ความท้าทาย

Harvestance คือบริษัทบริการด้านการออกแบบและวิศวกรรมที่เชี่ยวชาญด้านการผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุ พวกเขานำเสนอโซลูชันการออกแบบการพิมพ์ 3D (DfAM) และบริการในอุตสาหกรรมต่าง ๆ รวมถึงยานยนต์, เซมิคอนดักเตอร์, รองเท้า และเทคโนโลยีอาหาร Harvestance ได้รับการสอบถามจำนวนมากเกี่ยวกับการออกแบบและการผลิตมือจับแบบกำหนดเอง น้ำหนักเบา และแข็งแกร่งสำหรับหุ่นยนต์ร่วมปฏิบัติงาน โดยมีเป้าหมายเพื่อทำให้สายการผลิตเป็นอัตโนมัติ

มือจับอะลูมิเนียมแบบดั้งเดิมมักมีน้ำหนักมาก ช่วยจำกัดน้ำหนักของชิ้นงานที่สามารถยกได้และใช้พลังงานมากขึ้น ลูกค้าของ Harvestance รวมถึงผู้ใช้หุ่นยนต์ร่วมปฏิบัติงานและผู้วางระบบหุ่นยนต์ ต่างแสดงประเด็นปัญหาหลายประการ:

คะแนนความเจ็บปวดของผู้ใช้หุ่นยนต์และผู้รวมระบบ

• โดยทั่วไปหุ่นยนต์ร่วมปฏิบัติงานจะถูกจำกัดน้ำหนักบรรทุกขนาดเล็กเพียง 20 กก. มือจับอะลูมิเนียมแบบทั่วไปที่ผลิตโดยเครื่องจักร CNC มักจะมีน้ำหนัก 1 ถึง 2 กก. ขึ้นไป ซึ่งเป็นส่วนสำคัญของความสามารถของหุ่นยนต์ ซึ่งเป็นการจำกัดน้ำหนักของงานที่หุ่นยนต์สามารถรับมือได้
• สภาพไซต์งานแตกต่างกันไป โดยต้องใช้มือจับที่ปรับแต่งเอง อย่างไรก็ตาม ความซับซ้อนของรูปทรงและเงื่อนไขทำให้การปรับแต่งมีความท้าทาย เนื่องจากต้นทุนและเวลาในการผลิตของวิธีการแบบเดิม
• อุปกรณ์จับยึดแบบนิวแมติกที่มีถ้วยดูดหลายใบต้องใช้หลอดสุญญากาศจำนวนมาก ซึ่งอาจทำให้เกิดการรบกวนการเคลื่อนไหวของหุ่นยนต์
• การออกแบบมือจับแบบกำหนดเองสำหรับเงื่อนไขการใช้งานแต่ละชุดทำให้เกิดความท้าทายในการรักษาความสามารถในการแข่งขันด้านราคา

การแก้ไขปัญหา

“เราเชื่อมั่นว่าการพิมพ์ 3D สามารถแก้ไขปัญหาเหล่านี้ได้อย่างเต็มที่ เราเลือกเทคโนโลยีการพิมพ์ 3D คอมโพสิตของ Markforged เพื่อลดน้ำหนักของมือจับในขณะที่ปรับปรุงความแข็งแกร่งและความแข็ง เพิ่มประสิทธิภาพการทำงาน” Seungjae Leem CEO ของ Harvestance อธิบาย

การเก็บเกี่ยวมุ่งเน้นไปที่การออกแบบน้ำหนักเบาเป็นอันดับแรก โดยผสานช่องสุญญากาศจากแหล่งอากาศอัดเข้ากับถ้วยดูดเข้ากับตัวมือจับโดยตรง ช่วยให้สามารถติดตั้งได้เพียงสัมผัสเดียวโดยไม่ต้องใช้ท่อภายนอก พวกเขาใช้วิธีการออกแบบที่หลากหลายเพื่อเพิ่มคุณภาพและประสิทธิภาพของชิ้นส่วนที่พิมพ์แบบ 3D เช่น การออกแบบใหม่เพื่อลดความหยาบของพื้นผิว และสร้างช่องสูญญากาศภายในที่รองรับตัวเอง แนวทางนี้ช่วยปรับปรุงคุณภาพและลดเวลาและต้นทุนลง

วัสดุชิ้นส่วนมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อเครื่องมือการผลิตในโรงงาน เช่น มือจับ Mr. Leem และทีมวิศวกรของเขาได้ทดสอบเครื่องพิมพ์และวัสดุต่าง ๆ รวมถึง Fused Filament Fabrication (FFF), Stereolithography (SLA), Selective Laser Sintering (SLS) และ Powder Bed Fusion (PBF) มีเพียง Markforged เท่านั้นที่มีการเสริมแรงด้วย Onyx และคาร์บอนไฟเบอร์เท่านั้นที่สามารถรองรับแรงดัดงอและแรงกระแทกของชิ้นส่วนเหล่านี้ที่จำเป็นสำหรับการรับรอง

ข้อดีอีกประการหนึ่งของ Markforged คือคุณภาพพื้นผิวที่เหนือกว่า เครื่องพิมพ์ 3D อื่น ๆ ทั้งหมด Harvestance ประเมินขั้นตอนหลังการประมวลผลที่จำเป็น เช่น การละลายโครงสร้างรองรับ, การขจัดผง, การล้างและการบ่ม หรือการขัดเงา แต่ชิ้นส่วนที่พิมพ์ของ Markforged จะหลุดออกจากฐานพิมพ์ที่พร้อมใช้งาน โดยไม่มีความล่าช้าหรือค่าแรงพิเศษสำหรับการประมวลผลภายหลัง

“เราเลือกเทคโนโลยีการพิมพ์ 3D คอมโพสิตของ Markforged เพื่อลดน้ำหนักของกริปเปอร์ ในขณะเดียวกันก็ปรับปรุงความแข็งแกร่งและความแข็ง และปรับปรุงประสิทธิภาพให้เหมาะสมที่สุด”
— Seungjae Leem CEO ของ Harvestance

Harvestance หันมาใช้ Markforged FX20 เมื่อพวกเขาต้องการพิมพ์เครื่องมือขนาดใหญ่ เช่น มือจับที่ปรับแต่งเองสำหรับการจัดเรียงบนพาเลท และการหยิบและยกเครื่องมือหนักสำหรับหุ่นยนต์อุตสาหกรรมขนาดใหญ่ FX20 ที่เร็วขึ้นยังช่วยเร่งการผลิตได้ 3 ถึง 4 เท่า

“ด้วยการใช้เทคโนโลยีการพิมพ์ 3D ของ Markforged เราลดน้ำหนักได้ 80% เมื่อเทียบกับมือจับมาตรฐานเชิงพาณิชย์ และลดเวลาในการจัดส่งจากสองสัปดาห์เหลือสองวัน เมื่อเทียบกับมือจับกลึง CNC ทั่วไป” Seungjae Leem CEO ของ Harvestance กล่าว

ด้วยการเสริมด้านล่างของตัวกริปเปอร์ด้วยคาร์บอนไฟเบอร์และใยแก้วอย่างต่อเนื่อง Harvestance จึงสร้างกริปเปอร์ที่แข็งแกร่งและเบา ซึ่งสามารถรองรับชิ้นงานที่มีน้ำหนักมากได้โดยไม่ต้องเปลี่ยนรูปร่าง

“วัสดุที่มีความแข็งแรงสูง (Onyx) ของ Markforged การเสริมแรงด้วยเส้นใยอย่างต่อเนื่อง การตกแต่งพื้นผิวที่ยอดเยี่ยม และขั้นตอนหลังการประมวลผลที่ง่ายดายเป็นโซลูชันในอุดมคติสำหรับเรา วิศวกรของเราสามารถมุ่งเน้นไปที่งานของพวกเขาทั้งหมด การพัฒนาผลิตภัณฑ์โดยไม่ต้องกังวลเกี่ยวกับคุณสมบัติทางกล, กระบวนการหลังการประมวลผล, ภาระหรือคุณภาพ” Leem กล่าวเสริม

แนวโน้มในอนาคต

Harvestance ใช้ความสามารถในการออกแบบเชิงกลและโซลูชัน DfAM พร้อมด้วยเทคโนโลยีการพิมพ์ 3D คอมโพสิตของ Markforged เพื่อพัฒนาและเปิดตัวแบรนด์มือจับน้ำหนักเบา, แข็งแรง, ปรับแต่งได้ และราคาไม่แพง

ปัจจุบันพวกเขากำลังให้บริการมือจับหุ่นยนต์ที่ปรับให้เหมาะกับความต้องการของลูกค้าแต่ละราย เป้าหมายสูงสุดของพวกเขาคือการนำเสนอบริการที่จัดหาชิ้นส่วนที่ปรับแต่งตามเงื่อนไขของลูกค้าแต่ละรายได้อย่างรวดเร็ว โดยไม่คำนึงถึงเวลาและสถานที่ ในขั้นตอนแรก พวกเขาพัฒนาอัลกอริธึมสำหรับการออกแบบมือจับแบบกำหนดเองโดยอัตโนมัติ และกำลังสร้างแพลตฟอร์มออนไลน์สำหรับลูกค้าในการออกแบบ, สั่งซื้อ และชำระเงินสำหรับมือจับเหล่านี้ ความคิดริเริ่มนี้จะขยายไปสู่รายการต่าง ๆ เช่น มือจับนิ้วและปลายมือจับ

นอกเหนือจากการออกแบบอัตโนมัติแล้ว Harvestance ยังมีเป้าหมายที่จะทำให้ระบบการผลิตเป็นแบบอัตโนมัติโดยใช้ประโยชน์จากแพลตฟอร์ม Markforged Digital Forge สำหรับชิ้นส่วนที่สั่งซื้อผ่านแพลตฟอร์มบริการการพิมพ์ 3D ออนไลน์

“เทคโนโลยีของ Markforged และกระบวนการผลิตที่ง่ายดายมีความสำคัญอย่างยิ่งในการเริ่มต้นและขยายธุรกิจเครื่องมือปลายแขนหุ่นยนต์ของเรา เราเชื่อว่าแพลตฟอร์ม Digital Forge จะช่วยให้เราสามารถปรับปรุงการดำเนินงานของเราให้ทันสมัยยิ่งขึ้นในอนาคต”
— Seungjae Leem CEO ของ Harvestance