3D nyomtatott robotmegfogók: Egyedi ujjak és karvégi szerszámok PA 12-ből

Mit érdemes nyomtatni egy robotcellához

Ugyanazon cella rögzítői és sablonjai ugyanezt a logikát követik; lásd fúrósablonok, készülékek és rögzítők.

Előnyök a megmunkált ujjakkal szemben

• Kis súly. Az EOS a PA 2200 sűrűségét 0,93 g/cm³-ben adja meg. A könnyebb ujjak kisebb tömeget jelentenek a kar végén, ami a robot teherbírásából többet hagy meg magának az alkatrésznek.
• Az alkatrészt követő formák. Egy ujj modellezhető a tartott alkatrész negatívjaként, ívelt érintkezési felületekkel, alámetszésekkel és zsebekkel, amelyeket nehéz lenne megmunkálni.
• Integrált funkciók. A kábelcsatornák, érzékelőtartók, könnyítő zsebek és bordák ugyanabban a nyomtatásban készülnek el.
• Gyors változtatások. Amikor a termék változik, az ujj is vele változik: szerkeszd a CAD-et, töltsd fel, rendeld meg. A tartalék készletek nem kerülnek többe, mint az elsők.
• Kíméletes az alkatrészekkel. A nejlon puhább, mint az acél vagy az alumínium, ami segít a festett, polírozott vagy kényes felületeknél.

Megbízhatóan fogó ujjak tervezése

• Pozicionálás, majd rögzítés. Hagyd, hogy az alkatrész először egy V-alakba, egy zsebbe vagy csapokhoz illeszkedjen, és a szorítóerőt csak a megtartására használd. Egy pozicionált alkatrész nem igényel nagy erőt.
• Hagyj hézagot. Használd a ±0,3 %-os (legalább ±0,3 mm) tervezési irányelvünket, és adj hozzá hézagot az alkatrész körül; lásd SLS tűrések és hézagok.
• Éltörés a bemenetnél. A bevezető éltörések az ujjba vezetik az alkatrészt, ha a pozíciók kissé eltérnek.
• Merevítés bordákkal. A hosszú ujjak teher alatt meghajlanak. A bordák és a gyökérhez közeli szélesebb keresztmetszet hatékonyabb, mint a tömör blokkok; tartsd a falakat egyenletesen, körülbelül 1,5-3 mm vastagon, és üregesítsd ki a vastag részeket.
• Lekerekített belső sarkok. Az ujj gyökere viseli a legnagyobb feszültséget; a lekerekítések megakadályozzák a repedéseket.
• Ügyelj a rétegsíkra. A PA 2200 a rétegsíkon belül a legerősebb (EOS: 48 MPa és 18 % nyúlás, szemben a rétegekre merőleges 42 MPa-lal és 4 %-kal). A kalkulátorban alkatrészenként kiválaszthatod a rétegsíkot, így az ujj a rétegeken belül hajlik.

Az ujjak rögzítése

• Csavarok az ujjon keresztül a fogópofába, alátétekkel, hogy elosszák a szorítóterhelést a nejlonon.
• Menetes betétek ott, ahol a csavarok a nyomtatott alkatrészbe mennek, és gyakran eltávolítják őket; lásd menetek és hőre lágyuló betétek SLS PA 12-ben.
• Pozicionáló csapok dörzsárazott furatokban, így az ujj minden cserénél ugyanabba a pozícióba kerül. Tervezd a furatokat névleges méretre, és dörzsárazd őket a pontos illeszkedéshez.
• Lapos érintkezési felületek a pofa csatlakozásánál, így a szorítóerőt a felület viseli, és nem csak a csavarok.

Vákuum- és levegőcsatornák

Az SLS képes olyan belső csatornákat nyomtatni, amelyek a tapadókorongokat egyetlen porthoz csatlakoztatják, mindenféle támasz nélkül. Két dologra kell figyelni. Először is, a pornak el kell tudnia hagyni minden csatornát, ezért minden csatornának nyílásokra van szüksége, és a hosszú, keskeny csatornákat nehéz tisztítani. Másodszor, a szinterezett PA 12 enyhén porózus, és nem automatikusan légtömör: a vékony falak szivároghatnak. Használj vastag falakat a csatornák körül, teszteld a vákuumot az első alkatrészen, és szükség esetén tömítsd vagy vond be a felületeket. Mi nem kínálunk tömítő kezelést; lásd vízzáró SLS alkatrészek.

Párnák és rugalmas ujjak

Csak PA 12-t nyomtatunk, így a puha érintkezési felületeket utólag adjuk hozzá: egy zsebbe ragasztott vagy az ujjba tervezett horonyba szorított gumipárnákat. Egy másik lehetőség a hajlítással alkalmazkodó ujj, például egy uszony-sugár (fin-ray) szerkezet, amely körbeöleli a kerek vagy szabálytalan alkatrészeket. Ezekre a hajlítóelemek szabályai vonatkoznak; lásd 3D nyomtatott rugók és rugalmas mechanizmusok.

Szín és azonosítás

Minden alkatrészt üveggyönggyel fúvunk és polírozunk. A festés segít egy pillantással megkülönböztetni az ujjkészleteket, például termékváltozatonként egy színnel. A fekete és a narancssárga raktáron van; a többi 59 szín körülbelül egy hónappal (20 munkanappal) növeli a szállítási időt, azonos áron. A minden ujjon dombornyomott alkatrészszám vagy revíziós betű segít a tartalékkészleteknél; lásd: szöveg és logók SLS alkatrészeken.

Korlátok

• Hő: Az EOS 64 °C-os hőhajlási hőmérsékletet ad meg 1,80 MPa nyomáson a PA 2200 esetében; a forró alkatrészeket kezelő ujjakat ellenőrizni kell. Lásd: PA 12 hő-, vegyszer- és UV-állóság.
• Nagy szorítóerők és nehéz alkatrészek: ellenőrizze a terhelést, vagy használjon fémet a terhelt szakaszokhoz.
• Kopás: a koptató alkatrészeken csúszó ujjak kopnak; tervezzen tartalékkészleteket.
• Biztonság: a robotcella biztonságáért az felel, aki integrálja és üzemelteti. Nem tanúsítunk alkatrészeket biztonsági funkciókra.

Komplett megfogó vagy robotkar-végi szerszám tervezésére van szüksége? A prototype.builders mérnökei kifejlesztik Önnel.

Gyakran ismételt kérdések

Miért érdemes 3D nyomtatni a robotmegfogó ujjakat?

A megfogó ujjak minden alkatrészhez egyediek, és gyakran változnak a termékkel együtt. Az SLS közvetlenül a CAD-ből nyomtatja őket strapabíró PA 12 anyagból, az alkatrészhez formázva, könnyűre és megmunkálás nélkül, így egy új vagy továbbfejlesztett ujj csak egy feltöltésnyire van.

Elég erős a PA 12 a megfogó ujjakhoz?

A legtöbb könnyű és közepes terhelésű kezelési feladathoz igen. Az EOS a PA 2200 esetében 48 MPa szakítószilárdságot és 0,93 g/cm³ sűrűséget ad meg. Nehéz alkatrészek, forró alkatrészek vagy nagy szorítóerőnek kitett ujjak esetén ellenőrizze a terhelést, vagy használjon fémet a terhelt szakaszokhoz.

Hogyan rögzítsem a nyomtatott ujjakat a megfogóra?

Használja a megfogó rögzítési mintáját átmenő furatokkal a csavarokhoz, hővel beágyazható vagy bepréselhető menetes betétekkel az ismételt összeszereléshez, és dörzsárazott furatokkal az illesztőszegekhez. Ossza el a szorítóerőt alátétekkel vagy lapos érintkezési felülettel.

Nyomtathatók vákuumcsatornák az alkatrészbe?

A belső csatornák támasztékok nélkül is kinyomtathatók, de a szinterezett PA 12 enyhén porózus és nem automatikusan légmentes. Hagyjon vastag falakat, tesztelje a vákuumot, és szükség esetén tömítse a felületeket. A csatornáknak nyílásokra van szükségük, hogy a port el lehessen távolítani.

Tudnak puha megfogó párnákat nyomtatni?

Csak PA 12 anyagot nyomtatunk. A puha érintkezési felületeket általában gumipárnák nyomtatott ujjra történő ragasztásával vagy rögzítésével, illetve rugalmas PA 12 szerkezetek, például fin-ray ujjak tervezésével alakítják ki.