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桑迪亞國家實(shí)驗(yàn)室開發(fā)模塊化機(jī)器人用于快速測試3D打印部件

魔猴君  行業(yè)資訊   2387天前

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桑迪亞國家實(shí)驗(yàn)室最近一直忙于創(chuàng)新,近日,采用全新的方法進(jìn)行3D打印,并創(chuàng)建了望遠(yuǎn)鏡?,F(xiàn)在實(shí)驗(yàn)室正在研究3D打印部件的測試。桑迪亞創(chuàng)建了一個類似于圓形辦公桌的六面工作單元,在其中心安裝了一個商業(yè)機(jī)器人,可以進(jìn)行測試以快速3D打印零件的性能和屬性。模塊化,可擴(kuò)展和靈活的系統(tǒng)被稱為Alinstante,西班牙語“即時(shí)“。



該系統(tǒng)是Sandia材料科學(xué)家Brad Boyce的工作成果,該工作始于2015年春季。Boyce正在開展一個項(xiàng)目,以提高定制3D打印零件的質(zhì)量?!霸趥鹘y(tǒng)的金屬制造業(yè),在生產(chǎn)具有統(tǒng)一性能的金屬過程控制方面有很多經(jīng)驗(yàn)和技巧?!彼f, “當(dāng)我們進(jìn)行激光制造時(shí),我們不得不退后一步,重新考慮資質(zhì)?!盉oyce已經(jīng)開發(fā)出了一臺用于高通量拉伸測試的機(jī)器,但是他意識到他需要更靈活的通用解決方案,所以他開始與桑迪亞的機(jī)器人團(tuán)隊(duì)合作。


“一旦我們致力于自動化,我們意識到可以克服障礙。是的,我們投入了一些時(shí)間和金錢,但真正的挑戰(zhàn)是讓自己擺脫“一切照舊”的思維,理解我們需要更快的解決方案?!癇oyce說。


六角形工作單元有六個花瓣?duì)罟ぷ髡?,圍繞中心的機(jī)器人。每個工作站可以有不同的商業(yè)或定制測試系統(tǒng),并且可以根據(jù)所需工作類型進(jìn)行調(diào)換。多個工作站也可以組合成蜂窩狀結(jié)構(gòu)。工作單元的設(shè)計(jì)由Sandia機(jī)械工程師Ross Burchard領(lǐng)導(dǎo),他在決定六角形之前探索了許多不同的配置?!拔业奶魬?zhàn)是:你如何想出一個帶有一個機(jī)器人和多個測試站的工作單元,這些單元也是模塊化和可擴(kuò)展的?!盉urchard說。


在建設(shè)工作站時(shí),Burchard和他的團(tuán)隊(duì)盡可能使用現(xiàn)成的硬件來節(jié)省資金。除了六角形地板和機(jī)器人底座外,安全光幕還安裝在任何可能與機(jī)器人互動的地方。如果一個人進(jìn)入工作單元,或者機(jī)器人手臂伸出工作單元,光束就會被打破,機(jī)器人將自動停止,因?yàn)轭I(lǐng)導(dǎo)軟件界面設(shè)計(jì)的機(jī)器人專家Tim Blada強(qiáng)調(diào)了安全性特征。



“安全始終是我們的第一關(guān)注點(diǎn)。我們寫的每一行代碼,我們所做的每一件機(jī)械夾具,始終是安全第一?!八f。 “這安全嗎?我能做到這一點(diǎn)而不會冒任何傷害嗎?“到今年夏天結(jié)束時(shí),Blada希望有一個用戶界面,允許任何人將他們的零件放在零件架上的托盤上,選擇一些測試并自動在不需要每個用戶的過程中接收他們的數(shù)據(jù)。他還希望軟件架構(gòu)是模塊化的,這樣就可以輕松添加新的模塊和測試。


Alinstante原型機(jī)只有兩個測試站和一個用戶可放置零件的機(jī)架。第一站是結(jié)構(gòu)化光掃描儀,可將掃描轉(zhuǎn)換為3D模型,以便與原始預(yù)期設(shè)計(jì)進(jìn)行直接定量比較。第二個是用于測試物理性能的負(fù)載框架,例如拉伸和壓縮測試。接下來,該團(tuán)隊(duì)希望添加一臺激光誘導(dǎo)擊穿光譜儀,該光譜儀可以以最低破壞性的方式確定零件化學(xué)成分的批次間一致性。

 

“桑迪亞擁有可以執(zhí)行所有這些測試的測試實(shí)驗(yàn)室,但是,安排每個測試需要幾周的時(shí)間,有的可能需要一到兩個月的測試時(shí)間,“Burchard說。 “Alinstante可以減少測試的時(shí)間安排負(fù)擔(dān),大大加快了周轉(zhuǎn)時(shí)間?!痹撓到y(tǒng)還可以減少人為錯誤,并產(chǎn)生比人類更可靠,可重復(fù)的數(shù)據(jù)。

 

網(wǎng)譯自:3dprint.com

 


來源:中國3D打印網(wǎng)

   

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