ในขอบเขตของหุ่นยนต์อุตสาหกรรม End of Arm Tooling (EOAT) กลายเป็นรากฐานที่สำคัญสำหรับการใช้ประโยชน์จากระบบที่มีความแม่นยำเพื่อขับเคลื่อนการผลิตในปริมาณมาก เครื่องมือปลายแขน เช่น เอ็นด์เอฟเฟกต์, เครื่องมือสุญญากาศ, เซ็นเซอร์ และเครื่องมือเชื่อม ช่วยอำนวยความสะดวกในงานต่าง ๆ ตั้งแต่การตัดเฉือนที่ซับซ้อนไปจนถึงกระบวนการประกอบ ในฐานะจุดเชื่อมต่อที่สำคัญ EOAT เป็นที่ที่เทคโนโลยีมาบรรจบกับชิ้นส่วนที่ผลิตขึ้น ไม่สำคัญว่าโครงสร้างพื้นฐานหุ่นยนต์ของคุณจะมีราคาแพงหรือได้รับการออกแบบมาอย่างดีเพียงใด หากไม่สามารถโต้ตอบกับชิ้นงานของคุณได้ บทความนี้เจาะลึกถึงความสัมพันธ์ทางชีวภาพระหว่าง EOAT และการพิมพ์ 3D โดยสำรวจว่าการบูรณาการนี้ปรับรูปแบบขั้นตอนการผลิตอย่างไร พร้อมทั้งมองเห็นอนาคตของระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม

End of Arm Tooling คืออะไร?

End of Arm Tools เป็นจุดเชื่อมต่อที่แขนหุ่นยนต์โต้ตอบกับโลกรอบตัว EOAT ซึ่งวางตำแหน่งไว้ที่ปลายแขนหุ่นยนต์ประกอบด้วยเครื่องมือที่หลากหลาย: เครื่องมือการทำงานแบบคงที่สำหรับการเชื่อมและการเจาะ เครื่องมือสังเกตการณ์ เช่น กล้องและเซ็นเซอร์ อุปกรณ์จับยึดที่ทำงานเป็นอุปกรณ์ปลายแขนทางอุตสาหกรรม และอื่น ๆ อีกมากมาย อุปกรณ์ปลายแขนอุตสาหกรรมช่วยให้แขนหุ่นยนต์จับ, จัดการ และดำเนินงานที่หลากหลาย ตั้งแต่การย้ายตำแหน่งไปจนถึงกระบวนการตัดเฉือนและประกอบที่ซับซ้อน

การใช้งาน EOAT นั้นมีความหลากหลายพอ ๆ กับงานที่พวกเขาทำ ตั้งแต่การจับชิ้นส่วนอย่างแน่นหนาและการเชื่อมชิ้นส่วน (การเชื่อม) ไปจนถึงการสแกน/การรวบรวมข้อมูล และการใช้การดูดเพื่อเคลื่อนย้ายชิ้นส่วน EOAT รับประกันความแม่นยำ, ความเร็ว และความสามารถในการปรับตัวในขอบเขตของระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม

ข้อดีของ EOAT และการพิมพ์ 3D

ความสามารถในการพิมพ์ 3D EOAT ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของหุ่นยนต์ในการใช้งานในโรงงาน การพิมพ์ 3D ช่วยให้ผู้ผลิตสามารถปรับแต่งและสร้างเครื่องมือแบบกำหนดเองที่หลากหลายได้อย่างรวดเร็ว ซึ่งช่วยลดต้นทุนและเวลาในการผลิตในขณะที่ปรับปรุงประสิทธิภาพ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การพิมพ์ 3D ช่วยให้สามารถผลิตเอนด์เอฟเฟกต์ด้วยวัสดุคอมโพสิตที่ไม่เกิดรอยเปื้อนและมีอัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักสูง นวัตกรรมนี้ช่วยให้หุ่นยนต์สามารถขนส่งน้ำหนักบรรทุกที่หนักกว่าด้วยเอนด์เอฟเฟกต์ที่เบากว่า ช่วยให้ผู้ผลิตสามารถเพิ่มปริมาณงานและความยืดหยุ่นได้

ประสิทธิภาพ, ความแม่นยำ และความสามารถในการปรับตัว: การผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุช่วยอำนวยความสะดวกในการสร้างเอฟเฟกต์ปลายที่ทนทานและทนต่อการสึกหรอด้วยการเสริมเส้นใยอย่างต่อเนื่อง (CFR) EOAT ต้องมีน้ำหนักเบาและแข็งแรง ส่วน CFR จะช่วยลดน้ำหนักและเพิ่มความแข็งแรง

Rapid Robotics ใช้ CFR เพื่อพิมพ์เครื่องมือปลายแขนแบบกำหนดเองสำหรับแขนหุ่นยนต์ ภายใน 12 ชั่วโมง ทีม Rapid Robotics จะสามารถผลิตกริปเปอร์แบบใหม่ที่ยึดจับชิ้นส่วนต่าง ๆ ได้อย่างสอดคล้อง, มีความน่าเชื่อถือสูง และมีน้ำหนักน้อยกว่ามือจับที่วางจำหน่ายทั่วไปถึง 30% ด้วยการใช้การพิมพ์ CFR 3D สำหรับ EOAT ทำให้ Rapid Robotics สามารถผลิตหุ่นยนต์ที่มีมือจับที่ไม่เคยแตกหักในภาคสนาม และใช้งานในกรณีการใช้งานที่หลากหลาย เช่น การจัดการวัสดุ, อุปกรณ์ทางการแพทย์ และยานยนต์

Rapid Robotics ใช้ Digital Forge เพื่อพิมพ์ 3D ด้วยเครื่องมือปลายแขนแบบกำหนดเอง, แทร็กอินพุต และส่วนติดตั้งสำหรับแขนหุ่นยนต์

แอปพลิเคชันที่เปิดใช้งาน EOAT

การนำทฤษฎีมาสู่การปฏิบัติ การบูรณาการ EOAT เข้ากับเครื่องพิมพ์ 3D ทางอุตสาหกรรมช่วยลดต้นทุนการผลิตและเวลาในการผลิตลงกว่า 90% สำหรับ Dixon Valve

Dixon Valve ใช้เครื่องพิมพ์ 3D แบบคอมโพสิตเพื่อผลิต EOAT สำหรับแขนหุ่นยนต์ อย่างไรก็ตาม ความท้าทายเกิดขึ้นเมื่อมือจับที่จับพื้นผิวที่มีฤทธิ์กัดกร่อนทำให้ชิ้นส่วนคอมโพสิตที่พิมพ์ออกมาสึกหรออย่างรวดเร็ว นี่เป็นจุดอ่อนประการหนึ่งของคอมโพสิต EOAT ซึ่งก็คือการขาดความต้านทานต่อการสึกหรออย่างมาก ซึ่งอาจส่งผลให้ชิ้นส่วนสึกหรอเมื่อเวลาผ่านไป อย่างไรก็ตาม ด้วยการใช้ประโยชน์จากเครื่องพิมพ์ Metal X metal 3D ทำให้ Dixon Valve ผลิตมือจับที่มีข้อดีของการพิมพ์ 3D ในขณะที่ยังคงรักษาความแข็งของพื้นผิวที่จำเป็น ซึ่งเป็นความสำเร็จที่ไม่สามารถบรรลุได้ด้วยการพิมพ์คอมโพสิตแบบดั้งเดิม

ด้วยการพิมพ์มือจับด้วย Metal X ทำให้ Dixon Valve บรรลุข้อได้เปรียบแบบเดียวกับที่การพิมพ์ 3D ทำได้โดยไม่ทำให้ความทนทานของชิ้นส่วนลดลง

วิวัฒนาการอย่างต่อเนื่องของเทคโนโลยีการพิมพ์ 3D ควบคู่ไปกับวัสดุที่เป็นนวัตกรรมใหม่ สัญญาถึงอนาคตที่ EOAT ยังคงผลักดันขอบเขตของระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม ความสามารถในการพิมพ์มือจับด้วยโลหะไม่เพียงเพิ่มความเป็นไปได้ในการออกแบบ แต่ยังทำให้สร้าง EOAT ที่ทนทานต่อการสึกหรอได้ง่ายขึ้น ซึ่งเป็นส่วนสำคัญในสภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรม

ปฏิวัติการผลิตด้วยเครื่องมือและอุปกรณ์จับยึดจากการพิมพ์ 3D

ผู้ผลิตในปัจจุบันเผชิญกับแรงกดดันอย่างที่ไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อนในการส่งมอบผลิตภัณฑ์ใหม่ให้เร็วขึ้นพร้อมทั้งลดต้นทุน เครื่องมือที่ทนทานซึ่งเป็นปัจจัยหลักในการผลิต มักจะแสดงถึงต้นทุนที่มีนัยสำคัญเสมอ ความก้าวหน้าล่าสุดในการพิมพ์ 3D กำลังเปลี่ยนโฉมภูมิทัศน์นี้ โดยนำเสนอโซลูชันเพื่อลดต้นทุนของเครื่องมือที่ทนทาน ขณะเดียวกันก็เร่งเวลาออกสู่ตลาดสำหรับผลิตภัณฑ์ใหม่

เครื่องมือ 3D ในการผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุ

การแนะนำวัสดุคอมโพสิตไฟเบอร์ต่อเนื่องและการพิมพ์ FFF โลหะที่ใช้ MIM ราคาประหยัดของ Markforged ได้ขยายการผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุนอกเหนือไปจากการสร้างต้นแบบ ปัจจุบัน ผู้ผลิตมีเทคโนโลยีที่ใช้งานได้จริงเพื่อรับมือกับความท้าทายด้านเครื่องมือที่มีราคาแพง อุปสรรคสำคัญ? การศึกษา Markforged ทำงานอย่างกระตือรือร้นเพื่อให้ความรู้แก่ชุมชนการผลิตเกี่ยวกับคุณประโยชน์ที่เกี่ยวข้องกับเครื่องมือการพิมพ์ 3D ที่ใช้งานได้

การใช้งานจริงในโลกแห่งความเป็นจริง: Dixon Valve แสดงให้เห็นว่าระบบการผลิตแบบเติมเนื้อขั้นสูงเป็นผู้นำในการปฏิวัติครั้งนี้อย่างไร Dixon Valve ใช้เครื่องพิมพ์ Markforged เพื่อสร้างปากจับกริปเปอร์ทั้งโลหะและคอมโพสิต ปากจับเหล่านี้จำเป็นต้องทนทานต่อความเข้มงวดทางกายภาพและทางเคมีของสภาพแวดล้อมการผลิต ในขณะเดียวกันก็ให้โซลูชันที่คุ้มต้นทุนเพื่อลดเวลาในการผลิตเครื่องมือ ปากคีบแบบคอมโพสิตช่วยให้วิศวกรปรับแต่งแขนหุ่นยนต์ได้ภายในเวลาไม่ถึง 24 ชั่วโมง ในขณะที่ปากโลหะสามารถจับชิ้นส่วนที่มีฤทธิ์กัดกร่อนได้โดยไม่เสื่อมสภาพ ซึ่งแสดงให้เห็นถึงการใช้งานจริงของเครื่องมือจากการพิมพ์ 3D

ผลประโยชน์ด้านต้นทุนและประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้น: ผู้ผลิตที่นำเครื่องมือการพิมพ์ 3D มาใช้จะได้รับประโยชน์ด้านต้นทุนอย่างมาก โดยบริษัทต่าง ๆ สามารถผลิตเครื่องมือที่ทนทานได้ 10-50% ผ่านแนวทางที่เป็นนวัตกรรมนี้ การประหยัดต้นทุนโดยเฉลี่ยของชิ้นส่วนที่พิมพ์ด้วย 3D เมื่อเทียบกับชิ้นส่วนที่ขึ้นรูปด้วยเครื่องจักร ซึ่งสูงถึง 80% ตอกย้ำถึงข้อได้เปรียบทางการเงินอีกด้วย สิ่งที่สำคัญไม่แพ้กันคือการลดระยะเวลารอคอยสินค้าลง +90% สำหรับชิ้นส่วนที่พิมพ์เหล่านี้ ซึ่งนำไปสู่การเพิ่มประสิทธิภาพในแง่มุมต่าง ๆ ของการผลิต

ผลประโยชน์รองที่ส่งผลกระทบต่อผลกำไร: นอกเหนือจากการประหยัดต้นทุนโดยตรงแล้ว ผู้ผลิตยังจะได้รับผลประโยชน์รองหลายประการ ประสิทธิภาพในการเปลี่ยนสายการผลิต, การเพิ่มประสิทธิภาพรอบเวลาการออกแบบ, การลดอัตราของเสีย, ปริมาณงานที่เพิ่มขึ้น และข้อได้เปรียบตามหลักสรีรศาสตร์สำหรับผู้ปฏิบัติงาน ล้วนมีส่วนทำให้เกิดผลกระทบเชิงบวกต่อธุรกิจอย่างกว้างขวาง

ด้วยการใช้ชิ้นส่วนคาร์บอนไฟเบอร์ของ Markforged EOAT ยังสามารถปรับปรุงอัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนัก ซึ่งช่วยลดความเครียดให้กับชิ้นส่วน และสามารถยืดอายุการใช้งานของเครื่องมือได้ มูลค่ารวมที่เกิดจากการนำเครื่องมือที่พิมพ์แบบ 3D มาใช้ในโรงงานจะขยายไปสู่ผลกำไรอย่างมีนัยสำคัญ

ในภูมิทัศน์ที่เปลี่ยนแปลงตลอดเวลาของระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม การบรรจบกันของ EOAT และการพิมพ์ 3D ไม่เพียงปรากฏเป็นความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีเท่านั้น แต่ยังเป็นพลังในการเปลี่ยนแปลงที่เปลี่ยนโฉมรากฐานของการผลิตอีกด้วย สำรวจว่า EOAT และการพิมพ์ 3D เชื่อมโยงกันเพื่อกำหนดประสิทธิภาพ, ความแม่นยำ และความสามารถในการปรับตัวในขอบเขตของหุ่นยนต์อุตสาหกรรมและการผลิตได้อย่างไรที่นี่