もっとクッキーをゲットしますか? 3Dプリントがガス工学の可能性を解き放つ

もっとクッキーをゲットしますか? 3Dプリントがガス工学の可能性を解き放つ

組立ラインでロボットが商品に接触するために使用するクランプは、常にカスタマイズされたツールでした。1 秒が重要な組立ラインの生産効率では、より多くの製品をつかむことで、メーカーに効率改善のための想像力の余地が生まれ、効率改善は利益率の増加を意味します。

固定具のグリップ効率を向上させる方法の 1 つは、固定具の形状を最適化することです。これは 3D プリントが最も得意とする分野です。

米国の食品メーカーは、クッキーを積み重ねてカートンに入れるロボットを必要としていました。このプロセスは基本的に真空の原理によって実現されます。真空吸引によってクッキーを「つかみ」、カートンに入れます。このプロセスの難しさは、ロボットの重心を壊さずに速度を最大化するために、クランプと製品の合計重量が 2 キログラムを超えてはならないことです。ビスケットの組み合わせの重量は 1.5 キログラムに達する可能性があるため、クランプの重量は 500 グラム未満にする必要があります。

ビスケット製造業者は、グリッパーの設計を最適化することで、より多くのビスケットをつかむことができるようになり、グリッパーがより柔軟になり、単一のビスケットの組み合わせをつかむだけでなく、3 つの箱の組み合わせをつかむことができるようになることを期待していました。Anubis 3D はこの課題を引き受けました。Anubis 3D は、食品および飲料、化学、粉体処理、プラスチック製造業界を主な市場とする 3D 印刷サービス ソリューション プロバイダーです。ここで、3D Science Valley は、Anubis 3D 部門が小ロットの付加製造 (AM) 生産に特化しており、従来の製造技術では高価すぎる、複雑すぎる、または単に生産不可能な製品の製造に特化していることを知りました。

通常、ビスケット製造業者の要件を満たす唯一の方法は、ロボットをより大型のものに置き換えることです。しかし、3D プリントにより、器具の空気力学的最適化に想像力がもたらされ、Anubis 3D は器具の幾何学的ラインを最適化することから始めることにしました。



Anubis 3D は、Altair の solidThinking シミュレーション駆動型設計イノベーション ツールを使用し、有限要素解析に基づいて器具の形状、厚さ、強度、柔軟性を調整しました。吸引力をさらに向上させるために、デザイナーは従来の方法では製造できない特殊な形状の空気チャネルを備えた新しい設計を作成しました。 3D Science Valleyは、以前紹介したMaterialiseの空気吹き出し装置を彷彿とさせます。空気穴のスロット形状は、風の強さと方向に合わせて完全に設定されています。ほとんどが斜めの角穴で、方向も異なります。



設計モデルは、EOS のレーザー焼結装置 EOSINT P 395 を使用して印刷されました。真空部分に使用されている素材はナイロン 12 で、グリップの柔軟性だけでなく、衝突荷重に耐える能力も備えています。この素材は、食品接触材料としての使用が FDA によって承認されています。オリジナル設計(機械加工による製造)と比較すると、レーザー焼結バージョンはグリップ効率が向上し、空気消費量が削減されます。

通常であれば設計と製造に数か月かかるこのような設計の繰り返しが、3D プリントではわずか 1 週間で完了しました。より美しい視覚体験を実現するために、クランプも印象的な赤色に塗装されています。確かに、レーザー焼結固定具 1 個あたりのコストは高いかもしれませんが、大型ロボットの交換にかかるコストと、3D プリント固定具による組立ラインの生産効率の向上を考慮すると、3D プリントがもたらす総合的なメリットは明らかです。

出典: 3Dサイエンスバレー
設備、ガス工学、設計、反復

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