Faire des réparations d'engrenages un processus plus durable

FORCE Technology, une société danoise de conseil et de services en technologie, 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 du projet était d'améliorer les procédures de soudage au laser et de déterminer si la réparation durable des engrenages était possible à l'aide de la programmation de trajectoires d'outils robotiques, du jumeau numérique, de la simulation et du 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 de l'engrenage à l'aide de robots industriels et de simulation de robot 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'expérience de FORCE dans le soudage au laser.

Technologies impliquées

Le projet a utilisé la technologie de dépôt direct d'énergie (DED), un processus qui suit un parcours d'outil créé directement à partir d'une géométrie CAO et construit des pièces en couches successives. Dans ce cas, le parcours d'outil DED a été programmé à l'aide des fonctionnalités de programmation additive de parcours d'outil d'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 de robot KUKA à 6 axes monté sur un rail (axe linéaire), une table inclinable pour le fonctionnement rotatif et une broche pour produire la pièce.

De plus, une tête de rechargement GTV (poudre et laser) a permis des fonctions additives résultant en un temps de cycle global de 5 minutes lors du rechargement des pièces en acier 4140.

Ivar Dale, spécialiste de la fabrication additive chez FORCE Technology, explique : « Le projet a été une étape importante vers la normalisation de la réparation des engrenages et l'obtention de la garantie de qualité et de confiance requise pour remettre les engrenages réparés en service auprès des fabricants d'engrenages.

Les outils de simulation et de programmation hors ligne de RoboDK peuvent également réduire les temps d'arrêt de production causés par la programmation en atelier. Les entreprises peuvent tester les capacités d'un robot dans un environnement virtuel avec RoboDK.

Dale poursuit : "En utilisant la solution additive de planificateur de trajectoire d'ESPRIT/Hexagon et le post-processeur de RoboDK, nous avons gagné un temps considérable pour programmer la trajectoire avec un décalage positif de 1 mm, car la forme de la dent était organique. Cela nous fait gagner du temps. temps d'impression, en particulier pour 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 mm prend du temps à être soigneusement CNC."

Dans l'ensemble, FORCE Technology a utilisé ESPRIT, la FAO « hybride » d'Hexagon pour programmer la planification additive de la trajectoire de la tête, et RoboDK pour résoudre la cinématique et les collisions tout en générant du code robot pour créer les trajectoires de trajectoire d'outil pour la fabrication additive.

Configuration matérielle et logicielle

Le matériel utilisé pour ce projet comprenait le système API GTV, une tête laser HighYag/Coherent montée sur un système de revêtement GTV, un robot KUKA KR30 et un système laser Trumpf 16KW. Le logiciel utilisé pour ce projet comprenait ESPRIT Hybrid CAM Software et RoboDK : Robot Simulation and Programming Software.

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 au lieu de le remplacer. À leur tour, ils ont évité de jeter une pièce entière et de gaspiller des matériaux et des coûts 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 pouvaient collaborer en utilisant une technologie de pointe pour mettre en œuvre des processus de production au profit de l'industrie. Le partenariat illustre la mise en œuvre de réparations durables et la réduction des déchets et de la consommation d'énergie pour des entreprises industrielles plus économes en temps et plus respectueuses de l'environnement.

Le projet a été rendu possible grâce au généreux financement de la Manufacturing Academy Denmark (MADE).

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