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Case Study

Form Automation si affida alla stampa 3D per produrre end of arm tool per robot

May 12, 2020

Faster, lighter, more cost-effective.

Fondata nel 2001 e con sede nel Regno Unito, Form Automation Ltd è un'azienda specializzata nella robotica. Il suo pilastro, le macchine pick and place, sono essenziali per l'industria del packaging alimentare e vengono utilizzate in tutto il mondo, dal Regno Unito all'Australia. I suoi robot devono funzionare 24 ore su 24, 7 giorni su 7, il che signifi ca che qualsiasi imprevisto può essere costoso.

 

Per gli strumenti di fi ne braccio, la sostituzione in caso di rottura è laboriosa e richiede molto tempo, potendo comportare fermi indesiderati della linea di produzione. Alla ricerca di una soluzione, l'azienda si è rivolta a Laser Lines, Platinum Partner di Stratasys® nel Regno Unito, con sede a Banbury. Concentrata inizialmente sul lavoro di prototipazione per il perfezionamento dei progetti, Form Automation è rimasta talmente colpita dalla velocità e dalla robustezza dei prototipi stampati in 3D da decidere di investire nella propria capacità di stampa 3D interna per realizzare attrezzature per la linea di produzione. Adesso, il team si affi da alla stampante 3D F370™ di Stratasys per fabbricare in modo rapido ed economico strumenti di fi ne braccio sostitutivi per la propria rete di robot.

Una riduzione del 90% dei componenti signifi ca che ora, invece di impiegare 50 minuti per riparare uno strumento di fi ne braccio robotico, ne bastano solo due. L'impatto che questo ha sui tempi di fermo della linea di produzione è incalcolabile.

Lightweight Stratasys 3D printed end-of-arm robot tools comprise only two individual parts, resulting in 50% lighter parts and a reduction from fifty minutes to two in refitting the robot.

Ottimizzazione della linea di produzione

È essenziale che questi robot funzionino in modo efficiente e continuo, il che significa che in caso di rottura di un EOAT, il team si troverebbe ad affrontare contraccolpi che potrebbero richiedere ore per essere risolti. Tradizionalmente, gli utensili vengono fabbricati in alluminio, con componenti prodotti in outsourcing da aziende esterne.

 

"Gli effettori finali dei robot sono complessi e se una parte dello stelo si piega, l'intero strumento resta fuori uso", ha spiegato Martin Grisdale, Dirigente di Form Automation Ltd. "La sostituzione di un pezzo in alluminio comporterebbe notevoli ritardi sulla linea di produzione. Per fortuna adesso, con la F370, possiamo avere uno strumento nuovo nel giro di poche ore. Inoltre, il costo di produzione degli strumenti di fine braccio stampati in 3D è inferiore rispetto a quelli fabbricati in alluminio". Prodotto utilizzando l'elastomero flessibile in TPU di Stratasys, lo stelo stampato in 3D è più leggero di oltre il 50% rispetto a un componente in alluminio prodotto in modo convenzionale, con un conseguente miglioramento delle prestazioni della macchina.

 

"Poiché la versione stampata in 3D di questo strumento è molto più leggera, è sufficiente un solo ingegnere per rimontare l'utensile sostitutivo sulla macchina", ha dichiarato Grisdale. "Il peso ridotto migliora anche l'efficienza dei nostri robot, che ora possono funzionare a velocità molto più elevate grazie a effettori più leggeri".

 

L'azienda ha anche registrato una riduzione della frequenza di rottura degli effettori, i cui steli prima si piegavano o si spezzavano facilmente. Grazie alla resilienza e alla flessibilità del TPU, l'incidenza adesso è molto inferiore.

Semplifi cazione di un design complesso

Per Form Automation, una delle diffi coltà maggiori da affrontare nella produzione degli strumenti di fi ne braccio robotici è stato il numero di componenti di ciascuno di essi. Gli EOAT prodotti in modo tradizionale erano composti da 20 singoli pezzi complessi e spesso diffi cili da assemblare.

 

Con l'aiuto di Laser Lines, Form Automation ha iniziato a ripensare il design di queste parti. La libertà offerta dalla fabbricazione additiva ha permesso al team di rivedere completamente il progetto. Grazie all'utilizzo del software GrabCAD Print™, la progettazione è stata semplifi cata riducendo il numero dei componenti da 20 a solo 2, con una diminuzione drastica pari al 90%.

 

Un robot operativo 24 ore su 24 e 7 giorni su 7 ha bisogno di una tecnologia disponibile 24 ore su 24 e 7 giorni su 7: avere la F370 all'interno dell'azienda signifi ca che il team può completare il lavoro anche se non è presente sul posto.

 

Grazie all'utilizzo del software GrabCAD Print™, la progettazione è stata semplifi cata riducendo il numero dei componenti da 20 a solo 2, con una diminuzione drastica pari al 90%.

With Stratasys’ F370 3D printer, Form Automation can have a new end-of-arm robot tool produced within just a few hours — avoiding significant production line downtime.

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