•    發佈時間：2022/10/25
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【概要描述】 案例要點：

Blue Danube Robotics （藍色多瑙河機器人公司）因為多材料和高精度而選擇了Carbon公司的DLS™3D列印技術，為其AIRSKIN®產品定制了彈性感測器護墊、線束以及支架

 



該公司使用Carbon公司的彈性體聚氨酯EPU 41、EPU 40和硬質UMA 90材料，能夠為他們的AIRSKIN產品製造各種零部件，滿足所需的機械性能


有了Carbon公司，Blue Danube Robotics成功地將設計和生產定制零件的時間從一周縮短到一天



 

Blue Danube Robotics（藍色多瑙河機器人公司）旨在大規模生產中創建安全的人機協作環境。他們一直在尋找將標準工業機器人升級為無圍欄協作的方法。無圍欄的環境使工人和機器人能夠在協作執行任務的同時，維護必要的安全。通過感測器，機器人可以在檢測到安全隱患時自動關閉，這有助於簡化工作流程並減少不必要的停機時間。

 

Blue Danube Robotics 公司總部位於奧地利維也納。他們為機器人生產安全感測器解決方案，以提高中大公司的效率和生產力，同時優先考慮安全預防措施。

Blue Danube Robotics的專利AIRSKIN®技術是一款堅固耐用的壓敏感測器，直接安裝在標準工業機器人上。AIRSKIN®與眾不同之處在於它能夠為不同尺寸、形狀和功能的機器人定制。Blue Danube的解決方案不僅僅是皮膚式壓敏感測器，還提供託盤化、可視化檢查和機器護理等應用，幫助不同的客戶找到最適合他們的機器人使用場景。AIRSKIN®致力於通過在任何情況下中創造一個更高效的機器人作業環境。

 



圖1: KUKA Cybertech機器人的AIRSKIN使用了 Carbon M2  3D印表機上製造的定制化部件

 

挑戰：

 

創建易於清潔的定制化部件

 

AIRSKIN®的早期原型是使用各種不同工藝和材料製成的，包括塗有聚氨酯的形狀的泡沫材料，以及填充泡沫材料的注塑外殼。

Blue Danube Robotics多年來一直在調研3D列印市場，並測試了20多家不同的印表機製造商和零件生產商，以生產AIRSKIN®的不同部件。鑒於每個客戶AIRSKIN®型號都不同，該公司想要發掘一種製造工藝，能夠對每件不同的產品進行小批量定制化生產。

 

在嘗試Carbon公司的DLS數字光合成技術列印AIRSKIN®墊之前，Blue Danube Robotics曾經選擇使用鐳射燒結（SLS）的技術。雖然SLS在成形尺寸較大的部件方面效果很好，但Blue Danube Robotics發現Carbon DLS技術非常適合設計和生產較小的墊片壓敏感測器和AIRSKIN®中使用的各種附加部件，包括安裝支架、磁鐵支架和電纜夾。而且，SLS材料的彈性不足以產生較小的部件。在清潔過程中除SLS零件中的殘粉通常很麻煩甚至不可能。

解決方案：

 

實現高水準的準確性和一致性

AIRSKIN®模型的生產過程涉及創建多個部件組，包括外部的大墊片、機器人上的支撐結構（支撐層）、佈線和安裝點。

 



圖2: KUKA Cybertech機器人上的支撐結構（支撐層），使用了Carbon 公司DLS技術列印的線束和安裝點解決方案

 

支持在機器人所在區域放置護墊的各類安裝支架是AIRSKIN®技術產品的重要組成部分。為了成功地為移動機器人實現完美的契合度，所有這些組件必須一起設計。雖然Blue Danube Robotics旨在使用標準化零件進行生產，但由於需要定制，通常還是需要設計一定數量的新部件。

 

使用Carbon DLS技術的3D印表機後，Blue Danube Robotics實現了零件複雜組件所需的精度。特別是AIRSKIN®的小型感測器需要0.8-0.9毫米的壁厚，才能檢測到約0.5牛頓（50克）的力——這是其他3D列印工藝無法滿足的要求。

 

為了讓各種AIRSKIN®部件組合在一起，完美的貼合至關重要。Blue Danube Robotics需要確保他們可以輕鬆清潔，以保持部件的完整性和功能。使用SLS時， Blue Danube Robotics即使在清潔過程後依然能發現零件上的殘粉，這影響了件的貼合度。Carbon DLS技術生產的零件具有優秀的表面光潔度，使Blue Danube Robotics能夠穩定地生產貼合度極高的零件。

 

此外，Carbon公司的軟體允許Blue Danube Robotics在設計和生產期間輕鬆地對定制零件進行修改。Blue Danube Robotics無需在每次測試過程後從頭開始重新創建不同的部件，而是可以直接對零件的最新設計進行編輯。

 

支持不同部件需求的眾多材料

 

Carbon擁有眾多的3D列印材料，可供Blue Danube Robotics在探索AIRSKIN®中選擇，用以各種部件之中。在對Carbon公司的材料和其他3D材料之間進行了廣泛測試後，Blue Danube Robotics選擇使用Carbon 公司的EPU 41、EPU 40和UMA 90。

 

對於AIRSKIN®襯墊，Blue Danube Robotics要求高彈性，需要彈性極佳的材料，以及足夠的抗撕裂性來滿足工業環境的要求。Carbon EPU 41是一種高彈性、耐撕裂和能量回饋型的彈性聚合物，符合Blue Danube Robotics的所有標準。



圖3: 由Carbon EPU 41製成的專用定制AIRSKIN®襯墊

 

對於工業機器人的AIRSKIN®線束安裝，這些機器人提供從控制器到機器人的工具端的電纜佈線，Blue Danube Robotics需要一種靈活而堅固的材料來支持設計中的紮線安裝點。Blue Danube Robotics選擇了Carbon EPU 40，因為它的材料性能類似於EPU 41和黑色的顏色選擇。

 



圖4: 由Carbon EPU 40製成的工業機器人的AIRSKIN®線束安裝點

 

 

Blue Danube Robotics選擇了Carbon UMA90 材料 （單組份樹脂），用於列印安裝支架，因為它能夠同時快速列印多個部件。UMA 90的特點允許Blue Danube Robotics通過零件設計到優化的快速迭代，並易於清潔和後處理。



圖5: 由Carbon UMA 90製成的大型工業機器人的AIRSKIN®安裝支架

 

簡化可定制的小批量生產

 

管理每個訂單所需的定制是AIRSKIN®生產過程中最具挑戰性的部分之一，因此找到一種允許靈活和可擴展的小批量定制化生產的技術對Blue Danube Robotics至關重要。Carbon DLS工藝和Carbon M2 3D印表機使定制件可以小批量列印，並大大加快了開發過程。

 

Blue Danube Robotics花了長達一周的時間來設計和生產帶有其他技術的定制零件。使用Carbon DLS流程使得Blue Danube Robotics在一天內交付零件，提高了客戶滿意度，並提高機器人與Blue Danube Robotics AIRSKIN®技術的相容性。

 

 

“使用Carbon DLS技術和Carbon公司提供的高質量材料，使我們優化了AIRSKIN®產品的生產，並幫助我們滿足特定部件的要求。Carbon正在通過在更短的時間內實現更好的設計，幫助我們實現無圍欄人機協作應用的未來。”


---安德烈亞斯·巴爾丁格AIRSKIN®首席執行官

 

結論：

 

借助Carbon DLS技術，Blue Danube Robotics（藍色多瑙河機器人公司）可以在內部提供快速原型打樣，並快速生產工業產品的定制零件，以加速實現機器人無圍欄協同應用的目標。Blue Danube Robotics在與Carbon公司成功地合作生產AIRSKIN®產品後，會繼續製造貼合度極高的零部件，並將繼續尋找將Carbon的3D列印技術集成到新應用中的方法。

 

源文摘自：Carbon 3D