庫卡、ABB等12家機械臂3D打印解決方案
盡管制造機械臂的制造商屈指可數(shù)，但它們已被 3D 打印制造商用于聚合物和金屬增材制造解決方案。在本期文章中，南極熊匯總目前市場上的13個機械臂制造商和改裝解決方案。
原始機械臂制造商
庫卡（KUKA）
德國公司 KUKA 無疑是自動化市場的領(lǐng)導(dǎo)者之一，它提供的機器人使電子、汽車和醫(yī)療保健行業(yè)能夠簡化其制造流程。KUKA 開發(fā)了適用于增材制造的解決方案。因此，在許多機器人 3D 打印機上找到 KUKA 品牌也就不足為奇了，無論是用于設(shè)計金屬、塑料甚至是混凝土部件。一個例子是KR QUANTEC 系列機械臂，它提供的機器范圍為2,671—3,904mm，負(fù)載能力為120—300公斤。
△KR QUANTEC機械臂配備了一個噴嘴，用于為 Besix3D 公司擠出混凝土（圖片來源：KUKA）
ABB
ABB 集團(tuán)是一家生產(chǎn)機械臂的跨國公司，包括用于3D 打印的機械臂。他們的機器人產(chǎn)品組合多種多樣，有不同類型的工業(yè)機器人來滿足消費者的需求。他們的 RobotStudio? 程序是世界上最受歡迎的機器人應(yīng)用離線編程和仿真工具。據(jù)該公司稱，通過其解決方案，用戶可以釋放靈活性并將其業(yè)務(wù)生產(chǎn)力提升到一個新的水平。他們甚至能夠設(shè)計機器人以滿足自己獨特的需求，尤其是在增材制造方面。正如下圖所示，ABB 六軸工業(yè)機器人被 Massive Dimension 使用，該公司致力于可持續(xù)發(fā)展3D打印行業(yè)的發(fā)展。
△IMTS2022 上的 Massive Dimension 和 ABB增材制造演示。圖片來源：Massive Dimension
柯馬
柯馬（Comau）是一家意大利工業(yè)自動化和機器人公司。該公司開發(fā)與工業(yè) 4.0 兼容的系統(tǒng)、產(chǎn)品和服務(wù)。特別是，其產(chǎn)品組合包括完整的機器人系列，包括機械臂解決方案。自 1978 年以來，柯馬一直在制造這些機器，旨在整合和改進(jìn)所有工業(yè)領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用。有幾種機械臂，它們的有效載荷能力不同。盡管如此，他們?nèi)岳梦锫?lián)網(wǎng)和人工智能技術(shù)自主運營。
使用這些解決方案的第三方 3D 打印公司
CEAD
CEAD 是一家位于代爾夫（Delf）的荷蘭公司，開發(fā)大型 3D 打印機。這家公司脫穎而出，因為它提供基于機器人的解決方案，將打印和 CNC 銑削過程結(jié)合在一個過程中。另一個解決方案是 AM Flexbot，這是一種基于機器人的大規(guī)模 3D 打印解決方案。西門子 Sinumerik 控制器負(fù)責(zé)控制柯馬機器人手臂，因此不需要任何機器人控制器。該控制器在沿其路徑移動的同時可以控制31個軸。您的 AM Flexbot 可以通過附加功能進(jìn)行擴展，例如轉(zhuǎn)臺、附加機器人或其他生產(chǎn)流程（例如 CNC 銑削）。它是具有特定應(yīng)用的定制解決方案的完美選擇。
Weber Additive 的DXR 系列
德國公司 Weber Additive 致力于開發(fā)不同的制造技術(shù)，也有用于 3D 打印的機械臂解決方案。Weber 的 DXR 機器人系統(tǒng)具有能夠進(jìn)行 3D 打印的高質(zhì)量擠出機。擠出機由 6 軸工業(yè)機器人提供動力，使其能夠精確移動。其基于制造商 Kuka 的機械臂及其 AE 系列擠出機可根據(jù)客戶的需求進(jìn)行調(diào)整，以提供最佳結(jié)果。這些系統(tǒng)提供了巨大的優(yōu)勢，例如具有 6 軸運動學(xué)的 3D 打印、制造頭的可變角度或在現(xiàn)有零件上套印等等。
Hyperion Robotics 的機械臂
Hyperion Robotics 于2019 年在赫爾辛基成立，是一家專注于建筑行業(yè)的公司。它使用增材制造來設(shè)計更實惠的結(jié)構(gòu)，希望使市場更具可持續(xù)性，最重要的是，更加自動化。為此，它依賴于 KUKA 機器人，在該機器人上安裝了能夠沉積 Hyperion Robotics 材料的擠出機。這是一種特殊的混凝土混合物，由于回收的廢物成分，使用的水泥量減少了。它還設(shè)計了自己的軟件，可以與任何機器人一起工作。在應(yīng)用方面，這家芬蘭公司已經(jīng)建造了裝飾元素、模仿珊瑚礁的結(jié)構(gòu)和能源基礎(chǔ)設(shè)施。
△圖片來源：Hyperion Robotics
海量維度（Massive Dimension）
顧名思義，Massive Dimension 是大幅面 3D 擠出機和全套解決方案的制造商，包括交鑰匙機器人打印單元。具體來說，該公司成立的目標(biāo)是為可持續(xù)解決方案做出貢獻(xiàn)，以減少地球上的浪費。目前，Massive Dimension 的解決方案以聚合物顆粒 3D 打印為中心。對于他們的機器人單元，它們包括來自 ABB 的六軸工業(yè)機械臂。與 ABB 3D 打印 Powerpac 軟件結(jié)合使用時，用戶可以訪問易于理解的顆粒 3D 打印工作流程。該公司指出，他們的機械臂是為機器人打印定制的，包括大幅面打印，這要歸功于3x 5 x 5 英尺的構(gòu)建體積。此外，這些單元還可以進(jìn)一步定制，以滿足每個用戶的個人需求。
軌道復(fù)合材料（Orbital Composites）
Orbital Composites 旨在顛覆 3D 打印行業(yè)。他們認(rèn)為，機器人技術(shù)是解決行業(yè)面臨的限制，如規(guī)模、速度、強度和設(shè)計的答案。他們的 Orbital S 是第一臺為工業(yè)規(guī)模制造的機器人 3D 打印機，旨在解決這些問題。這款令人印象深刻的機器人的最大速度為 2m/s，最大有效載荷為 10kg，最大范圍為 1.1m。構(gòu)建平臺為 1m x 1m x 1m，能夠創(chuàng)建相對較大的最終用途部件。此外，用戶可以選擇材料。采用庫卡KR10 R1100機械臂；庫卡是公司的官方合作伙伴。
△OrbitalComposites 的 Orbital S 機器人 3D 打印機。圖片來源：軌道復(fù)合材料
Dyze Design et Pulsar
Pulsar 是最先進(jìn)的大型高速塑料顆粒擠出機。它的設(shè)計有一個目標(biāo)：盡可能快速且廉價地 3D 打印大型零件。Pulsar 與用于 3D 打印的機械臂兼容，能夠生產(chǎn)高達(dá) 500 mm3/s (2.5 kg/h) 的材料。它也可用于 1.00 毫米至 5.00 毫米的大噴嘴。最后，Pulsar 已準(zhǔn)備好應(yīng)對所有環(huán)境條件。水冷回路確保整個系統(tǒng)處于恒溫狀態(tài)。通過額外的隔熱罩，Pulsar 可以承受 200°C 的環(huán)境。這使得機器與 PEEK、Ultem 和 PSU 等塑料材料兼容。
Branch Technology
Branch Technology公司大規(guī)模地結(jié)合了增材制造、預(yù)制和數(shù)字技術(shù)。由于他們的專利技術(shù)，它使設(shè)計師和建筑師團(tuán)隊能夠想象、組合并最終建造那些以前用傳統(tǒng)施工方法無法實現(xiàn)的結(jié)構(gòu)。他們開展的一個項目的一個例子是建造一個使用 KUKA 機器人技術(shù)的 3D 打印展館。機器人與 3D 打印的結(jié)合使與他們合作的 Gould Turnes Group 的建筑師和設(shè)計師不僅能夠解決最終結(jié)構(gòu)的建造問題，而且能夠從頭到尾完成設(shè)計過程。應(yīng)用于 KUKA 機器人的 3D 打印工藝是一個很好的組合，因為它可以制造更精確的部件。
MX3D
如果您對 WAAM 技術(shù)感興趣，那么您幾乎肯定聽說過 MX3D。這家荷蘭公司因其創(chuàng)建的全3D打印的金屬橋而引起轟動，該橋目前位于阿姆斯特丹市中心。在其他大型金屬 3D 打印壯舉中，這使它們成為許多領(lǐng)域的熱門選擇。該公司將機械臂用于其解決方案。更具體地說，MX3D 在其 M1 金屬增材制造系統(tǒng)中使用了 8 軸 ABB 工業(yè)機器人系統(tǒng)，可以制造中型到大型金屬零件。為了簡化流程，該公司還提供了 MetalXL，這是一種控制其基于 WAAM 的系統(tǒng)的軟件，可確保按預(yù)期制造零件，控制從設(shè)計到實際打印過程中監(jiān)控的一切。
△mx3D打印機
Continuous Composites
Continuous Composites 被 NASA 選中，使用其專利的連續(xù)纖維 3D 打印 ( CF3D ) 技術(shù) 生產(chǎn)用于空間應(yīng)用的低熱膨脹系數(shù) (CTE) 開放等網(wǎng)格復(fù)合結(jié)構(gòu)。該打印機將高性能復(fù)合材料與快速固化的熱固性樹脂相結(jié)合。他們說，這將證明打印機能夠以出色的準(zhǔn)確性和精度進(jìn)行高質(zhì)量和一致的打印。該打印機是可配置和可擴展的，因此可以應(yīng)用于各種尺寸的項目。他們求助于柯馬來滿足他們對機械臂的需求。
△帶有柯馬手臂的機器人 3D 打印機能夠使用連續(xù)碳纖維生產(chǎn)熱固性物體（照片來源：ContinuousComposites）
來源：南極熊3D打印
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