ギアの修理をより持続可能なプロセスにする

デンマークの技術コンサルティングおよびサービス会社である FORCE Technology は、Hexagon Manufacturing Intelligence および RoboDK と協力して、製造業者にとって歯車の修理をより持続可能なプロセスにすることに重点を置いた革新的なプロジェクトを完了しました。

プロジェクトの目的は、レーザー溶接手順を改善し、ロボット ツールパス プログラミング、デジタル ツイン、シミュレーション、後処理を使用して持続可能な歯車修理が可能かどうかを判断することでした。 ロボット シミュレーションを使用してこの実用的なアプリケーションを改善すると、高品質の結果を保証できる持続可能な歯車修理プロセスが明らかになります。

産業用ロボットとロボット シミュレーションを使用して歯車を修理することは、産業が廃棄物、エネルギー消費、部品交換のコストを削減するのに役立ちます。 このアプリケーションは、メンテナンス、修理、運用プロセス向けに設計されており、修理したギアを安全に復旧して使用できるようにすることに重点を置いています。

Randers Gears と Villiam Petersen Tandhjulsfabriken Horens の業界知識を活用し、FORCE のレーザー溶接の経験を活用してプロジェクトを進めました。

関連するテクノロジー

このプロジェクトでは、直接エネルギー堆積 (DED) テクノロジーを使用しました。これは、CAD ジオメトリから直接作成されたツールパスに従い、連続したレイヤーでパーツを構築するプロセスです。 この場合、DED ツールパスは、Hexagon Manufacturing Intelligence の CAM ソフトウェアである ESPRIT 追加ツールパス プログラミング機能を使用してプログラムされています。

ロボット プログラムの生成には、RoboDK のデジタル ツインと後処理機能が使用されました。 ESPRIT の RoboDK 拡張機能により、システム間の通信が簡素化され、エンドユーザーにとって通信が容易になりました。

FORCE Technology では、レール (直線軸) に取り付けられた 6 軸 KUKA ロボット アーム、回転操作用の傾斜テーブル、およびスピンドルを使用して部品を製造しました。

さらに、GTV クラッディング ヘッド (パウダーおよびレーザー) により追加機能が可能になり、Steel 4140 部品をリロードする際の全体のサイクル タイムが 5 分になりました。

FORCE Technology の付加製造スペシャリスト、Ivar Dale 氏は次のように説明しています。「このプロジェクトは、歯車の修理をより標準化し、修理した歯車を歯車メーカーから再稼働させるために必要な品質と信頼性の保証を達成するための大きな一歩でした。」

RoboDK のシミュレーション ツールとオフライン プログラミング ツールを使用すると、作業現場のプログラミングによって引き起こされる生産のダウンタイムも削減できます。 企業は、RoboDK を使用して仮想環境でロボットの能力をテストできます。

Dale 氏はさらに次のように続けます。「ESPRIT/Hexagon のパス プランナー追加ソリューションと RoboDK のポストプロセッサを使用することで、歯の形状が有機的であるため、1 mm のプラス オフセットでパスをプログラムするのに膨大な時間を節約できました。これにより、私たちは節約できました。特に大規模な修理では印刷に時間がかかりますが、追加する材料は非常に硬く、慎重に CNC を行うには 1 ミリメートルごとに時間がかかるため、歯車メーカーの時間も節約できます。」

全体として、FORCE Technology は ESPRIT、Hexagon の「ハイブリッド」CAM を採用して積層ヘッド パス計画をプログラムし、RoboDK を採用して運動学と衝突を解決しながらロボット コードを生成して積層造形用のツールパス軌道を作成しました。

ハードウェアとソフトウェアのセットアップ

このプロジェクトに使用されたハードウェアには、GTV PLC システム、GTV クラッド システムに取り付けられた HighYag/コヒーレント レーザー ヘッド、KUKA KR30 ロボット、Trumpf 16KW レーザー システムが含まれます。 このプロジェクトに使用されたソフトウェアには、ESPRIT Hybrid CAM ソフトウェアと RoboDK: ロボット シミュレーションおよびプログラミング ソフトウェアが含まれています。

持続可能で環境に優しい技術の変化

FORCE Technology は環境への責任を常に意識し、このプロジェクトによりギアを交換するのではなく修理する方法を決定できるようになりました。 その結果、部品全体を廃棄したり、材料や人件費を無駄にしたりすることもなくなりました。

さらに、交換部品の必要性がなくなったため、ダウンタイムとコストが低く抑えられました。 このプロジェクトは、ロボットの統合により MRO (Maintenance Repair and Operations) がどのように改善されるかを示す成功例です。

FORCE Technology、Hexagon Manufacturing Intelligence、および RoboDK は、最先端のテクノロジーを使用して現代の企業がどのように連携して、業界の利益となる生産プロセスを実装できるかを実証しました。 このパートナーシップは、持続可能な修理の実施と、時間の節約とより環境に優しい産業ビジネスのための廃棄物とエネルギー消費の削減を示しています。

このプロジェクトは、デンマーク製造アカデミー (MADE) からの寛大な資金提供によって実現しました。

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