Надруковані на 3D-принтері захвати для роботів: кастомні пальці та кінцеві інструменти з PA 12

Що друкувати для роботизованої комірки

Кріплення та кондуктори для тієї ж комірки дотримуються тієї ж логіки; див. шаблони для свердління, кондуктори та кріплення.

Переваги над фрезерованими пальцями

• Низька вага. EOS вказує для PA 2200 щільність 0.93 g/cm³. Легші пальці означають меншу масу на кінці маніпулятора, що залишає більше корисного навантаження робота для самої деталі.
• Форми, що повторюють деталь. Палець можна змоделювати як негатив деталі, яку він утримує, з вигнутими контактними поверхнями, піднутреннями та кишенями, які було б важко виготовити механічною обробкою.
• Інтегровані елементи. Кабельні канали, кріплення для датчиків, кишені для полегшення та ребра жорсткості створюються під час того ж друку.
• Швидкі зміни. Коли змінюється продукт, палець змінюється разом із ним: відредагуйте CAD, завантажте, замовте. Запасні комплекти коштують не більше, ніж перші.
• Обережність до деталей. Нейлон м'якший за сталь або алюміній, що допомагає з пофарбованими, полірованими або делікатними поверхнями.

Проєктування пальців, які надійно захоплюють

• Позиціюйте, потім затискайте. Спочатку дозвольте деталі розміститися у V-подібній формі, кишені або біля штифтів, і використовуйте силу затискання лише для її утримання. Деталь, яка вже позиційована, не потребує великого зусилля.
• Залишайте зазор. Використовуйте наші рекомендації з проєктування ±0.3 % (щонайменше ±0.3 mm) і додайте зазор навколо деталі; див. допуски та зазори SLS.
• Зробіть фаску на вході. Вхідні фаски спрямовують деталь у палець, коли позиції дещо відрізняються.
• Підсилюйте ребрами. Довгі пальці згинаються під навантаженням. Ребра та ширший поперечний переріз біля основи ефективніші за суцільні блоки; робіть стінки рівномірними, приблизно від 1.5 до 3 mm, і робіть товсті секції порожнистими.
• Округлюйте внутрішні кути. Основа пальця несе найбільше навантаження; галтелі запобігають появі тріщин.
• Зважайте на площину шару. PA 2200 є найміцнішим у площині шару (EOS: 48 МПа та 18 % відносного видовження, порівняно з 42 МПа та 4 % поперек шарів). У калькуляторі ви можете вибрати площину шару для кожної деталі, щоб палець згинався в межах шарів.

Монтаж пальців

• Гвинти крізь палець у губку захвату, з шайбами для розподілу навантаження від затискання на нейлон.
• Різьбові вставки там, де гвинти вкручуються в надруковану деталь і часто викручуються; див. різьби та вплавлювані вставки в SLS PA 12.
• Установчі штифти в розгорнутих отворах, щоб палець сідав у те саме положення щоразу при заміні. Проєктуйте отвори номінального розміру та розгортайте їх до точної посадки.
• Плоскі контактні поверхні на стику з губкою, щоб сила затискання передавалася через поверхню, а не лише через гвинти.

Вакуумні та повітряні канали

SLS може друкувати внутрішні канали, які з'єднують присоски з одним портом, без жодних підтримок. Два моменти потребують уваги. По-перше, порошок повинен мати змогу вийти з кожного каналу, тому кожен канал потребує отворів, а довгі вузькі канали важко очистити. По-друге, спечений PA 12 є трохи пористим і не є автоматично герметичним: тонкі стінки можуть пропускати повітря. Використовуйте достатньо товсті стінки навколо каналів, перевірте вакуум на першій деталі та загерметизуйте або покрийте поверхні за потреби. Ми не пропонуємо послугу герметизації; див. водонепроникні деталі SLS.

Накладки та піддатливі пальці

Ми друкуємо лише з PA 12, тому м'які контактні поверхні додаються згодом: гумові накладки, вклеєні в кишеню або затиснуті в паз, спроєктований у пальці. Інший варіант — палець, який адаптується шляхом згинання, наприклад, структура fin-ray, яка охоплює круглі або неправильної форми деталі. Вони підпорядковуються правилам для гнучких елементів; див. надруковані на 3D-принтері пружини та піддатливі механізми.

Колір та ідентифікація

Кожна деталь проходить дробоструминну обробку скляними кульками та полірується. Фарбування допомагає розрізняти набори пальців з першого погляду, наприклад, один колір для кожного варіанту продукту. Чорний та помаранчевий є в наявності; інші 59 кольорів збільшують час доставки приблизно на один місяць (20 робочих днів) за тією ж ціною. Рельєфний номер деталі або літера ревізії на кожному пальці допомагає із запасними наборами; див. текст і логотипи на деталях SLS.

Обмеження

• Нагрівання: EOS вказує температуру теплової деформації 64 °C при 1,80 МПа для PA 2200; пальці, які працюють з гарячими деталями, потребують перевірки. Див. Стійкість PA 12 до нагрівання, хімічних речовин та УФ-випромінювання.
• Високі зусилля затискання та важкі деталі: перевірте навантаження або використовуйте метал для навантажених секцій.
• Знос: пальці, які ковзають по абразивних деталях, зношуються; плануйте запасні набори.
• Безпека: за безпеку роботизованої комірки відповідає той, хто її інтегрує та експлуатує. Ми не сертифікуємо деталі для функцій безпеки.

Потрібно спроєктувати повноцінний захват або інструмент на кінці маніпулятора? Інженери з prototype.builders можуть розробити його разом з вами.

Поширені запитання

Навіщо друкувати пальці роботизованих захватів на 3D-принтері?

Пальці захвату є специфічними для кожної деталі і часто змінюються разом із продуктом. SLS друкує їх з міцного PA 12 безпосередньо з CAD, адаптованими до форми деталі, легкими та без механічної обробки, тому новий або вдосконалений палець — це лише одне завантаження файлу.

Чи достатньо міцний PA 12 для пальців захвату?

Для більшості завдань з переміщення з легкими та помірними навантаженнями — так. EOS вказує для PA 2200 міцність на розрив 48 МПа та щільність 0.93 g/cm³. Для важких деталей, гарячих деталей або пальців під високим зусиллям затискання перевірте навантаження або використовуйте метал для навантажених секцій.

Як закріпити надруковані пальці на захваті?

Використовуйте монтажну схему захвату з наскрізними отворами для гвинтів, різьбовими вставками (вплавлюваними або запресовуваними) для багаторазового збирання та розгорнутими отворами для установочних штифтів. Розподіліть зусилля затискання за допомогою шайб або плоскої контактної поверхні.

Чи можна надрукувати вакуумні канали всередині деталі?

Внутрішні канали можна друкувати без підтримок, але спечений PA 12 є трохи пористим і не є автоматично герметичним. Робіть стінки достатньо товстими, перевіряйте вакуум і за потреби герметизуйте поверхні. Канали повинні мати отвори, щоб можна було видалити порошок.

Чи можете ви надрукувати м'які накладки для захвату?

Ми друкуємо лише з PA 12. М'які контактні поверхні зазвичай виготовляють шляхом приклеювання або затискання гумових накладок на надрукований палець, або шляхом проєктування гнучких структур з PA 12, таких як пальці з ефектом Fin Ray.