暑期实习生研究
数据可视化和定制的机器人制造令人兴奋的夏天
夏天2018是非常富有成效的Zahner的R + d团队有两个实习生来自美国的两端连接。Burcin Nalinci,一个卡尔波利波/ SCI弧研究生和米歇尔Menkiti,麻省理工学院的本科生,我们的R + d和先进制造部门之间实习。他们的项目,机器人辅助焊接和移动的金属,解决的大规模定制的范围内制造的复杂性。
机器人辅助焊接
人+机器人协作
焊接是由热,速度和隐性材料知识一个复杂的平衡的一个困难的任务 - 。 ZAHNER利用高度熟练的工匠,一些具有几十年的经验,打造具有很高的审美和结构值非重复性的焊缝。在项目机器人辅助焊接,实习生Burcin Nalinci问题协作机器人的方法来焊接是否可以结合我们现有焊工的知识和技巧机器人的速度和精度。这种做法会增加双方什么是可能的,以Zahner的焊接,同时消除了对复杂零件需要昂贵的布局和跳汰设置。
可以组合的人类+机器人的方法来通过善用各组的强度焊接流线型的复杂组件的制造过程?
开源爪
第一个项目任务是给机器人一种固定焊接零件的方法。寻找低成本(< 1000美元)的机器人夹持器被证明是没有结果的,所以Burcin设计并3D打印了一个空气驱动的机器人“夹持器”来处理零件。Burcin的夹具工具(末端执行器)提供超过100磅的抓地力,累计成本低于100美元。Burcin发现这个设计很有帮助,她把它和材料清单一起作为开源和可在这里。
工作流
一旦机器人有了一种固定材料的方法,工作流程和相应的焊工/机器人任务就被限定了。这个过程是机器人操作员、焊工和机器人手臂之间的协调工作。
操作开始与机器人移动到“装载位置”并打开夹持器,排队焊机,它是时间的负载部分。焊工然后加载每指令对机器人示教盒的相应部分。装载后,焊机信号机器人,它是时间放置标签。机器人定向在沿着管的确切位置的一部分,并且在焊接过程中保持在适当的位置。一旦焊接完成焊工信号机器人以释放部分和返回到装载位置。该过程重复,直到所有的部分被焊接。
Burcin发现,这种工作流程消除了许多传统的工程和制造任务。不需要图纸或车间指令,焊工不需要布局、图纸解释或跳汰/夹紧。一旦制造完成,机器人就会通过“验证通过”来协助质量控制,再次检查所有部件是否放置在正确的方向上。对于像Zahner这样的地方,通常有1000个独特的程序集,这些节省会很快累积起来。
满足大规模定制的挑战
一个与机器人的非重复的部分工作的挑战是物理部件和数字表示之间校准。两者之间的偏差,可以使机器人崩溃和/或产生坏的部分,也不理想的结果。为了解决这个问题,工作流开发迅速重新调整机器人的指令文件粗略定位结构用管,使他们能够很快适应占制造和定位公差。简单地说,只要身体部分被关闭定位,机器人可以让他们完善,无需额外的工程。
每个新的架构项目都向Zahner提出了一个新的和不同的挑战,我们必须开发一个敏捷的生产策略来响应不同的项目需求和雄心。机器人天生就很灵活,是“多面手”,能够完成各种各样的任务。改变机器人的末端执行器会立即改变其功能,同时保持相同的编程逻辑。Zahner的研发团队努力提高他们在机器人编程方面的熟练程度——使机器人辅助焊接等低成本、快速周转自动化技术成为可能。这种灵活的制造方法进一步扩展了Zahner的制造技能,进而扩展了构建的可能性。
移动的金属
定制部件的精益生产
实习生米歇尔·a·Menkiti他是麻省理工学院(Massachusetts Institute of Technology)建筑学本科的学生,他加入这个团队10周,深入研究金属和材料在扎纳工厂周围的移动方式。随着Zahner不断扩大的工作组合和有限的生产空间,Menkiti的挑战是观察当前的存储和移动方法,然后探索改进它们的方法。整个夏天,Menkiti的主要案例研究是一个100多万平方英尺的项目,正在积极生产——这是Menkiti面临的主要问题一切都在哪里?
Zahner在任何时候都在积极地制作50-80个建筑项目,通常由成千上万个独特的部分组成。米歇尔的项目“移动金属”的目标是将这些移动的实体作为原材料和成品进行可视化。
一切都在哪里?
为了可视化Zahner项目的当前状态,需要合并来自传统上分离的工作流的数据。通过映射我们的库存数据库,运输系统,和制造时间表-米歇尔能够生成一个公司的截面时间。亚博app 手机客户端下载这些可视化然后被用作Zahner的现状的三维图,因为它每分钟都在变化。
Michelle通过使用Python、Rhino和Grasshopper开发工具,对不同的材料和计划的生产活动进行了筛选。与塞纳的亚博app 手机客户端下载t公司数据库,这些工具在材料位置、加工信息、日程安排和重叠活动方面提供近实时的信息。
的为移动的金属项目帮助提高部门Zahner的之间的透明度,使更多的Zahner的效率和竞争力。今后的工作将建立在概念工具米歇尔的证据,由较大的工程团队使用。