Įprastas pneumatinis griebtuvas yra su išgręžtų skersinių skylių, srieginių kamščių, išorinių jungiamųjų detalių ir kelių sandarinimo paviršių labirintu. Kiekviena jungtis yra galimas nuotėkio kelias. Surinkimas užtrunka, dalis sunkesnė nei reikia, o aklavietės praėjimai surenka šiukšles. Daugelis inžinierių galiausiai užduoda tą patį klausimą: ar oro kanalai gali būti atspausdinti tiesiai griebtuvo korpuse vienu gabalu?
Daugeliu atvejų atsakymas yra teigiamas, jei projektuojant laikomasi proceso ribų ir pasirinkta tinkama medžiaga bei technologija. Puikiai atliktas3D spausdintas roboto griebtuvassu integruotais kanalais pašalina daugumą tradicinės santechnikos, sumažina nuotėkio vietas ir dažnai sumažina svorį ir surinkimo žingsnius.
1. Kodėl tradiciniai „Gripper“ oro kanalai sukelia tiek daug galvos skausmų?
Įprasta praktika prasideda nuo kieto bloko. Iš kelių krypčių gręžiamos kryžminės skylės, išvalomos sankryžos, o nenaudojamos angos užsandarinamos kamščiais arba varžtais. Išoriniai kolektoriai, vamzdeliai ir jungiamosios detalės užbaigia grandinę.
Pasikartojančios problemos yra aiškios:
Keli galimi nuotėkio taškai kiekviename kamštyje, jungtyje ir sandariklyje
Aklinos skylės ir aštrūs kampai, kurie sulaiko drožles ar dulkes
Papildomas tūris ir masė iš vientiso bloko ir išorinė aparatinė įranga
Daug laiko reikalaujantis surinkimas ir didesnė montavimo klaidų rizika
Papildoma gamyba sumažina dalių skaičių ir surinkimo etapus, sujungiant tai, kas anksčiau buvo atskiri gręžtiniai korpusai, kolektoriai ir jungtys. Ši konsolidacija yra pagrindinė priežastisintegruoti oro kanalai 3D spausdinimastapo patraukli pasirinktiniams galutiniams efektams.
2. Ar tikrai oro kanalus galima spausdinti 3D formatu tiesiai į dalį?
Taip. Sluoksnis po sluoksnio konstrukcija leidžia dizaineriui sukurti ištisinius vidinius praėjimus, einančius lenktais arba išsišakojusiais takais, kurių neįmanoma išgręžti atliekant vieną sąranką. Įsivaizduokite, kad griebtuvą statote taip, kaip formuojasi upės sistema – pagrindiniai kanalai, atšakos ir sankryžos auga kartu, o ne vėliau nupjaunami.
Sudėtingos geometrijos, kurių tradicinis apdirbimas negali pagaminti iš vieno gabalo, tampa įprasta:
Sklandžiai lenkti maršrutai, vengiantys aštrių kampų
Kintami skerspjūviai, atitinkantys srauto reikalavimus
To paties korpuso viduje sujungtos kelios nepriklausomos grandinės
Keletas procesų puikiai atlieka šį darbą:
MJF (Multi Jet Fusion) nailonas– Greiti, patvarūs ir ekonomiški funkciniai polimeriniai griebtuvai ir kolektoriai. Puikiai tinka3D spausdintas pneumatinis kolektoriusdizaino.
SLA arba panaši derva– Labai detalūs ir lygūs paviršiai, tinka mažesnio slėgio arba prototipiniams kanalams, kai medžiagos savybės atitinka darbo ciklą.
Metalo 3D spausdinimas(aliuminis arba nerūdijantis plienas) – pasirenkama, kai reikalingas didesnis stiprumas, atsparumas temperatūrai ar dilimui. Tai maršrutas dažniausiai pasirenkamas reikliemsmetalo 3D spausdinimo paslauga robotų dalims.
Kiekvienas procesas turi savo projektavimo taisykles, tačiau visi gali sukurti tikrus vidinius oro praėjimus, kai geometrija suplanuota teisingai.
3. Kokios yra tikrosios ribos?
Galima spausdinti kanalus; užtikrinti, kad jie būtų patikimi gamyboje, yra tikras darbas. Štai praktiniai suvaržymai, su kuriais susiduriame kiekvieną dieną.
Minimalus skersmuo ir ilgis
Dauguma polimerinių procesų patogiai apdoroja maždaug 1,5–2 mm kanalus. Metalo lazerinio miltelių sluoksnio lydymas paprastai teikia pirmenybę 2 mm ar didesniam, kad būtų patikimai pašalinti milteliai ir tekėti pastoviai. Labai ilgi, siauri arba labai šakoti tinklai padidina nebaigto valymo riziką.
Vidinio paviršiaus ir miltelių/dervos pašalinimas
Atspausdintos kanalo sienelės yra šiurkštesnės nei išgręžtos ir išlygintos skylės. Atliekant procesus miltelių pagrindu, miltelių likučiai turi būti visiškai pašalinti. Konstrukcijoms reikia prieinamų išėjimų, tinkamo skerspjūvio ir kartais laikinų pabėgimo prievadų, kurie vėliau yra prijungiami arba apdirbami.
Slėgis ir sandarinimas
Daugelis3D spausdintas roboto griebtuvaskanalai sėkmingai veikia esant tipiniam pneumatiniam slėgiui (4–8 barai). Kritiniai sandarinimo paviršiai, aukšto slėgio zonos ar tikslios angos dažnai vis dar yra lengvai apdirbamos CNC. O žiedo grioveliai ir srieginės prievados dažniausiai apdirbamos po spausdinimo.
Prieš spausdindami su klientais patvirtiname penkis taškus
Mažiausias kanalo skersmuo ir didžiausias ilgis
Nepriklausomų grandinių skaičius ir reikalingas srautas
Darbinis slėgis ir bet kokie vakuumo reikalavimai
Reikalingi po apdorojimo sandarinimo arba montavimo paviršiai
Priimtinas paviršiaus šiurkštumas praėjimų viduje
Ankstyvas šių problemų sprendimas padės išvengti daugelio tolesnių problemų.
4. 3D spausdinti ir CNC apdoroti griebtuvai: kurį turėtumėte pasirinkti?
Paprastas sprendimo vadovas:
Didelis geometrinis sudėtingumas + integruoti kanalai →3D spausdintas roboto griebtuvas
Labai didelis tūris + paprasti išgręžti kanalai → CNC vis dar dažnai laimi vieneto kaina
Mažas ar vidutinis tūris + pasirinktinė geometrija → priedas paprastai yra greitesnis ir ekonomiškesnis
Griežtos leistinos nuokrypos tik sandarinimo paviršiams → hibridas (atspausdinkite korpusą, apdirbkite svarbiausias savybes)
Kai projektas apima išsišakojusius vidinius maršrutus, dalių konsolidavimą arba greitą iteraciją, aindividualaus pneumatinio griebtuvo gamintojaskuri siūlo priedus, paprastai užtikrina mažesnes bendras išlaidas ir trumpesnį pristatymo laiką nei grynas CNC. Dėl nesudėtingų didelio tūrio žandikaulių su tiesiomis skylėmis tradicinis apdirbimas išlieka konkurencingas.
5. Atvejo analizė: Integruoto oro kanalo griebtuvo projektas
Pakuotės integratorius atėjo pas mus su kelių grandinių pneumatiniu griebtuvu, kuris rėmėsi išgręžtų blokų, kamščių ir išorinių jungiamųjų detalių grupe. Nuotėkio keliai buvo dažni, surinkimas buvo lėtas, o įrankių masė ribojo roboto greitį.
Mes pertvarkėme korpusą kaip vieną3D spausdintas roboto griebtuvassu visiškai integruotais oro kanalais. Naujoji versija sujungė pagrindines grandines konstrukcijos viduje, išlaikė tik būtinus išorinius prievadus, o sudėtingam vidiniam tinklui naudojo hibridinį metodą-priedą, lengvą CNC paviršių sandarinimui ir tvirtinimo sąsajoms.
Rezultatas buvo švaresnis, lengvesnis mazgas su mažiau galimų nuotėkio vietų ir supaprastintas montavimas. Klientas perkėlė dizainą į įprastą gamybinį naudojimą po to, kai funkciniai pneumatiniai bandymai patvirtino patikimą veikimą esant normaliam darbiniam slėgiui.
6. Kaip pasirinkti patikimą 3D spausdinimo tiekėją robotų dalims
Prieš įsipareigodami patikrinkite šiuos dalykus:
„Design-for-additive Review“ (DFM), kuri konkrečiai skirta vidiniams kanalams ir miltelių / dervos pašalinimui
Galimybė apžiūrėti vidinius praėjimus (jei reikia, vizualiai, oro srautu arba KT)
Medžiagų sertifikatai ir proceso atsekamumas
Pajėgumai tiek prototipams, tiek mažiems ir vidutiniams gamybos ar didmeniniams kiekiams
Aiški komunikacija apie papildomo apdorojimo ir hibridinio apdirbimo parinktis
GalintisRoboto galo efektoriaus 3D spausdinimo gamyklaarbacustom griebtuvas didmeninio tiekėjasPrieš cituodami atvirai aptars kanalo kūrimo taisykles ir pažymės rizikas. Patirtis su funkcionaliomis pneumatinėmis dalimis yra svarbesnė nei grynas estetinis spausdinimas.
Pramonės procesų standartai ir kokybės praktika, sukurta pramoninių priedų gamybai, toliau bręsta, todėl pirkėjai gali aiškesnius kriterijus vertinant tiekėjus.
DUK
Ar galima 3D spausdinti roboto griebtuvo oro kanalus?
Taip. Išlenktos, šakotos ir kelių grandinių ištraukos gali būti pagamintos iš vienos dalies, kai konstrukcija atitinka proceso ribas.
Ar 3D spausdintas pneumatinis griebtuvas yra pakankamai tvirtas naudoti gamykloje?
Taip, kai medžiaga ir procesas atitinka apkrovą, slėgį ir darbo ciklą. Gamybos ląstelėse jau naudojamos ir polimerinės (MJF nailono), ir metalinės galimybės.
Ar 3D spausdintas oro kanalas nutekės?
Tinkamai suprojektuoti ir išvalyti kanalai patikimai veikia esant tipiniam pneumatiniam slėgiui. Kritiniai sandarinimo paviršiai dažnai baigiami apdirbti, kad būtų užtikrintas pastovus veikimas ir pagalbakaip sumažinti oro nuotėkį robotų griebtuvuose.
Ar 3D spausdinimas yra pigesnis nei CNC pritaikytiems griebtuvams?
Sudėtingos geometrijos ir mažo iki vidutinio tūrio atveju taip, ypač kai atsižvelgiama į kanalus, dalių konsolidavimą ir sumažintą surinkimą. Paprastos didelės apimties dalys vis tiek gali būti naudingos CNC.
Kiek užtrunka gauti pasirinktinį 3D spausdintą griebtuvą?
Prototipai paprastai pristatomi per 5–15 darbo dienų, priklausomai nuo proceso, medžiagos ir apdailos. Gamybos kiekiai atsiranda, kai projektas patvirtinamas.
Kitas žingsnis
Jei turite griebtuvo dizainą, kuris šiuo metu priklauso nuo išgręžtų skylių, kaiščių ir išorinių jungiamųjų detalių, atsiųskite brėžinius arba 3D modelį. Peržiūrėsime spausdinamumą, kanalo galimybes ir geriausią proceso kelią – polimerą, metalą ar hibridą – ir pateiksime aiškų įvertinimą bei citatą.