自動化工具（包括硬件和軟件）的成功集成對于希望在全球化和競爭激烈的網絡中保持成功的制造商來說至關重要。
機器人解決方案是該方程式中最復雜的部分之一。它們的組件需要足夠堅固，以承受它們所處理產品的重量，同時又需要足夠輕巧以進行操縱。此外，機器人技術必須進行定制，以確保它們能夠靈巧地操縱不同形狀的產品。
總部位于日本岐阜的 FIT Co. 找到了一種解決方案，使該公司不僅能夠成功制造機器人組件，而且能夠圍繞臂端工具 （EOAT） 建立整個業(yè)務。FIT的新機器人分支ARMA利用 Fuse 系列激光燒結 sls 3d打印機的獨特功能來制造機器人組件，這些組件不僅可以取代傳統(tǒng)的金屬臂端工具，還可以對其進行改進。
機械臂末端工具要求
這種夾持器組件在ARMA的Fuse系列SLS 3D打印機上打印，采用堅固耐用、輕量化的尼龍12粉末材料，使公司能夠為各種不同形狀和重量的產品創(chuàng)建按需機器人解決方案。
隨著在線購物和大型倉庫配送模式已成為產品到達消費者的主要方式，取放機器人的需求特別高。種類繁多的產品（數十萬種不同的 SKU）可以具有不同的重量、形狀和包裝類型，因此為機器人定制的臂端工具至關重要。然而，設計每個定制部件都涉及復雜的工程設計。
盡管機器人領域發(fā)展迅速，但它們仍然經常依賴傳統(tǒng)的金屬制造方法來制造所有組件，包括臂端工具。畢竟，這些機器人需要堅固、耐用，并具有處理不同形狀和尺寸產品所需的靈巧性。
傳統(tǒng)的制造方法（如機加工或成型）難以滿足這些要求，因此機械臂末端工具通常由多個組件制成，這些組件可作為組件使用。組件越多，機器人制造商供應鏈中斷的風險就越大。
然而，借助SLS 3D打印技術 ，ARMA可以更自由地設計組件。Fuse 系列打印機的自支撐粉末床意味著可以在沒有支撐結構的情況下構建零件，并且可以進行晶格、內部通道、蜂窩圖案或衍生式設計等復雜形狀。通過利用這些設計可能性，ARMA優(yōu)化了零件的輕量化，同時仍保持了強度和靈活性。
通過使用Fuse系列和 尼龍 12 粉末 打印，ARMA 能夠將夾持器和末端執(zhí)行器部件的重量減輕 40%。用尼龍代替金屬部件以及在零件內使用蜂窩結構都為零件的成功做出了貢獻?！皩τ贏RMA的夾持器來說，尼龍12粉末提供的強度綽綽有余，”FIT和ARMA首席執(zhí)行官Takashi Furuta說。
多方法方法的優(yōu)點
這些組件均由Furuta的團隊使用Nylon 12 粉末在Fuse1上打印制作，其中一些經過蒸汽平滑處理，以提高其美觀性和耐用性，從而創(chuàng)造出真正的最終用途質量產品。
Furuta 在將傳統(tǒng)制造方法與現代工具相結合方面取得了巨大成功，自 2016 年以來，他已將增材制造技術融入其公司的設計和制造流程中。該公司生產許多金屬部件以及各種3D打印技術。不同的3D打印方法賦予該工藝不同的優(yōu)勢?！拔覀兪褂?/span>FDM 快速生產一件產品。對于批量生產，我們使用 Fuse 1，“Furuta 說。
當 FIT 于 2022 年開始使用 Fuse 系列打印機進行打印時，他意識到 SLS 成品零件的強度和質量將為他的業(yè)務開辟新的機會?！昂苌儆屑夹g與 Fuse 1 的質量相媲美，尤其是綜合設計自由度、 各向同性 、表面光潔度和強度方面的考量，”Furuta 說。
Fuse 系列打印機提供的尺寸精度使 Furuta 能夠輕松設計裝配零件，因為他對 Fuse 系列的可靠性和一致的公差充滿信心。他們將SLS打印的尼龍12粉末零件與傳統(tǒng)的金屬部件相結合，創(chuàng)造出比以前的迭代重量更輕的機器人系統(tǒng)，但仍然非常堅固耐用——所有這些都比依賴傳統(tǒng)加工來制造每個零件的成本更低。
蒸汽平滑，提高美觀質量和易于組裝
蒸汽平滑可以提高 SLS 3D 打印部件的表面質量，并有助于使它們在可能暴露于光線、液體或化學品的最終使用環(huán)境中更加耐用。
SLS零件在強度方面是最終使用質量，但許多客戶更喜歡使用先進的后處理方法來改變零件的表面，并消除SLS技術帶來的一些表面粗糙度。
ARMA利用蒸汽平滑技術，將零件浸泡在汽化化學溶劑中，形成3D打印材料的受控化學熔體，填充微小的空腔并在零件周圍形成光滑、有光澤的外殼。 值得注意的是，平滑效果不僅限于視線幾何形狀，因此適用于具有內部通道或其他負面特征的復雜零件。ARMA 使用 AMT PostPro SF50 實現光滑的表面光潔度，從而更輕松地將尼龍 12 粉末組件集成到組件中。
減少組件數量，使供應鏈絕緣
SLS打印機具有自支撐打印床，因此可以創(chuàng)造性地將零件設計為一個整體，從而減少對外部承包商提供多個零件的依賴，并使ARMA的供應鏈絕緣。
通過限制構成臂端夾持器或機器人組件的單個組件的數量，ARMA可以降低供應鏈混亂影響其產品生產或分銷的風險。將增材制造技術與 Fuse 系列一起引入內部是他們控制生產方式的一種方式?！拔覀冊?Fuse 1 上制造的夾具和末端執(zhí)行器是定制的，因為需求因公司和生產地點而異，”Furuta 說。如果每個定制訂單都需要組裝多個組件并使用不同的材料，那么交付客戶訂單的交貨時間很快就會失控。
Fuse SLS 生態(tài)系統(tǒng)結構緊湊，幾乎不需要基礎設施，可以在辦公室或工廠環(huán)境中使用。將其作為生產解決方案引入內部是可能的——即使對于像 ARMA 這樣剛剛開始尋找客戶群的公司也是如此。對于大規(guī)模制造方法過于昂貴和復雜的小批量生產，內部 SLS 3D 打印是完美的解決方案。
ARMA將功能與美學相結合
將 Fuse 系列集成到 FIT 的制造工作流程中，幫助他們成功發(fā)展，以至于他們能夠將整個部門 ARMA 專門用于制造這些臂端工具組件。
一向矜持的古田在被問及保險絲時臉上露出了笑容，簡單地說：“這很有趣。SLS 技術消除了設計限制，整個 SLS 生態(tài)系統(tǒng)的簡化工業(yè)能力對 Furuta 很有吸引力，他將精力用于將笨重的組件轉變?yōu)槠交傻母咝阅軝C器人系統(tǒng)。對于Fuse，Furuta表示，他希望繼續(xù)“追求功能并消除不必要的功能”。
SLS 3D 打印為制造堅固、耐用的最終用途部件開辟了可能性，這些部件可以替代金屬部件。通過將生產資料引入內部并控制您的供應鏈，您可以更加敏捷，免受風險，并更好地抓住新的機會。
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