提升夹具抓取效率 3D打印激发气体工程学潜力

　　【中国智能制造网 智造快讯】流水线上机器人接触货物的夹具一向是个定制化的工具，对于分秒必争的流水线生产效率，抓取更多的产品无疑将为生产商提升效率带来的想象空间，而效率的提升意味着利润空间的提升。
　　
　　要提升夹具的抓取效率，其中一个途径就是优化夹具的形状，而这正是3D打印的一大优势。　　美国的一家食品生产商需要机器人堆叠饼干并放进纸箱中，这一过程基本上是由真空原理实现的：真空吸入“抓起”饼干，然后放置纸箱中。　　抓取饼干的挑战在于：为了大限度地提高速度而不破坏机器人的重心，夹具和产品的组合重量不超过2公斤。而饼干组合的重量重是1.5公斤，所以夹具的重量就需要不超过500克。
　　
　　而饼干生产商希望通过优化夹具的设计能够抓取更多的饼干，并且希望夹具的柔性更强，不仅抓取单一的饼干组合，还可以抓取三盒大小的组合，Anubis3D接受了这一挑战，Anubis3D是一家3D打印服务方案解决商，其主要市场包括食品和饮料，化工，粉末处理，塑料制造行业。在这里，中国3D打印网了解到Anubis3D事业部专业从事小批量的增材制造生产（AM），专门生产那些要么通过传统方式生产太贵，或者太复杂，或者完全不可能通过传统的制造技术生产的产品。
　　
　　一般情况下，要满足饼干生产商的要求就只能通过更换更大的机器人。但3D打印为夹具的空气学优化带来了想象空间，Anubis3D决定从优化夹具的几何线条做起。
　　
　　通过Altair（澳汰尔工程软件）的solidThinking仿真驱动设计创新工具，Anubis3D在有限元分析的基础上调整了夹具的几何线条、厚度、强度以及灵活性的设计，为了进一步提高吸取能力，设计师创造了新的带异形孔空气通道的设计，而这样的设计无法通过传统方法制造出来。这一点，和我们之前介绍过的Materialise的出风装置，风孔的槽型完全按照风力和风向来设置，几乎每个都是倾斜的喇叭孔，而且朝向各不相同。
　　
　　设计模型通过EOS的激光烧结设备EOSINTP395打印出来，用于真空部分的材料是尼龙12，不仅带来抓取的灵活性，还带来维持碰撞荷载的能力，并且这种材料通过FDA用于食品接触材料的批准。相比与原来的设计（通过机械加工的方式生产出来的），激光烧结的版本实现了更大的抓取效率，更少的空气消耗。
　　
　　通常这样的设计迭代需要几个月的时间来设计和制造完成，通过3D打印只花了一个星期。为了更美观的视觉感受，夹具还被喷涂成了醒目的红色。没错，或许单个激光烧结的夹具比较贵，然而考虑到更换更大的机器人需要承担的价格，以及由于3D打印夹具带来的流水线生产效率提升，3D打印所带来的综合效益优势就变得显而易见了。