Vloerkalibratie nauwkeurig afgesteld: het probleem bij de bron oplossen
Wanneer je werkt met grootschalige robotische 3D-printing, draait precisie niet altijd om het mechanisch perfect maken van de machine.
Soms is de slimmere oplossing om het proces slimmer te maken.
Een van de robotarmen van RAW Idea voor 3D-printing zorgde voor een specifieke uitdaging voor het engineeringteam. Bij volledige uitschuiving werden kleine bewegingen van de arm niet correct door de software geregistreerd, waardoor de bouwplaat tijdens het printen licht verschoof.
De afgelopen weken heeft het team aan een oplossing gewerkt — en het probleem is inmiddels bijna volledig opgelost.
Wanneer kleine toleranties grote problemen worden
Bij grootschalige additive manufacturing is precisie in iedere fase van het proces belangrijk.
Een robotarm kan binnen zeer kleine mechanische toleranties functioneren, maar wanneer de arm volledig uitgeschoven is, kunnen deze toleranties zich gaan opstapelen. Zelfs een kleine afwijking kan uiteindelijk zichtbaar worden in de uiteindelijke print.
In dit geval registreerde de software de beweging die bij volledige uitschuiving plaatsvond niet correct. Daardoor moesten de engineers handmatig kalibreren waar de bouwplaat verschoof en hiervoor tijdens het printproces compenseren.
Het was geen grote mechanische storing.
Het was een precisieprobleem — en een probleem dat om een andere manier van denken vroeg.
Het proces zichzelf laten kalibreren
In plaats van te proberen iedere mechanische tolerantie uit het systeem te elimineren, zocht het engineeringteam naar een manier om met deze toleranties rekening te houden binnen het printproces zelf.
Zoals Reza Fattahi, R&D Specialist bij RAW Idea, uitlegt:
“Bij volledige uitschuiving stapelen kleine toleranties zich op en worden ze zichtbaar in de print. Dus in plaats van te streven naar een mechanisch perfecte machine, laten we het proces zichzelf kalibreren. Technische problemen hebben niet altijd technische oplossingen op engineeringniveau nodig.”
Deze aanpak is bijzonder relevant voor robotische additive manufacturing, waarbij de interactie tussen hardware, software, materiaal en de printomgeving minstens zo belangrijk kan zijn als de afzonderlijke componenten.
Het doel is niet altijd om variatie volledig te elimineren.
Soms gaat het erom deze variatie goed genoeg te begrijpen om ermee te kunnen werken.
Van handmatige kalibratie naar een betrouwbaarder proces
Het team heeft de laatste weken van de maand besteed aan het verfijnen van het kalibratieproces en het toewerken naar een permanente oplossing.
Wanneer deze volledig is geïmplementeerd, zou de correctie de huidige handmatige interventie overbodig moeten maken en ervoor moeten zorgen dat de robotarm betrouwbaar over zijn volledige werkbereik kan functioneren.
Dat betekent:
— Consistentere positionering tijdens het printen
— Betere controle bij volledige uitschuiving van de arm
— Minder handmatige kalibratie
— Een betrouwbaarder printproces als geheel
— Een nieuwe stap richting verdere automatisering
De oplossing zal naar verwachting volgende maand volledig zijn afgerond.
Wat komt hierna op de printvloer?
Nu het probleem bijna is opgelost, zullen alle robotarmen van RAW Idea operationeel zijn.
Dat roept een interessante vraag op: hoe ziet de printvloer eruit wanneer het volledige systeem op volle capaciteit draait?
Meer operationele robotarmen betekenen meer mogelijkheden om te experimenteren, te itereren en de productie op te schalen. Het geeft het team bovendien de kans om de verbeteringen die tijdens de ontwikkeling zijn doorgevoerd in de praktijk toe te passen.
Voor RAW Idea is iedere kalibratie-uitdaging een kans om ons productieproces verder te versterken en verfijnen, stap voor stap.
Nog een stap richting precisie
Grootschalige 3D-printing komt zelden zonder technische uitdagingen. Het verschil zit in de manier waarop je die uitdagingen benadert.
In dit geval was de oplossing niet om mechanische perfectie na te streven. Het ging erom te begrijpen waar het systeem van nature afwijkt en die kennis onderdeel te maken van het proces.
Nu het kalibratieprobleem bijna is opgelost en alle robotarmen binnenkort operationeel zijn, kunnen de komende weken voor een heel andere dynamiek op de RAW Idea-printvloer zorgen.
De machines zijn er klaar voor. Nu zijn wij benieuwd wat ze kunnen.