Warum sind Greifer aus dem 3D-Drucker so viel effizienter?
Im Bereich der Automation, Materialhandling oder auch Montagelinien, werden oft einfache Greifsysteme eingesetzt, um Bauteile zu anderen hinzuzufügen, wegzunehmen oder zu sortieren. Dafür werden Greifer gebraucht. Wenn wir an das Thema Bewegung denken, dann möchten wir Gewicht reduzieren. Also ist der Anspruch an das Bauteil: Die Funktion eines Greifers mit möglichst geringem Gewicht, hoher Stabilität und langlebiger Einsatzdauer.
Markforged bietet die Möglichkeit, eine Endlosfaser zur Stabilisierung in das Kunststoffteil einzulegen. So erreichen wir die Festigkeit von Aluminium! Diese Festigkeit ermöglicht uns die Greifer, die bisher mit Aluminium hergestellt wurden, zu ersetzen – und das bei meist nur einem Drittel des ursprünglichen Gewichts! Zudem sind die Geometrien freier, es sind mehr Konturen und Individualisierungen möglich. Die Fertigung läuft mannlos und bei einer Serienänderung können die Greifer schnell und kostengünstig abgeändert werden!
Leistungsvorteile
Der industrielle 3D-Druck und die -Materialien ermöglichen die Fertigung von End-of-Arm Werkzeugen/ Robotergreifern, die viele Leistungsvorteile für Roboter mit sich bringen.
3D gedruckte Robotergreifer sind leichter als solche aus Metall, was bedeutet, dass sich Roboter schneller bewegen oder größere Nutzlasten tragen können. Die Gewichtsreduzierung verbessert auch die Motoreffizienz und verringert die Abnutzung der Komponenten, wodurch sich die Zeit zwischen den Wartungszyklen verlängert. Mit der 3D-Druck-Technologie lassen sich problemlos hohle Innenstrukturen herstellen, und die thermoplastischen Materialien sind leicht und dennoch haltbar.
In Kombination sind Gewichtsreduzierungen von neunzig Prozent oder mehr möglich.
Vorteile von Kunststoffen
Kunststoffe haben zwei weitere Vorteile: Sie zerkratzen die Produkte nicht, die sie greifen, und sie dämpfen die Aufprallkräfte, so dass ein Werkzeugabsturz den Roboter weniger wahrscheinlich beschädigt. In einen 3D gedruckten Robotergreifer können auch Komponenten wie Magnete, Chips und Sensoren während des Druck-Vorgangs eingebettet werden. Durch die vollständige Ummantelung sind die Komponenten geschützt und können die Teile, die mit dem Robotergreifer in Kontakt kommen, nicht beschädigen.
Verbesserte Fertigung
3D gedruckte Robotergreifer können so einfach oder komplex wie nötig sein, was den Konstrukteuren die Freiheit gibt, Werkzeuge ausschließlich für ihre spezifische Funktion zu entwickeln. Robotergreifer können zum Beispiel integrierte Vakuumkanäle, zu einem einzigen Teil zusammengefasste Baugruppen oder organische Formen haben, die sich dem vom Roboter zu bearbeitenden Objekt anpassen.
Diese Designflexibilität bietet eine einzigartige Möglichkeit, die Roboterleistung zu optimieren, und mit der FDM-Technologie erhöht die Designkomplexität nicht die Kosten.
Leichte Änderungen
Die Robotergreifer-Fertigung mit dem industriellen 3D-Druck ist reaktionsschnell, effizient und unkompliziert und macht Robotergreifer-Konstruktionsprojekte zu einfachen Aufgaben. Wenn ein Design geändert werden muss, kann der 3D-Drucker einen neuen Greifer über Nacht fertigen.
Neue oder überarbeitete Konstruktionen und Ersatz-Greifer werden unabhängig von ihrer Komplexität schnell geliefert und auf dem Roboter montiert. Während der Roboterprüfung und -validierung vermeidet eine schnelle Reaktion Verzögerungen bei der Inbetriebnahme einer Produktionslinie. Sobald die 3D gedruckte Robotergreifer in der Produktion in Betrieb sind, sorgen schnelle Überarbeitungen dafür, dass die Anlage mit Spitzenleistung läuft.
Praxisbericht:
Additiv gefertigte Robotergreifer im Serieneinsatz sparen
BEULCO 200.000 € in 1 1/2 Jahren ein!
Die BEULCO GmbH & Co. KG setzt Parallel-Greifer und Sauggreifer für das Werkstückhandling mit Robotern ein und stand vor gleich mehreren Herausforderungen.
Zusätzlich hohe Werkzeugkosten führten dazu, dass eine kostengünstigere Alternative zu den bestehenden Metallgreifern gesucht wurde.
Ziel war es kosteneffizient, individuelle und industrietaugliche Robotergreifer zu fertigen.
Praxisbericht:
3D gedruckte Robotergreifer in der Automation und Robotik
Die Erwartungen wurden nach der Installation sogar übertroffen und die Kollegen waren positiv beeindruckt. Die Konstrukteure entwickelten durch die neuen Fertigungsfreiheiten eine ganz neue, innovative Denkweise.
„Wir produzieren damit auch Abstandshalter und Montagelehren für unsere Mitarbeiter. So wird die Fräsabteilung entlastet und kann sich auf das Kerngeschäft konzentrieren.” – Elmar Daubenmaier, Konstruktions- und technischer Leiter, ASS Luippold
Hybridgreifer: Greifer aus Verbundwerkstoff und Metall!
Nun kann die Herausforderung auftreten, dass das zu transportierende Medium oder Bauteil sehr massiv ist. Der Kunststoff-Greifer würde daran schneller verschleißen. Die “Hybrid-Lösung” kann hier helfen: Eine Kombination aus Metall- und Kunststoff-Teilen. Der Grundkörper wird aus Onyx gedruckt und mit der Carbon-Endlosfaser verstärkt.
An die Stelle, die mit dem Bauteil in Berührung kommt, wird ein Teil aus Werkzeugstahl angebracht, sodass der Verschleiß minimiert wird. Die Werkzeugstahl-Aufsätze werden auf dem Metal X gedruckt und haben direkt nach dem Sinterprozess bereits sehr hohe Härtegrade. So werden die Bauteile absolut kosteneffektiv hergestellt. Wenig Material, kurze Prozesse, hohe Individualität und dabei wenig Gewicht dank der Wabenstruktur im Innern der Bauteile. Sogar die Metallteile sind innen nicht massiv, sondern ebenfalls mit der Wabenstruktur aufgebaut. Das ist eine Einmaligkeit durch das ADAM-Verfahren von Markforged, das so für Gewichtsreduzierung sorgt!
Praxisbericht:
Die Produktion von morgen ins Heute holen
Bisher wurden die Werkstücke zur Fremdfertigung an verschiedene Lieferanten vergeben. Ziel war somit, die Wertschöpfung ins Haus zu holen, um mehr Flexibilität, Unabhängigkeit und Wirtschaftlichkeit zu erhalten.
„Mit dem Markforged Mark Two haben wir eine prozesssichere, zuverlässige und innovative Fertigungsmaschine – ohne zusätzliche Personalkosten!” – Michael Müller, Geschäftsführer, erler GmbH
Lernen Sie mehr über den 3D-Druck mit Endlosfasern!
Für welche Anwendungen eignet sich welche Endlosfaser? Wie konstruiere ich richtig für den Filament-3D-Druck? Was sagen Anwender dazu und wo finde ich weitere Infos? – Genau hier sind Sie richtig! Wir haben einige Informationsmöglichkeiten aufgelistet, über die Sie direkt zu den passenden Antworten kommen.
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