为什么您应该 3D 打印您的手臂末端工具
臂端工具是工业设备公司的主要产品。到 2026 年,尽管有 COVID19,工业自动化领域预计将达到 2967 亿美元。无论自动化设备帮助生产什么产品,创建有效的夹具或工具都是必不可少的。
与数十家工业设备公司交谈后,我总是 对它们对 3D 打印的抵抗力感到困惑。与任何其他制造方法一样,3D 打印是用于创建某些特定组件的工作的正确工具。构建末端工具绝对是这些组件之一。
- 铣削可以在车床上更快地制造的部件是不明智的。
- 没有人会明智地选择注塑一个可以通过简单的挤压模具更容易制造的零件。
- 3D 打印可以更快地用折叠金属板制造的组件没有任何意义。
如果了解 3D 打印在该领域的真正优势,组装数十个铣削铝制部件和库存硬件来构建臂端工具似乎同样愚蠢。
更轻的臂端工具
铝是最受欢迎的制造材料之一。根据金属标准,它价格低廉、易于加工且重量轻。
与塑料相比?没有机会。 ULTEM(PEI 塑料的商标名称)的密度不到铝的一半。
最重要的是,3D 打印不需要用固体塑料打印。通常,对于臂端工具,最佳做法(如果可能)是打印厚外壳,并使零件内部保持 40-60% 的密度。这样可以节省打印时间、材料成本和最终使用部件的重量。
材料 | 密度 | 来源 |
铝 | 2.7g/cm³ | Elmhurst.edu |
PEI (ULTEM) | 1.27 克/立方厘米 | SigmaAldrich |
更快的操作
与创建轻量级工具相辅相成的是更快的操作。机械臂可以在携带相同有效载荷的情况下移动得更快,因为 3D 打印的臂端工具可以比传统制造的工具更轻。
在正确的情况下,更快的机器人 =更多的日常生产 =快乐的生产经理。我需要更进一步吗?
降低机械臂成本
每次我与一家投资机器人自动化设备的公司交谈时,他们都为自己的投资感到自豪。他们会讲一些轶事,比如“这个机器人价值 5 万美元。我真的必须努力说服我的老板相信那个!”。
机械臂的进入壁垒令人生畏。通常,对于工业解决方案,公司预计至少要花费 1 万美元。除了硬件费用之外,通常还有软件或实施费用。
机械臂发票的大小与两件事直接相关:
- 移动需要多少重量?
- 它需要到达多远?
从开始到 3D 打印臂端工具的规划可以直接影响机器人需要移动的整体重量。如果您必须考虑 5 磅的工具而不是 20 磅的工具,您可以指定一个更小的机械臂,并轻松地从您的发票中剪下 5 个数字。
合并装配
传统上构建的末端工具是块状的。他们的 BOM 可能包含数十个需要采购的零件。它们需要对所有部件进行复杂的组装。
3D 打印工具能够从一开始——设计阶段——改变工具的构建方式。如果不担心 3 轴铣床的设计考虑,您会如何进行不同的设计?
下面你可以看到一个很好的例子,说明 Genesis 如何重新设计他们的末端工具以整合他们的组装。结果是具有集成真空管线的更有效的工具。
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为了尽可能有效地运作,制造商需要根据他们尝试制造的零件的要求选择最适合工作的工具。
3D 打印经常被吹捧为制造任何你能想象到的任何东西的“灵丹妙药”。传统制造擅长的情况有很多,但机械臂末端工具是 3D 打印经常被忽视的领域之一。
单击此处从 Genesis 下载完整的案例研究,并详细了解他们如何通过重新思考如何构建机械臂末端工具来节省 17 天的制造时间。
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