3D 프린터 로봇 팔은 3D 프린팅 헤드가 부착된 산업용 관절형 기계 팔입니다. 이는 산업 규모의 3D 프린팅을 가능하게 하는 규모와 다양성을 제공합니다. 이는 금속 프린팅을 위한 와이어 아크 적층 가공이나 펠렛 프린팅을 위한 펠릿 압출과 같은 다양한 3D 프린팅 기술에 적용될 수 있습니다. 3D 프린팅 로봇은 빠른 속도로 개발되고 있으며 그 규모로 인해 건설 산업에 많은 잠재적인 응용 분야가 있습니다. 대규모 적층 제조에 대한 다양한 접근 방식을 개발하고 상용화하기 위해 로봇 팔 공급업체 및 제3자 3D 프린팅 전문가와 수많은 협력이 진행되고 있습니다. 이 기사에서는 3D 프린터 로봇 팔, 제조업체, 장점 및 단점에 대해 설명합니다.
3D 프린팅용 로봇 팔은 로봇 팔 제조의 한 형태입니다. 산업용 관절형 로봇 팔은 프린트 헤드를 움직여 부품을 적층 가공하는 데 사용됩니다. 로봇 적층 제조(RAM)라고도 합니다. FDM(융합 증착 모델링) 또는 DED(지향성 에너지 증착)와 같은 확립된 3D 프린팅 방법을 활용할 수 있지만 공급 재료는 갠트리가 아닌 로봇 팔에 의해 이동되고 배치됩니다. 아래 그림 1은 산업용 응용 분야에 사용되는 표준 다관절 로봇 팔을 보여줍니다.
자세한 내용은 3D 프린팅에 관한 모든 것 가이드를 참조하세요.
로봇 팔 3D 프린팅에는 다음과 같은 여러 가지 귀중한 이점이 있습니다.
로봇 팔 3D 프린팅에는 다음을 포함하여 여러 가지 합병증과 제한 사항이 있습니다.
일반적으로 로봇을 공급하고 3D 프린팅 업체와 협력하는 로봇팔 제조업체가 있습니다. 그 다음에는 로봇 팔 공급업체의 도움을 받아 적층 제조에 대한 구체적인 접근 방식을 개발하는 3D 프린팅 기술 파트너가 있습니다. 아래에는 다양한 로봇팔 3D 프린팅 제조업체 목록이 나와 있습니다.
ABB는 대규모 다국적 기업입니다. 로봇팔을 설계하고 공급하는 주체는 ABB Robotics입니다. ABB는 로봇뿐만 아니라 인기 있는 RobotStudio® 소프트웨어도 공급하고 있으며 Massive Dimension과 같은 전문 기관과 협력하여 3D 프린팅 기술을 발전시키고 있습니다.
KUKA는 로봇팔 3D 프린터에 널리 사용되는 독일의 자동화 및 로봇공학 회사입니다. 인간과 함께 일하는 협동로봇에도 특화돼 있다. KUKA는 Orbital Composites와 같은 다른 3D 프린팅 팀과 파트너십을 맺었으며 이들의 로봇은 다양한 3D 프린팅 애플리케이션에 사용됩니다.
Comau는 이탈리아의 자동화 및 로봇공학 공급업체입니다. 특히 IoT와 AI를 로봇 팔 작동에 통합하는 데 중점을 두고 있습니다. CEAD 및 Continuous Composites와 같은 제3자 3D 프린팅 회사에서는 제조에 Comau 로봇 팔을 사용합니다.
하이페리온은 핀란드 헬싱키에서 시작되었으며 건설 산업에 중점을 두고 있습니다. 이 회사는 시멘트 함량을 제한하고 재활용 폐기물을 최대화하는 3D 프린팅 구조물로 압출하기 위한 자체 건축 혼합물을 개발했습니다.
CEAD는 네덜란드 델프트에 본사를 두고 있습니다. 3D 프린팅과 CNC 밀링 기능을 단일 장치로 결합하는 데 중점을 둔 점에서 독특합니다. 특히 CEAD의 AM Flexbot은 단일 제조 스테이션으로 많은 응용 분야를 찾고 있습니다.
독일의 Weber Additive는 로봇팔 3D 프린터 DXR 시리즈로 유명합니다. 그들은 폴리머를 이용한 적층 제조에 압출기를 사용합니다.
Orbital Composites는 로봇 팔 3D 프린팅 산업의 선구자였습니다. Orbital S는 최초의 산업용 규모 로봇 3D 프린터였으며 2m/s라는 인상적인 속도를 자랑합니다.
Massive Dimension은 대규모 3D 프린팅에 중점을 두고 턴키 방식의 로봇 프린팅 셀을 제공합니다. 이 회사의 기술은 폴리머 펠릿 압출에 중점을 두고 있습니다.
Dyze Design의 Pulsar™는 다양한 작동 조건을 관리하기 위한 대규모 펠렛 압출 적층 제조 시스템입니다. 열 차단 장치, 수냉식 회로 및 다양한 노즐 크기를 갖춘 Pulsar는 다양한 폴리머로 인쇄할 수 있습니다.
네덜란드의 MX3D는 현재 암스테르담에 설치된 강철 보행자 다리를 3D 프린팅하는 것으로 널리 알려져 있습니다. MX3D는 WAAM 기술을 이용한 금속 프린팅에 중점을 두고 있으며, 이를 위한 전용 소프트웨어를 개발하기까지 했습니다.
Continuous Composites는 특허 받은 탄소 섬유 인쇄 기술인 CF3D로 성공을 거두었습니다. 이 회사는 NASA와 우주에서 사용할 부품을 생산하는 계약을 체결했습니다.
Branch Technology는 내슈빌의 완전 3D 프린팅 파빌리온과 같은 3D 프린팅 구조에 중점을 두고 있습니다. 이 회사는 건축가 및 디자이너와 협력하여 건물에 3D 프린팅을 적용하도록 추진하고 있습니다.
3D 프린팅용 로봇 팔은 프린트 헤드가 팔 끝에 장착된다는 점을 제외하면 일반적인 산업용 로봇 팔과 매우 유사한 방식으로 작동합니다. 로봇 팔에는 여러 개의 관절이 있으며 각 관절은 어느 정도 자유로운 움직임을 제공하여 총 5축 또는 6축 제어를 제공합니다. 그런 다음 로봇은 다양한 잠재적 위치에 걸쳐 프린트 헤드를 이동하고 기울이고 위치를 지정할 수 있습니다. 이러한 방식으로 로봇 팔은 여러 레이어와 윤곽을 인쇄하기 위해 구성 요소 위로 프린트 헤드를 이동합니다.
로봇 팔 프린팅용 소프트웨어는 모델을 정확하게 프린팅하기 위해 로봇 헤드가 이동하는 최적의 경로를 계산하는 데 중점을 둡니다. 다음은 널리 사용되는 세 가지 소프트웨어 옵션입니다.
3D 프린팅 로봇팔의 수명은 약 8년으로 예상된다. 이는 여러 산업 분야에서 사용되는 산업용 다관절 로봇 팔의 현재 수명을 기반으로 합니다. 이 로봇은 최대 20년 동안 유용하게 작동할 수 있습니다. 그러나 3D 프린팅에 대한 적용은 아직 상당히 최근 단계이고 집중적으로 개발 중이므로 수명이 길어질 가능성은 낮습니다. 또한 로봇은 8년이 지난 후에도 여전히 잘 작동할 수 있지만 로봇 팔 끝에 장착된 3D 프린팅 기계는 그렇게 오래 지속되지 못할 가능성이 높습니다. 이는 최근 개발 때문이기도 하고 빠른 기술 발전 속도로 인해 관련성이 없어질 수도 있기 때문입니다.
아니요, 일반적인 관절식 로봇 팔은 집을 인쇄할 수 없습니다. 로봇 팔 3D 프린터는 팔의 크기와 고정 베이스로부터의 거리에 따라 인쇄량이 제한되어 있습니다. 따라서 로봇 팔 3D 프린터는 일반적으로 구성 요소만 인쇄할 수 있으며, 이후 건물과 같은 더 큰 물체로 조립할 수 있습니다. 집을 프린트할 수 있는 대형 3D 프린터는 갠트리 스타일 3D 프린터의 특수 버전으로, 집 한 채를 인쇄할 수 있을 만큼 큰 구조물을 세우는 것입니다.
예, 로봇 팔은 인쇄 가능한 영역이 제한되어 있습니다. 대부분의 로봇 팔에는 고정된 베이스가 있으므로 팔 길이에 따라 제한된 베이스 주위로 도달할 수 있습니다. 3D 프린팅의 경우 도달 거리는 1.5m 정도입니다. 일부 로봇 팔은 레일에 장착되어 해당 방향으로 인쇄 가능한 영역이 추가됩니다. 그러나 본질적으로 인쇄 가능한 영역은 로봇 팔의 실제 도달 범위로 인해 여전히 제한되어 있습니다.
예, 로봇 팔은 최종 인쇄 부품의 품질을 3D 소프트웨어에 의존합니다. 대규모 3D 프린팅은 엄청나게 복잡하며 로봇 팔의 움직임은 소프트웨어에 의해 신중하게 제어되어야 합니다. 인쇄되는 재료와 온도 및 습기에 따른 수축 특성에 따라 인쇄를 제어하는 소프트웨어는 해당 수축을 모델링할 수 있어야 합니다. 또한, 소프트웨어는 로봇 팔이 성장하면서 빌드와 충돌하지 않도록 제작되는 개발 부품을 정확하게 모델링해야 합니다. 고체화되는 공급 재료의 특성을 정확하게 모델링할 수 없는 소프트웨어는 로봇 팔이 수행할 수 있는 이동 정밀도에 관계없이 좋은 최종 품질을 제공하지 못할 것입니다.
3D 프린팅용 로봇 팔과 갠트리 시스템 간에는 여러 가지 차이점이 있습니다. 첫 번째 차이점은 로봇 팔은 6개 축으로 이동할 수 있는 반면 갠트리 시스템은 3개 축만 이동할 수 있다는 것입니다. 이는 또한 로봇 팔이 곡선 및 구형 품목을 인쇄하는 데 더 적합한 반면 갠트리 시스템은 입방체 인쇄에 더 적합하다는 것을 의미합니다. 그러나 갠트리 시스템은 로봇 팔보다 더 큰 장치를 인쇄할 수 있습니다. 갠트리 시스템의 일반적인 정확도도 로봇 팔의 정확도보다 더 나은 경향이 있습니다. 로봇 팔은 특정 끝점에서 매우 우수한 점 정확도를 갖고 있지만 이동 경로에 따른 정확도는 여전히 향상되고 있습니다. 자세한 내용은 3D 프린팅을 위한 로봇 팔과 갠트리 시스템에 대한 가이드를 참조하세요.
이 기사에서는 3D 프린터 로봇 팔을 소개하고 그것이 무엇인지 설명하고 다양한 응용 분야에 대해 논의했습니다. 3D 프린터 로봇 팔에 대해 자세히 알아보려면 Xometry 담당자에게 문의하세요.
Xometry는 모든 프로토타이핑 및 생산 요구 사항에 맞는 3D 프린팅 및 기타 부가 가치 서비스를 포함하여 광범위한 제조 기능을 제공합니다. 자세한 내용을 알아보거나 무료 견적을 요청하려면 당사 웹사이트를 방문하세요.
이 웹페이지에 나타나는 콘텐츠는 정보 제공의 목적으로만 제공됩니다. Xometry는 정보의 정확성, 완전성 또는 유효성에 대해 명시적이든 묵시적이든 어떠한 종류의 표현이나 보증도 하지 않습니다. Xometry의 네트워크를 통해 제3자 공급업체 또는 제조업체가 제공할 제품을 나타내기 위해 모든 성능 매개변수, 기하학적 공차, 특정 설계 기능, 품질 및 재료 유형 또는 프로세스를 추론해서는 안 됩니다. 부품 견적을 원하는 구매자는 해당 부품에 대한 특정 요구 사항을 정의할 책임이 있습니다. 자세한 내용은 이용약관을 참조하세요.
딘 맥클레먼츠
Dean McClements는 기계공학 학사 우등 졸업생으로 제조 업계에서 20년 이상의 경력을 보유하고 있습니다. 그의 전문적인 경력에는 Caterpillar, Autodesk, Collins Aerospace 및 Hyster-Yale과 같은 선두 기업에서 중요한 역할이 포함되며, 그곳에서 그는 엔지니어링 프로세스 및 혁신에 대한 깊은 이해를 발전시켰습니다.
Dean McClements의 기사 더 읽기
3D 프린팅
폴리우레탄은 거의 모든 분야에서 수천 가지 응용 분야에서 페인트, 면, 고무, 금속 또는 목재를 대신할 수 있는 탄력 있고 유연하며 내구성이 뛰어난 제조 재료입니다. 유리 섬유처럼 단단하고, 실내 장식용 폼처럼 뽀송뽀송하고, 바니시처럼 보호하고, 고무처럼 탄력이 있고, 접착제처럼 끈적일 수 있습니다. 1940년대에 발명된 이후 폴리우레탄은 아기 장난감에서 비행기 날개에 이르기까지 다양한 품목에 사용되었으며 현대 기술에 계속 적용되고 있습니다. 제조 방법 이 물질은 화학 구조에 따라 중합체(단량체라고 불리는 일련의 반복되는 작은
금속은 독특한 문제를 일으키기 때문에 알루미늄을 용접하는 것은 어려울 수 있습니다. 화학적 구성이 불안정하기 때문에 스트레스를 받으면 쉽게 분해될 수 있습니다. 녹는점이 낮아 휘거나 갈라지거나 부서지기 쉽습니다. 용접사는 또한 변색 및 공급성 문제에 직면할 수 있습니다. 이러한 문제 때문에 문제가 있는 용접의 위험을 줄이기 위해 알루미늄 용접에 대한 모범 사례를 이해하는 것이 중요합니다. 알루미늄 용접 모범 사례에 대해 알아보려면 아래를 읽으십시오. 직조 기술을 피하십시오 직조 기술은 일반적으로 강철을 용접하는 데 사용됩니다.
