桑迪亞國家實驗室開發模塊化機器人用于快速測試3D打印部件

魔猴君  行業資訊   2489天前

桑迪亞國家實驗室最近一直忙于創新，近日，采用全新的方法進行3D打印，并創建了望遠鏡。現在實驗室正在研究3D打印部件的測試。桑迪亞創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機器人，可以進行測試以快速3D打印零件的性能和屬性。模塊化，可擴展和靈活的系統被稱為Alinstante，西班牙語“即時“。

該系統是Sandia材料科學家Brad Boyce的工作成果，該工作始于2015年春季。Boyce正在開展一個項目，以提高定制3D打印零件的質量。“在傳統的金屬制造業，在生產具有統一性能的金屬過程控制方面有很多經驗和技巧。”他說， “當我們進行激光制造時，我們不得不退后一步，重新考慮資質。”Boyce已經開發出了一臺用于高通量拉伸測試的機器，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器人團隊合作。

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

六角形工作單元有六個花瓣狀工作站，圍繞中心的機器人。每個工作站可以有不同的商業或定制測試系統，并且可以根據所需工作類型進行調換。多個工作站也可以組合成蜂窩狀結構。工作單元的設計由Sandia機械工程師Ross Burchard領導，他在決定六角形之前探索了許多不同的配置。“我的挑戰是：你如何想出一個帶有一個機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展的。”Burchard說。

在建設工作站時，Burchard和他的團隊盡可能使用現成的硬件來節省資金。除了六角形地板和機器人底座外，安全光幕還安裝在任何可能與機器人互動的地方。如果一個人進入工作單元，或者機器人手臂伸出工作單元，光束就會被打破，機器人將自動停止，因為領導軟件界面設計的機器人專家Tim Blada強調了安全性特征。

“安全始終是我們的第一關注點。我們寫的每一行代碼，我們所做的每一件機械夾具，始終是安全第一。“他說。 “這安全嗎？我能做到這一點而不會冒任何傷害嗎？“到今年夏天結束時，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據。他還希望軟件架構是模塊化的，這樣就可以輕松添加新的模塊和測試。

Alinstante原型機只有兩個測試站和一個用戶可放置零件的機架。第一站是結構化光掃描儀，可將掃描轉換為3D模型，以便與原始預期設計進行直接定量比較。第二個是用于測試物理性能的負載框架，例如拉伸和壓縮測試。接下來，該團隊希望添加一臺激光誘導擊穿光譜儀，該光譜儀可以以最低破壞性的方式確定零件化學成分的批次間一致性。

“桑迪亞擁有可以執行所有這些測試的測試實驗室，但是，安排每個測試需要幾周的時間，有的可能需要一到兩個月的測試時間，“Burchard說。 “Alinstante可以減少測試的時間安排負擔，大大加快了周轉時間。”該系統還可以減少人為錯誤，并產生比人類更可靠，可重復的數據。

網譯自：3dprint.com

來源：中國3D打印網