“Dizajn i izrada alata sposobnih za podizanje onoga što smo htjeli, unutar ograničenja robota, prije bi bilo nemoguće”, kaže menadžer za inženjerstvo Langen grupe Robert Husnik. „Sukladno slobodi koja nam je omogućena aditivnom proizvodnjom plastike, sada možemo učiniti nemoguće.”
Inovativna, industrijska, 3D-printana hvataljka Langen Grupi omogućuje da olakša opterećenje robotske linije za pakiranje.
Novi roboti linije prikupljanja i pakiranja (pick-n-pack) već su bili naručeni kada je glavni dobavljač opreme američkog proizvođača hrane, Langen Group, počeo dizajnirati hvataljku koja će robotima omogućiti da uhvate omotane, složene krekere i smjeste ih u kartonske kutije.
Alat je morao biti iznimno lagan, što je predstavljalo izazov za inženjere. Ono što se činilo gotovo nemogućim pokazalo se vrlo jednostavnim oslanjajući se na aditivnu proizvodnju. Tako je tvrtka Anubis koristeći EOS sustave razvila inovativno rješenje za Langen Grupu.
Problem
Kako bi se postigla maksimalna brzina bez narušavanja centra gravitacije robota, alat – plus težina samog proizvoda – nije mogla iznositi više od dva kilograma. No najveće opterećenje krekera na liniji bilo je 1,5 kilograma za deset komada. To je ostavilo samo 500 grama težine potrebnog alata. “Ispunjavanje tih zahtjeva bilo bi nemoguće s aluminijem i limom. Za rukovanje teškim metalnim alatom morali su (Langen Grupa, op. prev.) redizajnirati veće robote, što bi bilo skuplje – a bili su i pod ekstremnim vremenskim ograničenjima – kaže predsjednik Anubisa Tharwat Fouad.
Uz navedeno, alat se morao brzo stavljati i skidati kako bi ih operateri mogli mijenjati prema veličini i to bez dodatnih vijaka i matica. “Sve u svemu, postojale su dvije potpuno različite konfiguracije, različiti oblici i tri veličine kutija koje su se sastojale od dvije male kutije za hvatanje odjednom, i jedne velike kutije”, kaže Fouad. “Željeli su jedan alat koji bi mogao sve to obraditi, ne težiti više od pola kilograma, i željeli su ga što prije.”
Rješenje
Nakon što je donesena odluka o primjeni aditivne proizvodnje, Fouad je izvršio detaljnu analizu različitih vrsta opreme koja je bila na raspolaganju prije nego što je odabrana EOSova mašina FORMIGA P 100. “Već nekoliko dana od isporuke EOSov je sustav funkcionirao. Sustav je bio vrlo jednostavan za učenje. EOS je bio s nama tijekom cijelog procesa, do faze kada smo i sami postali stručnjaci za mašinu. I dalje smo vrlo zadovoljni našom odlukom, nakon što je prošlo nekoliko godina.”
“Najveći je izazov prihvaćanje aditivne proizvodnje”, kaže Fouad, “koja mijenja desetljećima stare načine razmišljanja. Moguć je prelazak sa metala na plastiku, osobito ako se kreiranju rješenja pristupi znanstveno. Morate se usredotočiti na geometriju dijelova i odbaciti tradicionalne probleme uzrokovane složenošću dijelova. EOS tehnologija nema takvih ograničenja.“
Jednako je važan bio izbor materijala – EOSova tehnologija fuzije sloja praha koristi poliamide, polistirene, termoplastične elastomere i poliarileterketone. “Sustav nam daje mogućnost printanja gotovo beskrajnog broja dijelova, koristeći materijale koji su široko prihvaćeni u industriji”, kaže Fouad. Formiga P 100 koristi snažan laser u kombinaciji s preciznom optikom za brzu i točnu proizvodnju dijelova sloj-po-sloj tehnologijom kako bi proizvela vrlo složene dijelove.
Rezultati
Anubis je za najvećeg američkog proizvođača hrane Langen Grupu umjesto tradicionalnije metalne vakuumske ploče i pokrova (za koje bi trebalo nekoliko mjeseci za dizajn i proizvodnju), dizajnirao lakši i pojednostavljeni set komponenata koje četiri puta jače hvataju od starih vakuumskih hvataljki. Za novi je alat bilo potrebno samo tjedan dana od njegove aditivne proizvodnje, sastavljanja, do testiranja.
Materijal korišten za glavni vakuumski dio je nylon 12 (PA 2200 materijal iz EOS-a), izabran zbog svoje fleksibilnosti, sposobnosti izdržavanja opterećenja, i zato što je certificiran pod USP klasom VI odobrenom za kontakt sa hranom.
Debljina stijenke vakuumske posude je između 2 i 3,5 mm i varira po dužini presjeka dijela. Dijelovi su dizajnirani posebno za industrijski 3D print uz pomoć softvera koji optimizira dizajn struktura organski, slijedeći linije geometrije i prilagođavajući debljinu prema potrebi čvrstoće i / ili fleksibilnosti.
“Učinkovitost redizajniranog profila koji smo proizveli s EOS tehnologijom omogućili su da hvataljka tako dobro prijanja da na nju možete objesiti vlastitu težinu”, kaže Fouad.
Vakuumske hvataljke isporučene su tvornici hrane Langen Grupe i postavljene na nove robote. “Dizajn i izrada alata sposobnih za podizanje onoga što smo htjeli, unutar ograničenja robota, prije bi bilo nemoguće”, kaže menadžer za inženjerstvo Langen grupe Robert Husnik. „Sukladno slobodi koja nam je omogućena aditivnom proizvodnjom plastike, sada možemo učiniti nemoguće.”
