Schnelle Entwicklung: Schicht für Schicht mit 3D-Druck

Um Roboter und Endeffektoren smart und effizient zu entwickeln, greifen wir auf intelligente Technologien wie 3D-Druck zurück. Im KUKA Entwicklungs- und Technologiezentrum arbeiten zwei Teams besonders intensiv mit 3D-Druckern: das Prototypen-Team, das neue Roboter entwickelt, und das Application Engineering-Team, das neue kundenspezifische Applikationen entwickelt. Beide setzen 3D-Drucker frühzeitig und häufig während des Designprozesses ein.

Beim KR 3 AGILUS, einem unserer kleinen Roboter, der sich ideal für den Einsatz in engen Automationszellen eignet, konnten wir unter anderem dank des verstärkten Einsatzes von 3D-Druck einen der schnellsten Entwicklungszyklen verzeichnen. Die Entwicklung dieses vielseitig einsetzbaren Sechsachsers erfordert eine exakte Planung, viele Tests und passgenaue Präzision. Sören Papsdorf, Leiter Fertigungstechnik und sein Team meistern diesen Job bei KUKA. Durch den Einsatz von hausinternen 3D-Druckern mit hoher Produktionskapazität ist es Designern und Ingenieuren möglich, Bauteile in einer wesentlich früheren Entwicklungsphase zu drucken und zu testen, als wenn sie die Testbauteile extern fertigen lassen.

Schnellere und bessere Entscheidungen treffen

Sobald das gewünschte Roboterdesign Gestalt annimmt, druckt das Team maßstabsgetreue Prototypen. An diesen Prototypen werden dann komplexere Konstruktionsmerkmale wie die Kabelführung getestet – ein Schritt, der ohne 3D-Drucker Wochen in Anspruch nimmt. Auf Basis der umfangreichen Informationen, die aus den gedruckten Prototypen gewonnen werden, treffen unsere Designer schnellere und bessere Entscheidungen – und sparen so schlussendlich Wochen an Entwicklungszeit.

3D-Druck non-stop

Nachdem das Produktdesign des KR 3 AGILUS in seiner finalen Form perfektioniert wurde, druckte das Prototypen-Team kundenspezifische Werkzeuge und Fertigungseinrichtungen für die Montage und die Testversuche. Die Tools zum Roboterbau sind keine Standardwerkzeuge aus dem Baumarkt – sie werden individuell gefertigt. Durch den erfolgreichen Einsatz zuverlässiger 3D-Drucker konnte die Entwicklung des KR 3 AGILUS mehrere Wochen verkürzt werden. Die eingesetzten MakerBot-3D-Drucker haben eine Erfolgsrate von 92% und druckten bei über 7.000 Stunden pro Jahr nahezu nonstop.

Hände für die Bewältigung einzigartiger Aufgaben                                                                    

Nach seiner Fertigstellung benötigt der Roboter KR 3 AGILUS kundenspezifische End-Effektoren, sogenannte „Hände“, um einzigartige Aufgaben für unsere Kunden erledigen zu können. Unter der Leitung von Otmar Honsberg entwickelt das Application Engineering Team für Kunden aus unterschiedlichsten Branchen kundenspezifische Anwendungen rund um die Roboter. Wenn beispielsweise die Montage empfindlicher Unterhaltungselektronik automatisiert werden soll, entwickelt das Team Prototypen, die besten Prozesse und Hardware, um die Aufgabe zu realisieren.

Sichere Mensch-Roboter-Kollaboration

Für den KUKA LBR iiwa, den sensitiven Leichtbauroboter, der sicher ohne Schutzzaun in einem Arbeitsraum mit Menschen arbeitet, hat das Team einen Endeffektor-Prototyp für spezielle Kundenanforderungen entwickelt. Der durchgängige Einsatz der 3D-Drucker vom ersten Konzeptentwurf, über das Testing bis zur Verwendung der 3D-gedruckten Teile in der endgültigen Hand, machte es dem Team möglich, das Gewicht und die Entwicklungszeit des Endeffektors wesentlich zu reduzieren. Aus dem Entwicklungseinsatz in Kombination mit einer Kamera und Software entstand der automatisierte ItemPiQ-Endeffektor.

Zuverlässige 3D-Drucker

Nach der Entwicklung eines Endeffektors implementiert das Application Engineering Team die individuelle Anwendung beim Kunden. Durch den unbeschränkten Einsatz zuverlässiger 3D-Drucker können Lösungen schnell und fortlaufend vor Ort auf Kundenwünsche angepasst und optimiert werden. Auf den gesamten Zyklus betrachtet und im Vergleich zu den herkömmlichen und langsameren Entwicklungsprozessen, gewinnen die Designer und Ingenieure von Otmars Team durch den Einsatz der MakerBot-3D-Druckern unglaublich viel Freiheit. In manchen Fällen verkürzt der 3D-Druck 2-4 Wochen der gesamten Entwicklungszeit. Außerdem wäre der Grad an Feinjustierung, Service und Anpassung auf Kundenwünsche ohne 3D-Druck in dieser Form nicht möglich. Die Zukunft der Produktion wird maßgeblich von der Effizienz und Zuverlässigkeit innovativer Technologien wie dem 3D-Druck beeinflusst.

Weitere Informationen rund um den MakerBot-3D-Druck und den ItemPiQ:

https://www.swisslog.com/de-de/logistik-automatisierung-intralogistik/produkte-systeme-l%C3%B6sungen/kommissionieren-palettieren-depalettieren-auftragserf%C3%BCllung/roboter-robotergest%C3%BCtzt-roboterbasiert/st%C3%BCckkommissionierung-itempiq

https://youtu.be/1A04dVkeEHI

Schreibe einen Kommentar