Technologie FORCE , société danoise de conseil et de services en technologies, a réalisé, en partenariat avec Hexagon Manufacturing Intelligence et RoboDK un projet révolutionnaire visant à faire de la réparation des engrenages un processus plus durable pour les fabricants.
L’objectif de projet était d’améliorer les procédures de soudage au laser et de déterminer s’il était possible de réparer durablement les engrenages à l’aide de la programmation de parcours d’outil de robot, de jumeaux numériques, de simulation et de post-traitement. L’amélioration de cette application pratique avec la simulation de robot révèle un processus de réparation d’engrenages durable qui peut garantir des résultats de haute qualité.
La réparation d’engrenages à l’aide de robots industriels et de simulation de robots aidera les industries à réduire les déchets, la consommation d’énergie et le coût de remplacement des composants. Cette application est conçue pour le processus de maintenance, de réparation et d’exploitation et se concentre sur la remise en service en toute sécurité des engrenages réparés.
Utilisant les connaissances de l’industrie de Randers Gears et de Villiam Petersen Tandhjulsfabriken Horsens, le projet s’est poursuivi en utilisant l’expertise de FORCE en soudage au laser.
Les technologies impliquées
Le projet a utilisé la technologie Direct Energy Deposition (DED), un processus qui suit un chemin créé directement à partir de la géométrie CAO et construit des pièces en couches successives. Dans ce cas, le parcours d’outil DED a été programmé à l’aide des fonctions de programmation de parcours d’outil additif par ESPRIT un logiciel de FAO de Hexagon Manufacturing Intelligence.
Le jumeau numérique et les fonctionnalités de post-traitement de RoboDK ont été utilisés pour générer le programme du robot. L’extension RoboDK dans ESPRIT a simplifié la communication entre les systèmes et l’a facilité pour les utilisateurs finaux.
FORCE Technology a utilisé un bras robotique KUKA à 6 axes monté sur rail (axe linéaire), une table inclinable pour le fonctionnement rotatif et une broche pour produire la pièce.
De plus, une tête de revêtement GTV (poudre et laser) a permis des fonctionnalités supplémentaires résultant en un temps de cycle global de 5 minutes lors de la recharge de 4140 pièces en acier.
Ivar Dale, spécialiste de la fabrication additive chez FORCE Technology, explique :
« Le projet a été un grand pas vers la normalisation de la réparation des engrenages et l’obtention de l’assurance qualité et de la confiance nécessaires pour remettre en service les engrenages réparés par les fabricants d’engrenages. »
outils de simulation et programmation hors ligne de RoboDK peut également réduire les temps d’arrêt de production causés par la programmation dans l’atelier. Les entreprises peuvent tester les capacités d’un robot dans un environnement virtuel avec RoboDK.
Dale continue :
« Avec la solution de planification d’itinéraire additive d’ESPRIT/Hexagon et le post-processeur de RoboDK, nous avons gagné beaucoup de temps pour programmer l’itinéraire avec un décalage positif de 1 mm, car la forme de la dent était organique.
Cela nous fait gagner du temps lors de l’impression, en particulier sur les réparations plus importantes, mais cela fait également gagner du temps au fabricant d’engrenages car le matériau que nous ajoutons est très dur et chaque millimètre prend du temps pour être soigneusement contrôlé par CNC.
Dans l’ensemble, FORCE Technology a utilisé ESPRIT, la FAO « hybride » d’Hexagon pour programmer la planification additive de trajectoire de broche, et RoboDK pour résoudre la cinématique et les collisions tout en générant du code robot pour créer les trajectoires d’outil pour la fabrication additive.
configuration matérielle
Le matériel utilisé pour ce projet comprend :
- Un système CPL GTV
- Une tête laser HighYag/Coherent montée sur un système de revêtement GTV
- Le robot KUKA KR30
- Un système laser Trumpf 16KW
paramétrage logiciel
Le logiciel utilisé pour ce projet comprend :
- ESPRIT : logiciel de FAO hybride
- RoboDK : logiciel de programmation et de simulation de robots
Changement technologique durable et respectueux de l’environnement
Toujours soucieux de leurs responsabilités environnementales, le projet a permis à FORCE Technology de déterminer comment réparer un engrenage plutôt que de le remplacer. En retour, ils ont évité de jeter une pièce entière et de gaspiller les coûts de matériel et de main-d’œuvre.
De plus, ils ont réduit les temps d’arrêt et les coûts en éliminant le besoin de pièces de rechange. Le projet est un exemple réussi de la façon dont l’intégration de robots peut améliorer la MRO (Maintenance, Réparation et Opérations).
FORCE Technology, Hexagon Manufacturing Intelligence et RoboDK ont démontré comment les entreprises contemporaines peuvent collaborer en utilisant une technologie de pointe pour mettre en œuvre des processus de production au profit de l’industrie. L’association illustre la mise en place de réparations durables et la réduction des déchets et de la consommation d’énergie pour les entreprises industrielles qui gagnent du temps et sont plus respectueuses de l’environnement.