End-of-Arm Tooling (EOAT) หรือเรียกอีกชื่อหนึ่งว่า End-of-Arm Tooling – หมายถึงอุปกรณ์และสิ่งที่แนบมาซึ่งติดตั้งที่ส่วนท้ายของแขนหุ่นยนต์หรืออุปกรณ์ควบคุม เครื่องมือเหล่านี้เป็นส่วนประกอบที่สำคัญสำหรับกระบวนการต่าง ๆ ในโรงงาน ช่วยให้หุ่นยนต์อัตโนมัติสามารถทำงานได้หลากหลายอย่างรวดเร็วและแม่นยำ

EOAT มีความสำคัญต่อการผลิตทางอุตสาหกรรม: การออกแบบเครื่องมือส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพ, คุณภาพ และความคุ้มค่าของระบบอัตโนมัติของหุ่นยนต์ ในบล็อกนี้ เราจะเจาะลึกข้อมูลพื้นฐานของ EOAT: วิธีการใช้งาน ข้อควรพิจารณาในการออกแบบ และประโยชน์ของการพิมพ์ 3D ส่วนประกอบต่าง ๆ นอกจากนี้เรายังจะนำเสนอตัวอย่าง EOAT ที่พิมพ์แบบ 3D ในโลกแห่งความเป็นจริงจำนวน 5 ตัวอย่างซึ่งเน้นย้ำถึงคุณค่าของมัน

EOAT ใช้ทำอะไร ?

EOAT ไม่ได้จำกัดอยู่เพียงการจับวัตถุบนสายการประกอบเท่านั้น แต่ยังออกแบบมาสำหรับงานอื่น ๆ ได้ เช่น ติดตั้งกล้องเพื่อควบคุมคุณภาพให้กับแขนหุ่นยนต์

ต่อไปนี้เป็นการใช้งานทั่วไปสำหรับ EOAT:

workholding หรือ grippers: grippers ได้รับการออกแบบมาเพื่อจับและขนย้ายวัตถุ มีตั้งแต่มือจับแบบสองนิ้วไปจนถึงการกำหนดค่าที่ซับซ้อนมากขึ้น grippers หรือ workholding ถือเป็นปัจจัยสำคัญในอุตสาหกรรมส่วนใหญ่

เครื่องมือการทำงานแบบคงที่: เครื่องมือเหล่านี้ใช้สำหรับงานต่าง ๆ เช่น การเชื่อม, การเจาะ หรือการดัดโลหะ พวกมันมักจะอยู่กับที่หรืออยู่กับที่ในตำแหน่งใดตำแหน่งหนึ่ง

เครื่องมือสังเกตการณ์: EOAT สามารถรวมกล้องและเซ็นเซอร์เพื่อสังเกตกระบวนการทำงานอื่น ๆ สำหรับงานต่าง ๆ เช่น การตรวจสอบคุณภาพ, การจดจำชิ้นส่วน และการจัดการวัสดุ

หัวพ่นและเครื่องพ่น: เครื่องมือต่าง ๆ เช่น เครื่องพ่นสีหรือเครื่องพ่นกาว ถูกนำมาใช้ในงานต่าง ๆ เช่น การพ่นสีหรือการจ่ายกาว

ตัวเปลี่ยนเครื่องมือ: ช่วยให้หุ่นยนต์สามารถสลับระหว่างเครื่องมือหรือเอนด์เอฟเฟกต์ต่าง ๆ ได้โดยไม่ต้องมีการแทรกแซงด้วยตนเอง สิ่งนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งในการใช้งานที่หุ่นยนต์จำเป็นต้องทำงานหลายอย่างหรือทำงานกับวัตถุที่แตกต่างกัน

ไขควงและน็อตรันเนอร์: เครื่องมือเหล่านี้ใช้สำหรับยึดสกรู, โบลท์ และน็อตในการประกอบชิ้นส่วน

ถ้วยดูดหรือมือจับสุญญากาศ: ใช้เพื่อยกและจัดการวัตถุที่มีพื้นผิวเรียบและเรียบ เช่น แก้วหรือแผ่นโลหะ

เครื่องมือตัด: ในงานที่เกี่ยวข้องกับการตัดหรือตัดแต่งวัสดุ หุ่นยนต์สามารถติดตั้งเครื่องมือตัดหรือใบมีดได้

ข้อควรพิจารณาในการออกแบบ EOAT

การออกแบบ EOAT จะต้องคำนึงถึงปัจจัยต่าง ๆ เช่น ขนาดและน้ำหนักของวัตถุที่จะจัดการ, ความแม่นยำที่ต้องการ, สภาพแวดล้อมการผลิต และข้อพิจารณาด้านความปลอดภัย เป้าหมายคือการเพิ่มประสิทธิภาพและประสิทธิภาพของหุ่นยนต์สำหรับงานเฉพาะ

คุณลักษณะของวัตถุ: ทำความเข้าใจขนาด, น้ำหนัก, รูปร่าง และวัสดุของวัตถุที่ EOAT จะจัดการ ออกแบบเครื่องมือเพื่อรองรับคุณลักษณะเหล่านี้ เพื่อให้มั่นใจในการยึดเกาะหรือการโต้ตอบที่ปลอดภัย

ข้อกำหนดของงาน: พิจารณาว่าเอนด์เอฟเฟกต์จำเป็นต้องจับ, สังเกต, ใช้แรง, เชื่อม, ตัด หรือทำหน้าที่อื่น ๆ หรือไม่ ซึ่งจะส่งผลต่อการออกแบบเครื่องมือ

อัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนัก: ความแข็งแกร่งของ EOAT เป็นสิ่งสำคัญสำหรับหุ่นยนต์ในการทำงานโดยหลีกเลี่ยงความเสียหายของอุปกรณ์ การรักษาความแข็งแกร่งในขณะที่มีน้ำหนักเบาสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของหุ่นยนต์ได้หลายวิธี เครื่องมือที่เบากว่าสามารถช่วยให้หุ่นยนต์ทำงานได้เร็วขึ้น, แม่นยำยิ่งขึ้น และใช้พลังงานน้อยลง ซึ่งท้ายที่สุดจะนำไปสู่ประสิทธิภาพการผลิตและการประหยัดต้นทุนที่สูงขึ้น การใช้เครื่องมือที่เบากว่ายังช่วยให้ผู้ผลิตสามารถใช้หุ่นยนต์ขนาดเล็กกว่าและราคาถูกกว่าได้

การเลือกใช้วัสดุ: เลือกวัสดุสำหรับส่วนประกอบ EOAT โดยพิจารณาจากปัจจัยต่าง ๆ เช่น ความแข็งแกร่ง, ความทนทาน, น้ำหนัก และความเข้ากันได้กับสภาพแวดล้อมของการใช้งาน

การกระจายน้ำหนัก: ปรับสมดุลน้ำหนักของส่วนประกอบ EOAT เพื่อป้องกันไม่ให้แขนหุ่นยนต์รับน้ำหนักมากเกินไปหรือทำให้เกิดความไม่สมดุลที่อาจส่งผลต่อความแม่นยำและความแม่นยำ

การติดตั้งและความเข้ากันได้: ออกแบบ EOAT ให้ติดตั้งได้ง่ายและเข้ากันได้กับส่วนต่อประสานเอฟเฟกต์ส่วนปลายของหุ่นยนต์

การเขียนโปรแกรมและการควบคุม: ออกแบบ EOAT ด้วยคุณสมบัติที่จำเป็นเพื่อให้สามารถตั้งโปรแกรมและบูรณาการเข้ากับระบบควบคุมของหุ่นยนต์ได้อย่างง่ายดาย ซึ่งรวมถึงการตั้งค่ากลยุทธ์การจับ, โปรไฟล์การเคลื่อนไหว และการประสานงานกับฟังก์ชันหุ่นยนต์อื่น ๆ

ความสามารถในการปรับเปลี่ยนและตัวเปลี่ยนเครื่องมือ: พิจารณาว่า EOAT ควรปรับเปลี่ยนสำหรับงานที่แตกต่างกันหรือไม่ หรือควรรองรับตัวเปลี่ยนเครื่องมือเพื่อการสลับอุปกรณ์ปลายทางอัตโนมัติอย่างรวดเร็วหรือไม่

บูรณาการได้ง่าย: ตรวจสอบให้แน่ใจว่า EOAT สามารถบูรณาการเข้ากับสายการผลิตที่มีอยู่ ระบบหุ่นยนต์ร่วมปฏิบัติงาน หรืออุปกรณ์อัตโนมัติอื่น ๆ ได้อย่างง่ายดาย

ความคุ้มทุนและห่วงโซ่อุปทาน: สร้างความสมดุลระหว่างประสิทธิภาพและคุณสมบัติต่าง ๆ กับงบประมาณของโรงงานและการพิจารณาระยะเวลารอคอยสินค้าตามความต้องการ การพิมพ์ 3D ทางอุตสาหกรรมทำให้ EOAT ตามความต้องการได้อย่างรวดเร็วและคุ้มค่า โดยไม่กระทบต่อประสิทธิภาพของเครื่องมือ

ความทนทานและการบำรุงรักษา: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าสามารถเปลี่ยนส่วนประกอบ EOAT ที่อาจสึกหรอได้ง่าย และขั้นตอนการบำรุงรักษาตรงไปตรงมาเพื่อลดเวลาหยุดทำงานให้เหลือน้อยที่สุด

ประโยชน์ของการพิมพ์ 3D EOAT

การพิมพ์ 3D หรือการผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุได้นำมาซึ่งความก้าวหน้าที่สำคัญในการออกแบบและการผลิต EOAT สำหรับหุ่นยนต์อุตสาหกรรม การใช้เทคโนโลยีการพิมพ์ 3D ให้ประโยชน์มากมาย ทำให้กลายเป็นผู้เปลี่ยนเกมในโลกแห่งการออกแบบ EOAT นี่คือข้อดีที่สำคัญบางประการ:

รับเครื่องมือของคุณเร็วขึ้น: การพิมพ์ 3D สามารถนำเครื่องมือมาไว้ในมือคุณได้ภายในไม่กี่ชั่วโมงหรือหลายวัน ในขณะที่ระยะเวลารอคอยสำหรับการผลิตจากภายนอกอาจใช้เวลาหลายสัปดาห์หรือหลายเดือน หากใช้เวลา 12 สัปดาห์ในการสร้างเครื่องมือปลายแขนกล และมีเวลา 16 สัปดาห์ในการเริ่มใช้งานเซลล์การผลิตนั้นจริง จะเหลือเวลาเพียงสี่สัปดาห์ในการเขียนโปรแกรม, การทดสอบ และการยืนยันที่จำเป็นเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพแขนหุ่นยนต์อย่างเหมาะสม การมีชิ้นส่วนของคุณเร็วขึ้นจะทำให้คุณมีเวลามากขึ้นในการเพิ่มประสิทธิภาพการเขียนโปรแกรมและค้นหาปริมาณงานของเวิร์กโฟลว์นั้นแทนการแก้ไขปัญหา

สินค้าคงคลังดิจิทัล: ด้วยการใช้ประโยชน์จากการพิมพ์ 3D ผู้ผลิตสามารถสร้างและรักษาพื้นที่เก็บข้อมูลดิจิทัลของการออกแบบ EOAT ได้ แทนที่จะต้องรักษาสินค้าคงคลังจำนวนมาก ผู้ใช้สามารถจัดเก็บชิ้นส่วนในระบบคลาวด์และพิมพ์ตามความต้องการไปยังเครื่องพิมพ์ที่เชื่อมต่อกับเครือข่ายได้

ประสิทธิภาพด้านต้นทุน: ในหลายกรณี การพิมพ์ 3D สามารถลดต้นทุนในการผลิตส่วนประกอบ EOAT ได้อย่างมาก นอกจากจะช่วยลดการสูญเสียวัสดุแล้ว ยังไม่มีค่าใช้จ่ายด้านเครื่องมืออีกด้วย นอกจากนี้ การปรับแต่ง, การเปลี่ยนแปลงการออกแบบ และรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อนไม่จำเป็นต้องมีการตั้งค่าเพิ่มเติมใด ๆ ตัวอย่างเช่น Dixon Valve เปลี่ยนมือจับเครื่องจักรมูลค่า 290 ดอลลาร์เป็นมือจับคอมโพสิตที่พิมพ์แบบ 3D ซึ่งมีราคาเพียง 9 ดอลลาร์ในการพิมพ์

อิสระในการออกแบบที่เพิ่มขึ้น: การผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุทำให้สามารถสร้างรูปทรงที่ประณีตและซับซ้อน ซึ่งอาจเป็นเรื่องยากหรือเป็นไปไม่ได้เลยที่จะบรรลุด้วยวิธีการผลิตแบบดั้งเดิม สิ่งนี้เปิดโอกาสใหม่ ๆ สำหรับการออกแบบ EOAT ช่วยให้เกิดโซลูชันที่เป็นนวัตกรรมสำหรับงานเฉพาะตัวและการเพิ่มประสิทธิภาพในระดับที่สูงขึ้น

มีความแข็งแรงสูง น้ำหนักเบา: การพิมพ์ 3D สามารถลดน้ำหนักของส่วนประกอบ EOAT ได้อย่างมาก เครื่องมือที่เบากว่าทำให้แขนหุ่นยนต์ตึงน้อยลง ต้องการพลังงานน้อยลง และมักจะปรับปรุงประสิทธิภาพ วัสดุคอมโพสิตเสริมเส้นใยที่แข็งแกร่งและต่อเนื่องทำให้ชิ้นส่วนมีน้ำหนักเบาได้โดยไม่กระทบต่อความแข็งแกร่งและความแข็ง

ตัวอย่าง EOAT ที่พิมพ์แบบ 3D

ก้านเชื่อมเฉพาะจุด: ก่อนหน้านี้ ก้านทองแดงกลึงมีราคาประมาณ 2,500 เหรียญสหรัฐฯ ต่อชิ้น และมีระยะเวลารอคอยสินค้า 12 สัปดาห์ เนื่องจากด้ามเหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในการประกอบ จึงต้องเก็บสินค้าคงคลังไว้ในสต็อก ซึ่งกินพื้นที่บนพื้นและประหยัดเงิน

การพิมพ์ 3D แต่ละก้านด้วยทองแดงบริสุทธิ์ช่วยลดระยะเวลารอคอยจาก 12 สัปดาห์เหลือ 1 สัปดาห์ และต้นทุนต่อหน่วยลดลงจาก 2,500 ดอลลาร์เหลือประมาณ 350 ดอลลาร์ การพิมพ์ 3D สามารถลดปริมาณเงินทุนที่ผูกอยู่ในสินค้าคงคลังได้โดยไม่จำเป็นต้องเก็บอะไหล่ไว้ในสต็อกเป็นจำนวนมาก

ปากจับของมือจับหุ่นยนต์แบบคอมโพสิต: Dixon Valve ประสบความสำเร็จในการประหยัดต้นทุนและเวลาได้อย่างมากโดยการใช้เครื่องพิมพ์ 3D Markforged Mark Two เพื่อสร้างปากจับของมือจับที่ทนทานต่อสารเคมีสำหรับเครื่องมือแขนหุ่นยนต์ ปากจับเหล่านี้ใช้เพื่อถ่ายโอนข้อต่อระหว่างเครื่องแมชชีนนิ่งเซ็นเตอร์ และต้องทนทานต่อการสัมผัสของเหลวที่มีฤทธิ์กัดกร่อนระหว่างการจับยึดซ้ำ ๆ ด้วยความสามารถในการปรับแต่งแขนหุ่นยนต์ได้ภายในเวลาเพียง 24 ชั่วโมง Dixon Valve จึงสามารถลดต้นทุนได้ถึง 96% และลดระยะเวลารอคอยในการผลิตส่วนประกอบเหล่านี้ลง 93%

ปากจับกริปเปอร์ Metal ID: Dixon Valve เดิมใช้เครื่องพิมพ์ 3D คอมโพสิต Markforged เพื่อผลิต End of Arm Tooling (EOAT) สำหรับแขนหุ่นยนต์ของพวกเขา แต่ต้องเผชิญกับความท้าทายในการสร้างมือจับที่สามารถยึดพื้นผิวที่มีฤทธิ์กัดกร่อนได้ เนื่องจากเกลียวบนมือจับเหล่านี้เสื่อมสภาพอย่างรวดเร็วเนื่องจากความแข็งของพื้นผิวคล้ายกับเทอร์โมพลาสติก

ด้วยการใช้ Metal X ในการพิมพ์มือจับเหล่านี้ Dixon Valve ยังคงรักษาประโยชน์ของการพิมพ์ 3D ในขณะที่เพิ่มความทนทานของชิ้นส่วน ทำให้มั่นใจได้ว่าสามารถทนต่อการเสียดสีของเกลียวที่แหลมคมได้ การเปลี่ยนมาใช้การพิมพ์ 3D ด้วยโลหะทำให้ Dixon Valve สามารถประหยัดต้นทุนได้ 98% และลดระยะเวลารอคอยสินค้าลง 91% ปากคีบมีความแข็งพอที่จะประมวลผลข้อต่อท่อสแตนเลสจำนวนนับพันโดยไม่ทำให้สึกหรอ

การปรับปรุงกระบวนการผลักดันผลกำไร: Lean Machine ซึ่งเป็นผู้ผลิตตามสัญญา ถูกจำกัดด้วยความสามารถในการหมุนเวียนกระบวนการผลิตสำหรับ PO ใหม่ เครื่องพิมพ์ Markforged ช่วยให้สามารถสร้างเซลล์การผลิตที่ให้ผลผลิตสูงขึ้นในเวลาไม่กี่วันแทนที่จะเป็นสัปดาห์ ขณะนี้ Lean Machine สามารถรองรับลูกค้าได้มากขึ้น ขณะเดียวกันก็ผลิตชิ้นส่วนได้มากขึ้นเพื่อผลกำไรที่สูงขึ้น ลองชมวิดีโอด้านล่างเพื่อดูการทำงานของขากรรไกรกริปเปอร์คาร์บอนไฟเบอร์ที่พิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์ 3D ของ Lean Machine

การผลิตแบบไม่ต้องดำเนินการด้วย EOAT: Athena 3D Manufacturing กำลังมองหาวิธีในการส่งชิ้นส่วนที่พิมพ์โดย Markforged ที่มีคุณภาพให้กับลูกค้าได้เร็วขึ้น พวกเขาติดตั้งแขนหุ่นยนต์ที่ทำงานร่วมกันเพื่อเปลี่ยนเครื่องพิมพ์ แม้ว่าจะไม่มีช่างเทคนิคอยู่ก็ตาม ผลลัพธ์ ? การใช้งานกองเรือ Markforged เพิ่มขึ้น 40%

ทำไมต้อง Markforged สำหรับการพิมพ์ EOAT ?

ความแข็งแรงต่อน้ำหนักที่ไม่มีใครเทียบได้ของวัสดุพิมพ์คอมโพสิต: Continuous Fiber Reinforcement (CFR) ที่ได้รับสิทธิบัตรของเรา สามารถผลิตชิ้นส่วนที่มีความแข็งแรงเท่ากับอะลูมิเนียมได้อย่างรวดเร็วโดยมีน้ำหนักเพียงเล็กน้อย

การใช้วัตถุดิบที่เป็นผงประสาน (แทนผงหลวม) ทำให้ระบบ Markforged Metal X ปลอดภัยและใช้งานง่าย พิมพ์เหล็กกล้าไร้สนิม, เหล็กกล้าเครื่องมือ, ทองแดงบริสุทธิ์ และอินโคเนล โดยไม่จำเป็นต้องใช้ผู้ปฏิบัติงานที่ได้รับการฝึกอบรมมาเป็นอย่างดีหรือ PPE ที่กว้างขวาง

วงจรการออกแบบที่รวดเร็วและง่ายดาย: ใช้ซอฟต์แวร์การจำลองของเราเพื่อตรวจสอบประสิทธิภาพของคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์, คอมโพสิตไฟเบอร์กลาส และชิ้นส่วนสแตนเลส 17-4PH อย่างรวดเร็ว ก่อนที่จะกด ‘พิมพ์’

สินค้าคงคลังดิจิทัลที่ปลอดภัย: Markforged เป็นผู้นำในอุตสาหกรรมด้านความปลอดภัยของข้อมูลบนคลาวด์: เราเป็นแพลตฟอร์มการผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุแรกที่ได้รับการรับรอง ISO/IEC:27001

คุณสามารถประหยัดเวลาและเงินได้มากเพียงใดในการพิมพ์ 3D EOAT

EOAT การพิมพ์ 3D บนเครื่องพิมพ์ Markforged สามารถปรับปรุงการดำเนินงานการผลิตของคุณ เพิ่มความยืดหยุ่นในห่วงโซ่อุปทาน และลดต้นทุนได้อย่างไร ?

ผู้เชี่ยวชาญของเราสามารถช่วยคุณคำนวณได้ว่าเครื่องพิมพ์ของเราจะช่วยประหยัดเงินในโรงงานของคุณได้มากน้อยเพียงใด