Por que você deve imprimir em 3D suas ferramentas de fim de braço

Ferramentas de fim de braço são um grampo para empresas de equipamentos industriais. O segmento de automação industrial - apesar do COVID19 - deve atingir US $ 296,70 bilhões até 2026. Independentemente de qual produto um equipamento automatizado está ajudando a produzir, a criação de uma pinça ou ferramenta eficaz é essencial.

Tendo falado com dezenas de empresas de equipamentos industriais, estou sempre perplexo com a forma como eles podem ser resistentes à impressão 3D. Como qualquer outro método de fabricação, a impressão 3D é a ferramenta certa para o trabalho de criação de alguns componentes específicos. Construir uma ferramenta end-of-arm é absolutamente um desses componentes.

• Não seria sensato fresar um componente que poderia ser construído mais rapidamente em um torno.
• Ninguém escolheria inteligentemente moldar por injeção uma peça que poderia ser fabricada mais facilmente com uma matriz de extrusão simples.
• Não faria sentido imprimir em 3D um componente que pudesse ser construído mais rapidamente com uma folha de metal dobrada.

Montar dezenas de componentes de alumínio fresado e hardware de estoque para construir uma ferramenta de ponta de braço parece igualmente bobo quando armado com o conhecimento de como a impressão 3D realmente se destaca nesta área.

Ferramentas de fim de braço mais leves

O alumínio é um dos materiais de fabricação mais populares. É barato, fácil de usinar e leve para os padrões de metal.

Comparado com plásticos? Sem chance. ULTEM (nome de marca registrada para plástico PEI) tem menos da metade da densidade do alumínio.

Além disso, as impressões 3D não precisam ser impressas em plástico sólido. Normalmente, para uma ferramenta de fim de braço, a prática recomendada (se possível) é imprimir uma camada externa espessa e deixar o interior da peça com densidade de 40-60%. Isso economiza tempo de impressão, custo de material e peso da peça de uso final.

Material	Densidade	Fonte
Alumínio	2,7g / cm³	Elmhurst.edu
PEI (ULTEM)	1,27 g / cm³	SigmaAldrich

Operações mais rápidas

De mãos dadas com a criação de ferramentas leves estão as operações mais rápidas. Um braço robótico pode se mover mais rápido carregando a mesma carga útil porque uma ferramenta de fim de braço impressa em 3D pode ser construída mais leve do que uma tradicionalmente fabricada.

Na situação certa, robô mais rápido =mais produção diária =gerentes de produção felizes. Eu preciso ir mais longe?

Custo inferior do braço do robô

Cada vez que falo com uma empresa que investiu em equipamentos de automação robótica, ela se orgulha do investimento que fez. Eles vão contar histórias como “Este robô custou $ 50.000. Tive de trabalhar muito para convencer o meu chefe disso! ”.

A barreira para a entrada de braços robóticos é assustadora. Normalmente, para uma solução industrial, uma empresa pode esperar gastar US $ 10 mil no mínimo. Freqüentemente, há custos de software ou implementação além das despesas de hardware.

O tamanho da fatura do seu braço robótico está diretamente relacionado a duas coisas:

1. Quanto peso ele precisa para se mover?
2. Quão longe ele precisa ser capaz de alcançar?

O planejamento desde o início até a impressão 3D das ferramentas de fim de braço pode impactar diretamente no peso geral que o robô precisa se mover. Se você tiver que contabilizar uma ferramenta de 5 libras em vez de uma ferramenta de 20 libras, pode especificar um braço robótico muito menor e cortar facilmente 5 dígitos de sua fatura.

Consolidar montagens

As ferramentas de fim de braço tradicionalmente construídas são em blocos. Eles podem ter uma lista de materiais de dezenas de peças que precisam ser terceirizadas. Eles exigem uma montagem complexa de todas as peças.

As ferramentas impressas em 3D são capazes de mudar a forma como uma ferramenta será construída desde o início - o estágio de design. Sem se preocupar com as considerações de projeto de uma fresa de 3 eixos, como você projetaria de forma diferente?

Abaixo você pode ver um ótimo exemplo de como a Genesis foi capaz de redesenhar sua ferramenta de ponta de braço para consolidar sua montagem. O resultado é uma ferramenta muito mais eficaz com linhas de vácuo integradas.

Para operar da forma mais eficaz possível, os fabricantes precisam escolher a melhor ferramenta para o trabalho, dependendo dos requisitos da peça que estão tentando fazer.

Muitas vezes a impressão 3D é apontada como uma “bala mágica” para fazer qualquer coisa e tudo que você possa imaginar. Existem muitas situações em que a manufatura tradicional se destaca, mas as ferramentas de fim de braço são uma área em que a impressão 3D é frequentemente esquecida.

Clique aqui para baixar o estudo de caso completo da Genesis e aprender os detalhes de como eles conseguiram economizar 17 dias de tempo de fabricação repensando como iriam construir sua ferramenta de fim de braço.

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