Barion Pixel

Az építőipar számára is elérhetővé válhat a 3D nyomtatás

Bár a 3D nyomtatási technológia robbanásszerűen terjed a különböző iparágakban, az építőiparban olyan akadályozó tényezők merülnek fel, melyeket eddig nem sikerült áthidalni. Azonban most úgy tűnik, kutatók egy csoportja megoldást talált ezekre a problémákra.

A Nanyang Technológiai Egyetem (Nanyang Technological University – NTU) olyan ipari platformot tervezett, mely additív gyártási technológiát használ betonstruktúrák létrehozásához – írja a 3D Printing Industry.

A platformra erősített robot mozgás közben építi egymásra a rétegeket.

- Hirdetés -

A mozgó robotkar képes különböző méretű, egy tömbből álló struktúrák és akár nagyméretű szerkezetek nyomtatására is, mindenféle kiegészítő nélkül. Bár a bot egyelőre még nem elérhető piacképes változatban, fejlesztése utat nyit a hatékonyabb additív gyártási technológiák létrehozásához az építőiparban, a méretezhetőségnek és más specifikus tulajdonságoknak köszönhetően.

Kihívások a 3D nyomtatás építőipari alkalmazásában

A mobilrobot platform mozgathatósága nemcsak azért jó, mert ennek köszönhetően nincs szükség belső, zárt nyomtatási területre, hanem azért is, mert ennek köszönhetően könnyebben szállítható az építkezés helyszínére.

Korábban is léteztek már olyan robotok, amelyeket mobil platformra lehetett szerelni, azonban ezek magát a nyomtatást álló helyzetben végzik, ami jelentősen korlátozza az egyes nyomtatási darabok méretezhetőségét. Az állványos nyomtatórobotokat szintén alkalmazzák építkezések során, ezek azonban azért nem felelnek meg minden feladatra, mert képtelenek az állványon kívüli területen dolgozni, ráadásul a súlyuk miatt előre telepíteni kell őket. A hagyományos robotkarok az említett megoldásoknál rugalmasabbak, ám velük kapcsolatban is felmerül az a probléma, hogy csak egy adott területen belül képesek legyártani az elemeket.

Az új mobilrobotot a kutatók kifejezetten a korábban írt tanulmányok által említett gyengeségek kiküszöbölésére hozták létre, annak érdekében, hogy ezekre megoldást kínáljanak: pl. a nyomtatási területet lényegesen megnöveljék. A szerkezet holonomikus alapra épül, azaz bonyolult mechanikai konstrukcióval rendelkezik, cserébe azonban minden lehetséges irányba mozgatható, jól irányítható. Mivel az ilyen rendszerek beprogramozása bonyolult feladat (hiszen oda kell figyelni az ütközés elkerülésére), a fejlesztőcsapat új dizájnt talált ki a robotnak.

Mivel a robot mozgás közben is nyomtat, a mozgatását nagyon precízen kellett megtervezni ahhoz, hogy a fúvóka pontosan a megfelelő időben, a megfelelő helyre juttassa a betont.

A robot felépítése

A rendszer tehát holonomikus mobil alapra épül, melyhez egy 6-DoF ipari robot csatlakozik egy fúvókával. Tartozik még hozzá egy pumpa, illetve egy tömlő. Az alap és a robotkar összehangolt mozgása egyszerre játszik szerepet a betonnak a célhelyre való eljuttatásában. Az eljárás pontosságának ellenőrzéséért az Optitrack mozgóképrögzítő rendszer felel, mellyel pontosan követhető a robot mozgása. A monitorozó rendszernek köszönhetően a robot „üresjáratban” is tesztelhető, azaz a rendszer képes rögzíteni, hogy pontosan hová került volna a beton úgy, hogy a fúvóka csak levegőt fúj ki magából. Egyelőre a kívánt terület és a tényleges útvonal között 9,8 mm távolság is előfordult a tesztek során, ám már ez is óriási haladásnak tekinthető, hiszen a korábbi legjobb teljesítmény 20 mm volt.

A tesztek során a robot képes volt egy 210 cm x 45 cm x 10 cm (hossz, szélesség, magasság) méretű testet nyomtatni, mely jóval nagyobb, mint ameddig a robotkar (87 cm) elér. Miután a terméket utókezelték, az olyan szilárdnak bizonyult, hogy annak is ellenállt, amikor az oldalára döntötték.

A robotnak természetesen még így is hosszú fejlesztési folyamaton kell keresztülmennie, mire eladható állapotba kerül. A referenciamarkerek helyzetének hibáit vagy éppen a kamera vibrációját mozgás közben enyhítheti a gondosabb kalibrálás és rezgésszigetelők beszerelése a kamerába.

NEW technology

- Hirdetés -

Do NOT follow this link or you will be banned from the site!