Insinyur Capai Gravir Robot Bebas Debu dengan RoboDK
Dapatkah Anda benar-benar mencapai gravir robot bebas debu? Seorang mahasiswa universitas menggunakan RoboDK dan end effector kustom untuk pemesinan robot tanpa membuat kayu pecah di seluruh bengkel. Berikut adalah cara mereka melakukannya.
Gravir adalah tugas yang semakin populer dalam manufaktur. Kustomisasi menjadi norma untuk banyak produk yang berbeda dan gravir memungkinkan produsen untuk dengan mudah menambahkan logo dan desain kustom pada produk mereka. Gravir robot adalah cara mudah untuk meningkatkan nilai produk dengan pekerjaan tambahan yang sangat sedikit.
Salah satu mahasiswa di universitas Jerman telah merancang sistem untuk mengukir kayu menggunakan pemesinan robot dan robot kolaboratif di RoboDK. Yang sangat menarik tentang proyek ini adalah bahwa ini mencakup end effector khusus untuk menghindari menghasilkan terlalu banyak debu dan pecahan kayu.
Memperkenalkan… Jan Gosedopp
Proyek ini dikembangkan beberapa tahun yang lalu oleh mahasiswa Jan Gosedopp sebagai bagian dari Sarjana Tekniknya di Universitas Ilmu Terapan Hamm-Lippstadt di Jerman.
Kami menulis tentang proyeknya sekarang karena gravir robot diprediksi akan menjadi sangat populer di masa mendekat. Misalnya, seseorang di produsen Universal Robots menyebutkan akhir-akhir ini bahwa mereka memikirkan untuk menambahkan ukir kayu ke daftar aplikasi robot kolaboratif yang semakin panjang mereka.
Proyek Gosedopp melibatkan pemrograman Universal Robot dan pengembangan end effector gravir khusus yang dapat menghapus debu.
Bagaimana Ukir Kayu Biasa Dilakukan
Seperti halnya banyak operasi pemesinan, cara tradisional untuk mencapai gravir otonom adalah dengan mesin CNC khusus.
Mesin ini mudah ditemukan dan ada banyak opsi bersaing di pasaran. Namun, mereka umumnya tidak fleksibel — setiap model hanya cocok untuk satu jenis gravir tertentu. Jika Anda ingin beralih ke proses gravir lain, Anda mungkin harus membeli mesin yang sepenuhnya berbeda. 
Memprogram Penasurat CNC
Salah satu tantangan dari jenis gravir tradisional ini adalah dalam pemrograman. Seperti yang dikatakan ahli CNC James Hamilton “mesin CNC hanya setangguh perangkat lunaknya. Dan tidak semua perangkat lunak diciptakan sama.” Dia menjelaskan bahwa perangkat lunak yang Anda gunakan dapat benar-benar membatasi kemampuan mesin Anda.
Beberapa perangkat lunak CNC, misalnya, hanya dapat mencapai pemesinan 2.5D. Ini baik untuk gravir, di mana Anda biasanya hanya ingin memoles bentuk 2 dimensi ke dalam permukaan bahan. Namun, ini menjadi membatasi jika Anda ingin maju ke bentuk 3 dimensi yang lebih banyak.
Gosedopp menggunakan gravir rotary 2.5D, yang melibatkan menggunakan alat pemoles atau pemesinan berputar untuk memotong ranuran tipis ke dalam kayu.
Apa Itu Gravir Robot?
Pendekatan yang diambil Jan Gosedopp adalah untuk menghindari menggunakan mesin CNC sama sekali. Sebaliknya, dia memilih untuk menggunakan robot, khususnya UR10 dari Universal Robots.
Dibandingkan mesin CNC, robot sangat fleksibel. Faktanya, satu robot dapat digunakan untuk hampir semua jenis proses gravir… dan tugas lain pula. Yang Anda perlukan hanyalah memberikan robot alat yang berbeda, yang sangat mudah dilakukan dengan perangkat lunak pemrograman robot yang tepat.
Memprogram Gravir Robot
Untuk pemrograman, Gosedopp memilih untuk menggunakan RoboDK. Pilihan ini membantu ia menghindari banyak masalah pemrograman potensial yang terjadi dengan mesin CNC tradisional.
Dengan wizard pemesinan robot khusus RoboDK, mudah untuk mencapai gravir 2.5D yang dibutuhkannya dan memberinya opsi untuk menggunakan pemesinan 3D dengan persis pengaturan yang sama jika dia membutuhkannya.
Untuk menghasilkan jalur gravir, ia menggunakan Solid Works bersama dengan add-on gratis HSMXpressnya yang menghasilkan jalur CAM. Saat dia melakukan proyek ini, toolbar RoboDK untuk SolidWorks yang kami rilis tahun ini belum tersedia. Oleh karena itu, jalur pemesinan diimpor di RoboDK menggunakan file G-code.
Alat Kustom untuk Gravir Bebas Debu
Salah satu pengembangan inti dari proyek Jan Gosedopp adalah end effector kustom untuk gravir robot.
Fitur menarik dari alat ini adalah ia menyertakan elemen untuk menghapus debu dan pecahan kayu dari workpiece selama operasi, yang memungkinkan lingkungan kerja yang bersih. 
Faktor Penting untuk Alat Gravir Robot
Sebagai bagian dari tesis Sarjananya, ia mengevaluasi 2 desain end effector yang berbeda dan memilih yang terbaik berdasarkan kesesuaiannya untuk tugas.
Ia menilai dua desainnya berdasarkan kategori berikut:
- Kesesuaian dengan UR3/UR10
- Kemampuan untuk memegang spindel pemoles
- Kesesuaian dengan ekstraksi
- Pusat dan perataan yang akurat
- Spindel pemoles rata dengan flange robot
- Sikap lateral untuk pemasangan
- Jejak alat yang kecil
- Biaya produksi rendah
Kedua desain cukup mirip dan dinilai sama dalam sebagian besar kategori ini. Hanya dua perbedaan antara desain adalah dalam metode pemasangan spindel pemoles dan posisi alat pada flange robot.
Pada akhirnya, dua faktor yang menentukan pilihan desainnya adalah biaya produksi yang lebih rendah dan penambahan sikap lateral untuk pemasangan tambahan.
Keamanan
Kesalahan utama untuk jenis alat ini adalah keamanan. Robot yang digunakan adalah robot kolaboratif, jadi ia memiliki fitur keamanan sendiri. Namun, alat kustom dapat memperkenalkan masalah keamanan tambahan.
Gosedopp fokus pada dua aspek keamanan:
- Bahaya dari objek terbang — Pecahan kayu dan debu dapat dengan mudah terbang dari operasi gravir dan melukai manusia. Untuk mengatasi ini, ia memperkenalkan sikat di sekitar alat untuk menangkap pecahan kayu terbang dan vakum untuk menarik debu.
- Bahaya dari orang yang memasuki ruang kerja spindel pemoles — Meskipun robot kolaboratif itu sendiri umumnya aman, ini tidak berarti bahwa alatnya aman. Alat gravir yang berputar dapat menyebabkan kerusakan pada manusia jika, misalnya, tangan mereka terhalang. Sikat di sekitar alat akan membantu menghindari ini hingga beberapa batas. Namun, Gosedopp merasa bahwa keamanan lebih lanjut diperlukan jadi ia menambahkan lembar kaca selamat dan pemindai laser.
Desain Akhir
Setelah menilai dua desain, Gosedopp sampai pada desain akhir dari end effector gravir robot. Ia berisi komponen berikut: 
- Kepala pemoles — “bagian bisnis” dari alat untuk pemesinan workpiece.
- Lengan robot — robot kolaboratif UR10.
- PC — program dihasilkan di RoboDK dan diekspor ke program robot.
- Kotak kontrol — melakukan pemrosesan sinyal dan menjalankan program robot yang dihasilkan oleh RoboDK.
- Vakum — melakukan ekstraksi debu dan pecahan.
- Sistem keamanan — pemindai laser digunakan untuk mendeteksi apakah seseorang memasuki ruang kerja dan menghentikan robot.
Akhirnya, Gosedopp mampu mencapai aplikasi ukir kayu berikut, seperti yang ditunjukkan dalam video ini:
Apa yang dapat Anda lakukan dengan robot gravir bebas debu? Beritahu kami di komentar di bawah atau bergabunglah dalam diskusi di LinkedIn, Twitter, Facebook, Instagram atau di Forum RoboDK.
