Navigare nel futuro: EOAT, stampa 3D ed evoluzione dei flussi di lavoro della produzione

I sistemi di presa di precisione sono il punto di interfaccia in cui i bracci robotici interagiscono con il mondo circostante. Posizionato sulla punta del braccio robotico, l'EOAT comprende una serie di attrezzature: Strumenti per operazioni statiche di saldatura e foratura, strumenti di osservazione come telecamere e sensori, pinze che funzionano come effettori finali industriali, e molto altro ancora. Gli effettori finali industriali consentono ai bracci robotici di afferrare, manipolare ed eseguire diversi compiti, dal riposizionamento a intricati processi di lavorazione e assemblaggio.

Le applicazioni dell'EOAT sono tanto diverse quanto i compiti che svolgono. Dalla presa sicura delle parti, alla loro unione (saldatura), alla scansione/raccolta di informazioni e all'utilizzo dell'aspirazione per spostare le parti, l'EOAT garantisce precisione, velocità e adattabilità nel campo dell'automazione industriale.

La capacità di stampare in 3D un EOAT aumenta l'utilità della robotica nelle applicazioni di fabbrica. La stampa 3D consente ai produttori di personalizzare e fabbricare rapidamente un'ampia gamma di attrezzature personalizzate, riducendo i costi e i lead time e migliorando le prestazioni. In particolare, la stampa 3D consente la produzione di effettori finali con compositi antigraffio ed elevati rapporti resistenza/peso. Questa innovazione permette ai robot di trasportare carichi pesanti con effettori finali più leggeri, consentendo ai produttori di aumentare la produttività e la flessibilità.

Efficienza, accuratezza e adattabilità: La produzione additiva facilita la creazione di effettori finali durevoli e resistenti all'usura grazie al rinforzo in fibra continua (CFR). L'EOAT deve essere leggero e resistente al tempo stesso, e il CFR riduce il peso e aumenta la resistenza.

Rapid Robotics utilizza il CFR per stampare sistemi di presa di precisione per bracci robotici. In 12 ore, il team di Rapid Robotics è in grado di produrre una pinza nuova di zecca che afferra le parti in modo conforme, è altamente affidabile e pesa il 30% in meno di una pinza standard. Utilizzando la stampa 3D con rinforzo in fibra continua per l'EOAT, Rapid Robotics ha prodotto robot con pinze che non si sono mai rotte durante l'uso e che operano in un'ampia gamma di casi d'uso come la movimentazione dei materiali, i dispositivi medici e il settore automobilistico.

Passando dalla teoria alla pratica, l'integrazione dell'EOAT con le stampanti 3D industriali ha ridotto i costi e i lead time di oltre il 90% per Dixon Valve.

Dixon Valve ha utilizzato stampanti 3D per compositi per la produzione di EOAT per i suoi bracci robotici. Tuttavia, è emersa una sfida quando le pinze che tengono le superfici abrasive hanno consumato rapidamente le parti stampate. Questo è un punto debole dell'EOAT in composito: la mancanza di una forte resistenza all'usura, con conseguente usura delle parti nel tempo. Tuttavia, sfruttando la stampante 3D per metalli Metal X, Dixon Valve ha prodotto pinze con i vantaggi della stampa 3D mantenendo al contempo la necessaria durezza delle superfici, una caratteristica impensabile con la stampa per compositi tradizionale.

La continua evoluzione delle tecnologie di stampa 3D, abbinata ai materiali innovativi, promette un futuro in cui l'EOAT continuerà a spingersi oltre i confini dell'automazione industriale. La possibilità di stampare pinze in metallo non solo aumenta le possibilità di progettazione, ma facilita anche la creazione di EOAT resistenti all'usura, un aspetto critico in ambito industriale.

Oggi le produzioni devono affrontare una pressione senza precedenti per fornire nuovi prodotti in modo veloce, riducendo al contempo i costi. Le attrezzature durevoli, un elemento fondamentale della produzione, rappresentano quasi sempre un costo significativo. I recenti progressi della stampa 3D stanno ridisegnando questo panorama, offrendo una soluzione per ridurre il costo delle attrezzature durevoli e accelerare il time-to-market dei nuovi prodotti.

L'introduzione da parte di Markforged dei compositi in fibra continua e della stampa FFF per metalli basata su MIM a basso costo ha ampliato la produzione additiva oltre la prototipazione. Ora i produttori dispongono di una tecnologia valida per affrontare le sfide legate ad attrezzature costose. L'ostacolo principale? Formazione. Markforged sta lavorando attivamente per sensibilizzare la comunità del manufacturing circa i vantaggi associati alle attrezzature funzionali stampate in 3D.

Implementazione nel mondo reale: Dixon Valve illustra come i sistemi avanzati di produzione additiva siano in prima linea in questa rivoluzione. Dixon Valve ha utilizzato le stampanti Markforged per creare ganasce di presa sia in metallo che in composito. Queste ganasce dovevano resistere ai rigori fisici e chimici di un ambiente di produzione, fornendo al contempo una soluzione economica per ridurre i tempi di produzione delle attrezzature. Le ganasce in composito hanno permesso agli ingegneri di riattrezzare un braccio robotico in meno di 24 ore, mentre le ganasce in metallo sono state in grado di trattenere parti abrasive senza usurarsi, dimostrando l'applicabilità nel mondo reale delle attrezzature stampate 3D.

Vantaggi in termini di costi e maggiore efficienza: L'adozione di attrezzature stampate in 3D comporta notevoli vantaggi in termini di costi: le aziende sono in grado di produrre il 10-50% delle loro attrezzature durevoli grazie a questo approccio innovativo. Il risparmio medio sui costi delle parti stampate 3D rispetto a quelle lavorate a macchina, pari a un incredibile 80%, sottolinea ulteriormente i vantaggi finanziari. Altrettanto significativa è una riduzione dei lead time del 90% per queste parti, con una conseguente maggiore efficienza in vari aspetti della produzione.

Benefici secondari che incidono sui profitti: Oltre ai risparmi diretti sui costi, i produttori possono trarre diversi vantaggi secondari. L'efficienza del cambio linea, l'ottimizzazione del tempo di ciclo di progettazione, la riduzione degli scarti, l'aumento della produttività e i vantaggi ergonomici per gli operatori contribuiscono a un ampio elenco di impatti positivi sull'azienda.

Utilizzando le parti in fibra di carbonio di Markforged, l'EOAT è in grado di migliorare il rapporto tra resistenza e peso, riducendo le sollecitazioni sulle parti e prolungando la vita utile delle attrezzature. Il valore collettivo derivante dall'adozione di attrezzature stampate in 3D in fabbrica si estende fino a incidere in modo significativo sui profitti.

Nel panorama in continua evoluzione dell'automazione industriale, la convergenza dell'EOAT e della stampa 3D si delinea non solo come un progresso tecnologico, ma come una forza di trasformazione che rimodella le basi stesse della produzione. Scoprite qui come l'EOAT e la stampa 3D si intersecano per ridefinire l'efficienza, la precisione e l'adattabilità nel regno della robotica industriale e della produzione.