미래 탐색: EOAT, 3D 프린팅 및 제조 워크플로우의 진화

End of Arm Tools는 로봇 팔이 주변 세계와 상호 작용하는 인터페이스 지점입니다. 로봇 팔의 끝에 위치한 EOAT는 용접 및 드릴링을 위한 정적 작업 도구, 카메라 및 센서와 같은 관찰 도구, 산업용 엔드 이펙터로 작동하는 그리퍼 등 다양한 도구를 포함합니다. 산업용 엔드 이펙터를 사용하면 로봇 팔이 재배치에서 복잡한 가공 및 조립 공정에 이르기까지 다양한 작업을 파악, 조작 및 실행할 수 있습니다.

EOAT의 응용 분야는 수행하는 작업만큼이나 다양합니다. 부품을 안전하게 잡고 부품을 접합(용접)하는 것부터 스캔/정보 수집 및 흡입을 사용하여 부품을 이동하는 것까지, EOAT는 산업 자동화 영역에서 정밀도, 속도 및 적응성을 보장합니다.

EOAT를 3D 프린팅할 수 있는 능력은 공장 응용 분야에서 로봇 공학의 유용성을 더욱 강화합니다. 3D 프린팅을 통해 제조업체는 다양한 맞춤형 도구를 맞춤화하고 신속하게 제작할 수 있으므로 성능과 비용을 절감하는 동시에 성능을 개선할 수 있습니다. 특히, 3D 프린팅을 사용하면 손상되지 않는 복합재와 높은 강도 대 중량 비율의 엔드 이펙터를 생산할 수 있습니다. 이러한 혁신을 통해 로봇은 더 가벼운 엔드 이펙터로 더 무거운 페이로드를 운반할 수 있으므로 제조업체는 처리량과 유연성을 높일 수 있습니다.

효율성, 정확성 및 적응성: 적층 제조 는 CFR(Continuous Fiber Reinforcement)을 사용하여 내구성 있는 내마모성 엔드 이펙터를 쉽게 만들 수 있습니다. EOAT는 가벼우면서도 강해야 하며, CFR은 무게를 줄이고 근력을 증가시킵니다.

래피드 로보틱스(Rapid Robotics)는 CFR을 사용하여 로봇 팔을 위한 맞춤형 팔 끝 툴링을 프린트합니다. 래피드 로보틱스 팀은 12시간 만에 부품을 컨포멀하게 그립하고 신뢰성이 높으며 기성품 그리퍼보다 무게가 30% 가벼워진 새로운 그리퍼를 생산할 수 있습니다. 래피드 로보틱스는 EOAT에 CFR 3D 프린팅을 활용하여 현장에서 한 번도 파손된 적이 없는 그리퍼가 장착된 로봇을 생산했으며, 자재 취급, 의료 기기 및 자동차와 같은 다양한 사용 사례에서 작동합니다.

이론을 실제로 구현하여 EOAT와 산업용 3D 프린터 의 통합으로 Dixon Valve는 제조 비용과 리드 타임을 90% 이상 줄였습니다.

Dixon Valve는 로봇 팔용 EOAT를 제조하기 위해 복합 3D 프린터를 활용했습니다. 그러나 연마 표면을 고정하는 그리퍼가 인쇄된 복합 부품을 빠르게 마모시키는 문제가 발생했습니다. 이것은 복합 EOAT의 약점 중 하나로, 강한 내마모성이 부족하여 시간이 지남에 따라 부품이 마모될 수 있습니다. 그러나 Dixon Valve는 Metal X metal 3D 프린터를 활용하여 3D 프린팅의 장점을 가진 그리퍼를 제조하면서 필요한 표면 경도를 유지했으며, 이는 기존의 복합 프린팅으로는 달성할 수 없는 위업입니다.

혁신적인 재료와 결합된 3D 프린팅 기술의 지속적인 발전은 EOAT가 산업 자동화의 경계를 계속 넓히는 미래를 약속합니다. 금속으로 그리퍼를 프린팅할 수 있는 기능은 설계 가능성을 향상시킬 뿐만 아니라 산업 환경에서 중요한 측면인 내마모성 EOAT를 더 쉽게 만들 수 있도록 합니다.

오늘날의 제조업체는 비용을 절감하면서 신제품을 더 빠르게 제공해야 하는 전례 없는 압박에 직면해 있습니다. 제조업의 핵심인 내구성 있는 툴링은 거의 항상 상당한 비용을 수반합니다. 최근 3D 프린팅의 발전은 이러한 환경을 재편하고 있으며, 신제품의 시장 출시 시간을 단축하는 동시에 내구성 있는 툴링 비용을 절감할 수 있는 솔루션을 제공하고 있습니다.

Markforged는 연속 섬유 복합재와 저비용 MIM 기반 금속 FFF 프린팅을 도입하여 적층 제조를 프로토타이핑을 넘어 확장했습니다. 이제 제조업체는 값비싼 툴링 문제를 해결할 수 있는 실행 가능한 기술을 보유하고 있습니다. 가장 큰 걸림돌은 무엇일까요? 교육. Markforged는 기능성 3D 프린팅 툴링과 관련된 이점에 대해 제조 커뮤니티를 교육하기 위해 적극적으로 노력하고 있습니다.

실제 구현: Dixon Valve는 첨단 적층 제조 시스템이 이 혁명의 최전선에 있는 방법을 보여줍니다. Dixon Valve는 Markforged 프린터를 사용하여 금속 및 복합 그리퍼 조를 제작했습니다. 이러한 죠는 제조 환경의 물리적, 화학적 혹독함을 견디는 동시에 공구 제작 시간을 단축할 수 있는 비용 효율적인 솔루션을 제공해야 했습니다. 복합 죠를 통해 엔지니어는 24시간 이내에 로봇 팔을 재정비할 수 있었고, 금속 죠는 마모 없이 연마 부품을 고정할 수 있어 3D 프린팅 툴링의 실제 적용 가능성을 입증했습니다.

비용 편익 및 효율성 향상: 제조업체가 3D 프린팅 툴링을 채택함으로써 상당한 비용 이점을 얻을 수 있으며, 기업은 이 혁신적인 접근 방식을 통해 내구성 있는 툴링의 10-50%를 생산할 수 있습니다. 가공 부품에 비해 3D 프린팅 부품의 평균 비용 절감 효과는 무려 80%에 달하며, 이는 재정적 이점을 더욱 강조합니다. 마찬가지로 중요한 것은 이러한 인쇄 부품의 리드 타임을 +90% 단축하여 제조의 다양한 측면에서 효율성을 향상시킨다는 것입니다.

수익에 영향을 미치는 부차적인 이점: 직접적인 비용 절감 외에도 제조업체는 몇 가지 부차적인 이점을 얻을 수 있습니다. 라인 전환 효율성, 설계 주기 시간 최적화, 폐기율 감소, 처리량 증가 및 작업자를 위한 인체공학적 이점은 비즈니스에 대한 광범위한 긍정적인 영향에 기여합니다.

EOAT는 Markforged 탄소 섬유 부품을 사용하여 강도-중량 비율을 개선하여 부품에 가해지는 응력을 줄이고 공구의 유효 수명을 연장할 수 있습니다. 공장 현장에서 3D 프린팅 툴링을 채택함으로써 창출된 총체적 가치는 수익에 상당한 영향을 미칩니다.

끊임없이 진화하는 산업 자동화 환경에서 EOAT와 3D 프린팅의 융합은 기술 발전뿐만 아니라 제조의 근간을 재편하는 변혁의 힘으로 등장합니다. EOAT와 3D 프린팅이 어떻게 교차하여 산업용 로봇 및 제조 영역에서 효율성, 정밀도 및 적응성을 재정의하는지 알아보십시오.