Wydrukowane w 3D chwytaki robotów: niestandardowe palce i narzędzia na końcu ramienia z PA 12

Co drukować dla celi zrobotyzowanej

Uchwyty i przyrządy dla tej samej celi podlegają tej samej logice; patrz szablony wiertarskie, przyrządy i uchwyty.

Zalety w porównaniu z palcami obrabianymi maszynowo

• Niska waga. Firma EOS podaje gęstość PA 2200 na poziomie 0.93 g/cm³. Lżejsze palce oznaczają mniejszą masę na końcu ramienia, co pozostawia więcej udźwigu robota dla samej części.
• Kształty podążające za częścią. Palec można zamodelować jako negatyw trzymanej części, z zakrzywionymi powierzchniami styku, podcięciami i kieszeniami, które byłyby trudne do obróbki maszynowej.
• Zintegrowane funkcje. Kanały kablowe, mocowania czujników, kieszenie odciążające i żebra powstają w tym samym wydruku.
• Szybkie zmiany. Gdy zmienia się produkt, palec zmienia się wraz z nim: wystarczy edytować CAD, przesłać, zamówić. Zestawy zapasowe nie kosztują więcej niż pierwsze.
• Delikatność dla części. Nylon jest bardziej miękki niż stal czy aluminium, co pomaga w przypadku malowanych, polerowanych lub delikatnych powierzchni.

Projektowanie palców, które niezawodnie chwytają

• Ustal pozycję, a następnie zaciśnij. Proszę pozwolić części najpierw osiąść w kształcie litery V, kieszeni lub oprzeć się o kołki, a siły zacisku użyć tylko do jej przytrzymania. Część, której pozycja jest ustalona, nie wymaga dużej siły.
• Pozostaw luz. Proszę zastosować naszą wytyczną projektową wynoszącą ±0.3 % (co najmniej ±0.3 mm) i dodać luz wokół części; patrz Tolerancje i luzy w SLS.
• Fazuj wejście. Fazy wprowadzające naprowadzają część na palec, gdy pozycje nieznacznie się różnią.
• Usztywnij żebrami. Długie palce wyginają się pod obciążeniem. Żebra i szerszy przekrój w pobliżu podstawy są bardziej skuteczne niż lite bloki; proszę zachować równe ścianki, około 1.5 do 3 mm, i wydrążyć grube sekcje.
• Zaokrąglij wewnętrzne narożniki. Podstawa palca przenosi największe naprężenia; zaokrąglenia zapobiegają pęknięciom.
• Zwróć uwagę na płaszczyznę warstwy. PA 2200 jest najmocniejszy w płaszczyźnie warstwy (EOS: 48 MPa i 18 % wydłużenia, w porównaniu z 42 MPa i 4 % w poprzek warstw). W kalkulatorze mogą Państwo wybrać płaszczyznę warstwy dla każdej części, tak aby palec wyginał się w obrębie warstw.

Montaż palców

• Śruby przechodzące przez palec do szczęki chwytaka, z podkładkami w celu rozłożenia obciążenia zaciskającego na nylonie.
• Wkładki gwintowane tam, gdzie śruby wchodzą w wydrukowaną część i są często wykręcane; patrz gwinty i wkładki wtapiane na gorąco w SLS PA 12.
• Kołki ustalające w rozwiercanych otworach, dzięki czemu palec znajduje się w tej samej pozycji przy każdej wymianie. Proszę zaprojektować otwory w rozmiarze nominalnym i rozwiercić je do dokładnego dopasowania.
• Płaskie powierzchnie styku na styku ze szczęką, dzięki czemu siła zacisku jest przenoszona przez powierzchnię, a nie tylko przez śruby.

Kanały próżniowe i powietrzne

Technologia SLS pozwala na drukowanie wewnętrznych kanałów łączących przyssawki z jednym portem, bez żadnych podpór. Dwie kwestie wymagają uwagi. Po pierwsze, proszek musi mieć możliwość opuszczenia każdego kanału, więc każdy kanał potrzebuje otworów, a długie, wąskie kanały są trudne do czyszczenia. Po drugie, spiekany PA 12 jest lekko porowaty i nie jest automatycznie hermetyczny: cienkie ścianki mogą przeciekać. Proszę stosować grube ścianki wokół kanałów, przetestować próżnię na pierwszej części i w razie potrzeby uszczelnić lub powlec powierzchnie. Nie oferujemy obróbki uszczelniającej; patrz wodoszczelne części SLS.

Podkładki i palce podatne

Drukujemy tylko z PA 12, więc miękkie powierzchnie styku są dodawane później: gumowe podkładki wklejane w kieszeń lub zaciskane w rowku zaprojektowanym w palcu. Inną opcją jest palec, który dostosowuje się poprzez zginanie, taki jak struktura fin-ray, która owija się wokół okrągłych lub nieregularnych części. Podlegają one zasadom dla elementów podatnych; patrz drukowane w 3D sprężyny i mechanizmy podatne.

Kolor i identyfikacja

Każda część jest kulkowana kulkami szklanymi i polerowana. Barwienie pomaga na pierwszy rzut oka odróżnić zestawy palców, na przykład jeden kolor dla każdego wariantu produktu. Czarny i pomarańczowy są dostępne w magazynie; pozostałe 59 kolorów wydłuża czas dostawy o około miesiąc (20 dni roboczych), w tej samej cenie. Wytłoczony numer części lub litera rewizji na każdym palcu pomaga w przypadku zestawów zapasowych; proszę zobaczyć tekst i logo na częściach SLS.

Ograniczenia

• Ciepło: EOS podaje temperaturę ugięcia pod obciążeniem 64 °C przy 1,80 MPa dla PA 2200; palce przenoszące gorące części wymagają sprawdzenia. Proszę zobaczyć odporność PA 12 na ciepło, chemikalia i promieniowanie UV.
• Duże siły zacisku i ciężkie części: proszę sprawdzić obciążenie lub użyć metalu do obciążonych sekcji.
• Zużycie: palce ślizgające się po częściach ściernych ulegają zużyciu; proszę zaplanować zestawy zapasowe.
• Bezpieczeństwo: za bezpieczeństwo celi zrobotyzowanej odpowiada ten, kto ją integruje i obsługuje. Nie certyfikujemy części do funkcji bezpieczeństwa.

Potrzebują Państwo zaprojektowania kompletnego chwytaka lub narzędzia na koniec ramienia robota? Inżynierowie z prototype.builders mogą go z Państwem opracować.

Najczęściej zadawane pytania

Dlaczego warto drukować w 3D palce chwytaków robotów?

Palce chwytaka są specyficzne dla każdej części i często zmieniają się wraz z produktem. SLS drukuje je z wytrzymałego PA 12 bezpośrednio z CAD, dopasowane do kształtu części, lekkie i bez obróbki skrawaniem, dzięki czemu nowy lub ulepszony palec jest na wyciągnięcie ręki po jednym przesłaniu pliku.

Czy PA 12 jest wystarczająco wytrzymały na palce chwytaka?

Do większości zadań manipulacyjnych z lekkimi i umiarkowanymi obciążeniami, tak. EOS podaje dla PA 2200 wytrzymałość na rozciąganie 48 MPa i gęstość 0.93 g/cm³. W przypadku ciężkich części, gorących części lub palców poddawanych dużym siłom zacisku, proszę sprawdzić obciążenie lub użyć metalu do obciążonych sekcji.

Jak zamontować wydrukowane palce na chwytaku?

Proszę użyć wzoru mocowania chwytaka z otworami przelotowymi na śruby, wkładkami gwintowanymi osadzanymi na gorąco lub wciskanymi do wielokrotnego montażu oraz otworami rozwiercanymi na kołki ustalające. Proszę rozłożyć siłę zacisku za pomocą podkładek lub płaskiej powierzchni styku.

Czy w części można wydrukować kanały próżniowe?

Wewnętrzne kanały można drukować bez podpór, ale spiekany PA 12 jest lekko porowaty i nie jest automatycznie hermetyczny. Proszę zachować grube ścianki, przetestować próżnię i w razie potrzeby uszczelnić powierzchnie. Kanały wymagają otworów, aby można było usunąć proszek.

Czy mogą Państwo wydrukować miękkie nakładki na chwytaki?

Drukujemy tylko z PA 12. Miękkie powierzchnie styku są zazwyczaj wykonywane przez przyklejenie lub zaciśnięcie gumowych nakładek na wydrukowanym palcu, lub przez zaprojektowanie elastycznych struktur z PA 12, takich jak palce typu fin-ray.