在3D打印中使用機(jī)械臂的8大理由

魔猴君  知識(shí)堂   29天前

機(jī)械臂——機(jī)動(dòng)化、可編程、精密設(shè)計(jì)——長(zhǎng)期以來(lái)一直是工業(yè)自動(dòng)化的主要組成部分。它們的關(guān)節(jié)模仿人類手臂的關(guān)節(jié)，通過(guò)簡(jiǎn)化重復(fù)任務(wù)來(lái)提高制造效率。這聽(tīng)起來(lái)熟悉嗎？這些好處與增材制造的好處類似。那么為什么不將兩者結(jié)合起來(lái)呢？

3D打印機(jī)與機(jī)械臂的結(jié)合開(kāi)辟了新的可能性，提供了更大的靈活性、更好的適應(yīng)性和工作流程的優(yōu)化。在本文中，我們探討了在3D打印中使用機(jī)械臂的八個(gè)理由。我們將只關(guān)注那些直接執(zhí)行打印的操作——事實(shí)上，可以使用機(jī)械臂執(zhí)行其他任務(wù)，例如移除打印床。

非平面機(jī)器人3D打印機(jī)打印彎曲管道（圖片來(lái)源：Emil Johansson）

1：提高靈活性和多平面刀具路徑

大多數(shù)3D打印機(jī)在笛卡爾平面上運(yùn)行，笛卡爾平面是由垂直的x軸和y軸定義的二維平面。一些機(jī)械臂也局限于笛卡爾平面，但并非全部。許多機(jī)械臂3D打印機(jī)可以遵循多平面刀具路徑，不僅可以在平面上打印，還可以在多個(gè)方向上打印。不再受限于傳統(tǒng)水平逐層3D打印，用戶享受更大的設(shè)計(jì)自由。

2：減少打印支持

由于機(jī)械臂3D打印機(jī)可以具有多平面刀具路徑，因此能夠減少對(duì)打印支撐的需求。它們通?？梢詫?shí)現(xiàn)顯著的懸垂，具體取決于機(jī)械臂工作的軸的數(shù)量，無(wú)論是兩個(gè)、三個(gè)、五個(gè)還是更多。通過(guò)最大限度地減少這些支撐，材料浪費(fèi)和后處理也隨之減少，從而增加了該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。

3：更大的打印量

機(jī)械臂3D打印機(jī)不必局限于打印床。它們有各種尺寸，可以實(shí)現(xiàn)各種體積，從桌面版本到足以建造建筑物的尺寸。此外，機(jī)械臂3D打印機(jī)可以安裝在軌道上，使其具有移動(dòng)性，并允許其在通常范圍之外進(jìn)行打印。這使得開(kāi)展更大的項(xiàng)目成為可能，這對(duì)于航空航天和汽車解決方案非常有用。

使用機(jī)械臂進(jìn)行3D打印的示例（圖片來(lái)源：Replique）

4：改變頭部

機(jī)械臂3D打印機(jī)有多種功能。這些機(jī)器的頭部可以更換，從而使其能夠執(zhí)行多種功能。如果機(jī)械臂兼容不同的工具頭，用戶可以將不同的增材制造技術(shù)以及減材制造技術(shù)集成到工作流程中。在這種情況下，甚至可以使用CNC加工等減材技術(shù)。這也為空間優(yōu)化開(kāi)辟了道路，因?yàn)闄C(jī)械臂可以取代許多不同的機(jī)器。

5：重復(fù)使用你已經(jīng)擁有的機(jī)械臂

如果您已經(jīng)擁有機(jī)械臂并且想要開(kāi)始使用3D打印，那么可以對(duì)其進(jìn)行改造。例如，Adaxis提供名為AdaOne的軟件，可以將機(jī)械臂變成大型3D打印機(jī)。該工具支持廣泛的硬件、沉積技術(shù)和材料，使其與各種各樣的應(yīng)用程序兼容。

6：擁有完整的單細(xì)胞解決方案

市場(chǎng)上還有一些機(jī)械臂3D打印解決方案作為完整的單單元解決方案出售，例如Meltio的Robot Cell。這種金屬3D打印解決方案包括一個(gè)封閉在單元內(nèi)的機(jī)械臂，因?yàn)榇蛴”仨氃谑芸丨h(huán)境中進(jìn)行。該單元本身與其他機(jī)器人品牌兼容，并與標(biāo)準(zhǔn)配置的ABB機(jī)械臂配合使用。緊湊、多功能且完全集成的設(shè)計(jì)有助于縮短交貨時(shí)間并優(yōu)化生產(chǎn)。

Massive Dimension的機(jī)械臂解決方案（圖片來(lái)源：Massive Dimension）

7：3D打印可在各種表面上進(jìn)行，并可進(jìn)行修復(fù)

機(jī)械臂3D打印機(jī)通常可以在各種表面上打印。因此，這項(xiàng)技術(shù)對(duì)于進(jìn)行修復(fù)非常有效。設(shè)備維修是零件更換的可持續(xù)替代方案，同時(shí)也減少了對(duì)特定制造工具的依賴。有時(shí)，當(dāng)零件已有幾十年歷史或制造這些零件的公司已經(jīng)倒閉時(shí)，可能無(wú)法再找到相同的零件。使用機(jī)械臂進(jìn)行3D打印可以使維修變得更容易，使原本無(wú)法使用的部件能夠正常使用。西門子能源是一家在機(jī)械臂上使用電弧閃光制造來(lái)維護(hù)和修理渦輪葉片等設(shè)備的公司。

8、多種增材制造材料和技術(shù)

機(jī)械臂增材制造可兼容多種材料，從金屬到塑料到混凝土。還可以使用顆粒進(jìn)行擠壓，從而擴(kuò)大了材料的選擇范圍。甚至?xí)r裝設(shè)計(jì)師也使用機(jī)器人3D打印機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)，造型師也嘗試打印羊毛等不尋常的材料。此外，多種增材制造技術(shù)與機(jī)械臂兼容，包括電弧3D打印、線激光、激光金屬沉積、顆粒擠出、長(zhǎng)絲擠出和混凝土擠出。

編譯整理：3dnatives