3D Cocooner

3D Cocooner

Bionische Gitterstrukturen aus der Robotik-Spinndüse 

Ob beutefangendes Netz oder schützender Kokon – Spinnen und Schmetterlingsraupen können mithilfe ihrer Spinnfäden erstaunliche Gebilde erschaffen. Mit dem 3D Cocooner hat Festo einen bionischen Technologieträger entwickelt, der aus einem Glasfaserfaden komplexe und ebenso stabile Formen spinnt, die diesen natürlichen Strukturen sehr ähnlich sind.

Stabiles Leichtbauverfahren im dreidimensionalen Raum

Um den weichen Faden in eine feste Gitterstruktur zu verwandeln, wird er in der Spinndüse mit einem speziellen Harz ummantelt. Direkt nach dem Austritt aus der Düse härtet ein UV-Licht die mit Harz getränkte Faser punktgenau aus und versteift sie zu einem robusten Stäbchen. Dabei lässt sich der Faden an beliebigen Punkten der Gitterstruktur neu ansetzen und weiterbauen. So ist selbst der Aufbau komplexer Formen im dreidimensionalen Raum ohne jegliche Stützen möglich.

  • 3D Cocooner

    Präzise Fahrwege: Durch die äußerst bewegliche Tripod-Kinematik lässt sich die Düse frei im Raum bewegen

  • 3D Cocooner

    Lichthärtender Kunststoff: mithilfe von UV-Licht werden Glasfaser und Harz zu einem festen Gitternetz verschmolzen

  • 3D Cocooner

    Virtuelles Abbild: Sowohl Formmodell als auch Handling sind in der Animationssoftware visuell hinterlegt

  • 3D Cocooner

    Parametrisches Design: Aus ein und derselben Grundform lassen sich unterschiedlichste Varianten generieren

  • 3D Cocooner

    Digitale Fabrikation: Die Software überträgt die Geometrie der Struktur direkt auf die Fahrwege des Tripods

  • 3D Cocooner

    Neuartige Konzepte: Die einzigartige Bauweise eröffnet grenzenlose Gestaltungsmöglichkeiten 

Direkte Ansteuerung der Tripod-Kinematik

Als Handlingsystem dient dem 3D Cocooner ein vertikal angebrachter Tripod vom Typ EXPT-45. Das High-Speed-Handling lässt sich präzise und schnell im Raum steuern und ist mit seiner Beweglichkeit ideal für eine solche Aufgabe geeignet. Die nötigen Positionsdaten und Steuersignale erhält der Tripod direkt aus einer Animationssoftware, in der das 3D-Formmodell der gewünschten Struktur parametrisch generiert wird.

Vom virtuellen Modell zum fertigen Objekt

Neben dem entworfenen Formmodell ist in dem Programm auch das gesamte Handling visuell hinterlegt. Dadurch lässt sich hier die komplette Bahnplanung live berechnen, optisch simulieren und ohne Zwischenschritte auf die realen Fahrwege des Tripods übertragen. Dieser direkte Weg vom Gestaltungs- zum Produktionstool ist in der aktuellen Produktionsumgebung sehr unüblich. Er ist aber eine wichtige Voraussetzung für die individualisierte Fertigung in der Zukunft.