย

โทเบียส ฮามันน์ (สนามกีฬา Fraunhofer IFAM สาขาวิศวกรรมอัตโนมัติและการผลิต)

มองไปข้างหน้า

สถาปัตยกรรมไดรฟ์ใหม่เปิดโอกาสในการควบคุมแกนหุ่นยนต์ขณะนี้พันธมิตรกำลังทำงานเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพอัลกอริทึมและตรวจสอบว่าหลักการไฮบริดสามารถถ่ายโอนไปยังคลาสเครื่องอื่น ๆ ได้อย่างไรเป้าหมายคือหุ่นยนต์อุตสาหกรรมรุ่นใหม่ที่ผสมผสานความแม่นยำสูงสุดของเส้นทางเข้ากับความแม่นยำ ความคล่องตัว และความยั่งยืนในกระบวนการกัดและการประยุกต์ใช้ ซึ่งเป็นตัวอย่างของความร่วมมือที่ใกล้ชิดระหว่างการวิจัยและอุตสาหกรรมกำลังผลักดันขอบเขตทางเทคโนโลยี หุ่นยนต์กำลังดำเนินการความก้าวหน้าในการวิจัยของ Fraunhofer IFAMข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับผลิตภัณฑ์ 'Run MyRobot /Direct Control' (รวมแบบฟอร์มติดต่อ) สามารถพบได้ที่นี่