Hogeschool van Amsterdam

Kenniscentrum Techniek

Printing on a Cloud

Robotgestuurde bewerkingsprocessen op ingescande objecten met unieke vorm

Project

Hoe kun je robotgestuurde bewerkingsprocessen, zoals schilderen en frezen, uitvoeren op objecten met een onbekende vorm? Dat onderzoeken experts in het door KIEM gesubsidieerde project Printing on a Cloud. Het project is een essentiële stap voor het automatiseren van robotgestuurde bewerkingsprocessen op grote series unieke objecten. Met name omdat bestaande objecten en afvalstromen hiermee een nieuw leven kunnen krijgen.

Het onderzoeksteam werkt aan nieuwe algoritmen om robotgestuurde bewerkingsprocessen als printen, schilderen, frezen, slijpen en polijsten, geautomatiseerd toe te kunnen passen op complexe objecten. Dit is doorgaans tijdrovend, foutgevoelig en kostbaar, omdat complexe producten als afvalhout van stuk tot stuk verschillen. Het doel is om zo nog meer reststromen economisch rendabel te krijgen en daarmee veel materiaal van de afvalverbrander te redden. Het onderzoek resulteert in een proof-of-principle softwareoplossing, waarmee een robot van het HvA Robotics Lab een patroon kan tekenen op objecten van de projectpartners.

Volledige 3D-scan is cruciaal

Voor de robotgestuurde bewerkingsprocessen wordt er in dit project gewerkt met een 3D-scan (van het deelproject Smart Object Scanning met Robotics ) die data bevat in de vorm van een point cloud. Dit is een set van punten die op het complexe oppervlak van het object zijn gedetecteerd en een volledige digitale 3D-representatie realiseert. De 3D-scanner maakt daarmee efficiëntere robottechnologie voor bewerkingsprocessen mogelijk.

Gebruik van 6-assige robottechnologie

Door het ontwikkelen en testen van algoritmen wordt onderzocht hoe 6-assige robottechnologie te gebruiken voor geautomatiseerde 3D-oppervlaktebehandelingsprocessen op ingescande objecten. 6-assige robottechnologie biedt meer bewegingsvrijheid en flexibiliteit. ‘Het programmeren van de bewegingen van een robot voor de behandelingsprocessen is een tijdrovende klus. Het wordt vaak pas interessant bij grote aantallen identieke objecten’, volgens Yap. ‘Dit onderzoek draagt bij aan een laagdrempeliger gebruik van industriële robotarmen voor allerhande processen, waaronder circulaire productieprocessen.’

Mogelijkheden voor smart industry en circulair hergebruik

Het project biedt mogelijkheden voor smart industry. De data van de 3D-scanner en de ontwikkelde methoden maken namelijk automatisering en optimale integratie van de behandelingsprocessen in de (grootschalige) fabrieksomgeving mogelijk. De technologie kan daarnaast ingezet worden bij circulair hergebruik van bestaande producten en afvalmaterialen, zodat ook grote series complex gevormde voorwerpen een nieuwe kans krijgen. Er hoeft zo niet met nieuwe materialen gewerkt te worden waarvan de maten bekend zijn.

Partners en resultaten van Printing on a Cloud

Het onderzoek wordt uitgevoerd door de Digital Production Research Group van de HvA, inclusief studenten en stagiairs samen met Rolan Robotics, een van de grootste integrators van robotsystemen in Nederland; en J.C. Herman Ceramics, ontwerper en producent van unieke keramische stukken. Het project is gesubsidieerd door Kennis Innovatie Mapping (KIEM).

Rolan Robotics

Rolan Robotics gebruikt de resultaten van het onderzoek voor digitale productieoplossingen voor hun klanten, in het bijzonder voor het 3D-slijpen en -polijsten van lasnaden. Bij het slijpen en polijsten van lasnaden is van tevoren namelijk nooit precies vast te stellen hoe de lasnaad eruitziet.

J.C. Herman Ceramics

Voor J.C. Herman Ceramics leidt het project tot inzicht hoe robotgereedschappen te gebruiken voor het afwerken (beschilderen of graveren) van handgemaakte keramiek. Dit wordt gedaan door hetzelfde patroon op de objecten toe te passen. Met de ontwikkelde methoden wordt het mogelijk een grotere variatie aan producten te creëren, omdat handgemaakte keramieken van exemplaar tot exemplaar verschillen. Daarnaast wordt door het project ook een nieuwe dimensie van creativiteit verkend, specifiek door het tekenen van een uniek beglazingspatroon op elke plaat, gegenereerd door een wiskundig algoritme.

Gepubliceerd door  Urban Technology 12 oktober 2020

Project Info

Startdatum 01 feb
Einddatum 31 aug

Contact