Robot trở thành công cụ chính xác

Robot là công cụ toàn diện của ngành sản xuất hiện đại - cho đến khi chúng gặp phải thép rắn hoặc các con đường phay phức tạp. Đó là khi cơn chấn động lớn bắt đầu. Bởi vì những gì robot công nghiệp tiêu chuẩn cung cấp về tính linh hoạt, chúng thiếu độ cứng. Đây chính là nơi mà sự phát triển chung của Siemens và Viện Công nghệ Sản xuất và Vật liệu Tiên tiến Fraunhofer (IFAM) ở Stade xuất hiện: một ổ đĩa hybrid mới mang đến cho robot sức mạnh mới theo đúng nghĩa đen - mà không phải hy sinh độ chính xác. Sự phát triển đã mang lại cho Stephan Hansen và Tobias Hamann từ Fraunhofer IFAM và Sven Tauchmann và David Bitterolf từ Giải thưởng Nhà phát minh của năm của Siemens năm nay trong hạng mục “Đổi mới mở”. David Bitterolf giải thích một ý tưởng cho các nhà đồng phát minh của mình

Làm việc cùng nhau là một chiến thắng cho sự chính xác

Khái niệm này dựa trên việc kết hợp hai loại ổ đĩa khác nhau về cơ bản: ổ đĩa trực tiếp hoạt động với độ chính xác và tốc độ cao, nhưng sẽ trở nên quá nặng và quá đắt nếu được sử dụng làm hệ thống truyền động duy nhất. Ổ đĩa gián tiếp mạnh mẽ và mạnh mẽ, nhưng ít nhạy hơn. Bằng cách kết hợp thông minh cả hai hệ thống trong một hệ thống truyền động duy nhất, ổ đĩa lai được tạo ra để cung cấp những gì tốt nhất của cả hai. Kết quả là một robot vẫn ổn định và rung động thấp ngay cả ở tốc độ nạp cao - do đó đạt đến độ chính xác của các máy công cụ cổ điển.

Bốn tâm trí, một ý tưởng

Chính chuyên môn chung của bốn nhà nghiên cứu từ ngành công nghiệp và khoa học đã làm cho sự đổi mới này trở nên khả thi. Trong khi Hansen và Hamann cung cấp nền tảng khoa học và logic điều khiển, Tauchmann và Bitterolf đã đóng góp nhiều năm kiến thức công nghiệp và ứng dụng trong robot. Siemens và Fraunhofer từ lâu đã có mối quan hệ đối tác đáng tin cậy, hợp tác trong các dự án chung, một số trong số đó được tài trợ công khai. Điều này cho phép cả hai bên tập hợp các nguồn lực của họ. Tauchmann giải thích: “Chúng tôi cũng có hóa học tốt ở cấp độ cá nhân, tạo ra một môi trường làm việc trong đó chúng tôi có thể thử và thực hiện các ý tưởng mới một cách nhanh chóng.

Sven Tauchmann (Công nghệ điều khiển chuyển động, an toàn và người dùng của Siemens Digital Industries)

Nơi cộng thêm gặp trừ - hai quá trình, một robot

Phát minh này cho phép robot làm việc cả bổ sung (thêm vật liệu) và trừ (loại bỏ vật liệu) - nói cách khác, chúng tôi có in 3D và phay các vật liệu cứng như thép trong một hệ thống. Một thành phần được tạo từng lớp và sau đó được hoàn thiện một cách chuyên nghiệp mà không cần phải kẹp lại hoặc thay đổi máy. Cuối cùng, robot trở thành một loại dao của Quân đội Thụy Sĩ để sản xuất - tùy thuộc vào nhiệm vụ, nó có thể in, nghiền hoặc sửa chữa”, David Bitterolf giải thích. Điều này không chỉ tiết kiệm thời gian, năng lượng và chi phí mà còn tiết kiệm không gian trong sản xuất. Đồng thời, các quy trình trở nên linh hoạt và bền vững hơn - một bước quan trọng hướng tới các hệ thống sản xuất tiết kiệm tài nguyên.

David Bitterolf (Điều khiển chuyển động của Siemens Digital Industries, Hỗ trợ Mechatronic)

Từ phòng thí nghiệm đến ứng dụng

Sự đổi mới từ lâu đã rời khỏi giai đoạn nghiên cứu và đã được thử nghiệm trong các dự án thí điểm ban đầu với các đối tác công nghiệp. Mục tiêu chính là chứng minh rằng robot với ổ đĩa mới có thể đi theo con đường một cách đáng tin cậy ngay cả trong các nhiệm vụ gia công đòi hỏi khắt khe. Điều này mở ra tiềm năng mới cho các doanh nghiệp vừa và nhỏ - thông qua các tế bào sản xuất nhỏ gọn hơn, hiệu quả hơn, các quy trình có thể được suy nghĩ lại hoặc tiềm năng tự động hóa chưa được khai thác có thể được mở khóa. Một ví dụ là sự thống nhất của các quá trình cộng và trừ trong một tế bào robot duy nhất.

Stephan Hansen (Fraunhofer IFAM Stade, Tự động hóa và Kỹ thuật sản xuất)

Điều gì thúc đẩy các nhà phát triển

“Các vấn đề thực tế của khách hàng là nguồn cảm hứng tốt nhất cho những ý tưởng mới”, Bitterolf nói. Đối với Tauchmann, tinh thần đồng đội là rất quan trọng. Nếu bạn phối hợp tốt trên sân, bạn sẽ ghi được những bàn thắng tốt nhất”. Điều mà Hansen đặc biệt coi trọng là sự kết hợp giữa nghiên cứu và nuôi dưỡng tài năng trẻ: “Cố vấn cho các đồng nghiệp trẻ trong nhiều năm và cùng nhau nhìn thấy kết quả là động lực vô cùng khích lệ.” Và đối với Hamann, giải thưởng hoàn thành giấc mơ thời thơ ấu: “Nhà phát minh không phải là một nghề mà bạn có thể đăng ký. Đó là một thuộc tính bạn có thể kiếm được và mặc với niềm tự hào”, anh giải thích.

Tobias Hamann (Fraunhofer IFAM Stade, Tự động hóa và Kỹ thuật sản xuất)

Nhìn về phía trước

Kiến trúc truyền động mới mở ra những khả năng đột phá trong điều khiển trục robot. Các đối tác hiện đang làm việc để tối ưu hóa thuật toán và kiểm tra cách nguyên tắc lai có thể được chuyển sang các lớp máy khác. Mục tiêu là một thế hệ robot công nghiệp mới kết hợp độ chính xác đường dẫn tối đa với độ chính xác, tính linh hoạt và bền vững trong các quy trình phay và ứng dụng - một ví dụ về sự hợp tác chặt chẽ giữa nghiên cứu và công nghiệp đang đẩy lùi ranh giới công nghệ như thế nào.

Robot đang hoạt động

Hoạt động nghiên cứu của Fraunhofer IFAM

Thông tin thêm về sản phẩm 'Run MyRobot /Direct Control' (bao gồm biểu mẫu liên hệ) có thể được tìm thấy