Robotique · Automatisation · Fabrication additive
Impression 3D pour la robotique permet aux équipes de concevoir des pinces, des supports, des outils, des couvercles et des composants légers sur mesure sans attendre d'outillage dédié.
Les projets de robotique évoluent rapidement. L'emplacement des capteurs change, les préhenseurs évoluent, le cheminement des câbles est revu et un support qui semblait correct en CAO peut nécessiter une nouvelle itération après le premier essai machine. La fabrication additive raccourcit le délai entre une modification de conception et un essai physique.
Pour les équipes de robotique et d'automatisation, l'impression 3D ne se limite pas aux prototypes. Elle permet de produire des outils de préhension, des pinces sur mesure, des supports de capteurs, des protections, des systèmes de gestion des câbles, des gabarits, des dispositifs de fixation et des composants fonctionnels adaptés aux petites séries.
3DRM Tech prend en charge fabrication robotisée et automatisée par l'impression FDM, SLS et SLA, ainsi que par la CAO, la numérisation, le CNC, les composites et la production en série.
Réponse courte
L'impression 3D est utile en robotique car les pièces sont souvent personnalisées, légères et produites en petites séries. Elle permet aux équipes de tester rapidement les interfaces, de consolider les fonctionnalités et de fabriquer des composants spécifiques à la machine sans avoir à créer d'outillage dédié pour chaque modification.
01Pourquoi les équipes de robotique utilisent l'impression 3D
Les équipements robotiques combinent des composants provenant de différents fournisseurs dans un espace restreint. Les pièces fabriquées par impression 3D permettent d'adapter une interface à une autre tout en intégrant le cheminement des câbles, la protection des capteurs, les étiquettes ou des fonctionnalités ergonomiques. La production numérique facilite également les modifications lors de changements apportés au robot, au produit ou au poste de travail.
Valeur de développement
- Itérations physiques rapides
- Validation de l'ajustement et de la portée
- Pas de moule dédié pour chaque changement
- Mises à jour géométriques faciles d'une version à l'autre
Valeur opérationnelle
- Composants spécifiques à la machine
- Géométrie personnalisée légère
- Pièces de rechange à la demande
- Production répétée à faible volume
02Pièces robotiques imprimables en 3D
03Composants d'outillage et de préhension en bout de bras
Les outils d'usinage d'électroérosion (EOAT) doivent souvent être adaptés à une pièce spécifique. Les doigts imprimés, les surfaces de contact, les supports et les fixations par aspiration peuvent être conçus en fonction de la géométrie du produit sans avoir à usiner un nouvel outil pour chaque version de développement. Les éléments de contact remplaçables simplifient la gestion de l'usure.
La conception doit tenir compte de la charge utile, de l'accélération, des moments de charge, des cycles répétitifs, du risque de collision et de toute interaction humaine. Un prototype imprimé permet de valider la géométrie, mais seuls les essais de performance déterminent si le même procédé et les mêmes matériaux doivent être utilisés en service.
04Composants robotiques allégés
La masse à l'extrémité d'un robot influe différemment sur sa charge utile et son comportement dynamique par rapport à la masse située près de sa base. La fabrication additive permet de supprimer l'épaisseur superflue, de combiner les supports et d'intégrer les câbles et autres éléments dans un seul composant. L'allègement doit préserver la rigidité, l'intégrité des fixations et la sécurité.
Ne présumez pas qu'une masse réduite soit toujours synonyme de meilleures performances. Les pièces fines et flexibles peuvent nuire à la précision du positionnement. La conception optimale repose sur un équilibre entre la masse, la rigidité, la trajectoire de la charge, la portée et la facilité d'entretien.
05Choisir entre FDM, SLS et SLA
| Processus | La robotique s'adapte | Considérations |
|---|---|---|
| FDM | Supports, boîtiers, fixations et prototypes itératifs | Matériau, orientation, supports et résistance dans le sens des couches |
| SLS | Nylon résistant, géométrie complexe, assemblages à enclenchement et pièces consolidées | Propriétés d'élimination de la poudre, de finition et spécifiques à l'application |
| SLA | Composants de précision, contrôles visuels et modèles maîtres | Comportement de la résine sous charge, chaleur et utilisation répétée |
Voir l'intégralité Comparaison des technologies FDM, SLA et SLS.
06Exigences en matière de matériaux et de conception
Définir les charges statiques et dynamiques, la température, les chocs, les produits chimiques, les UV, l'humidité, les contraintes électriques et les cycles prévus. Prévoir un dégagement suffisant pour les câbles et les outils, l'accès aux fixations, un système anti-traction, un espace de maintenance et des bords sécuritaires. L'utilisation d'inserts ou de pièces usinées peut s'avérer utile aux interfaces soumises à des charges ou à des interventions fréquentes.
07De l'idée personnalisée à la pièce de robot validée
Définir l'interface
Identifier le robot, le matériel, le schéma de montage, l'espace disponible et la tâche.
Capturer la géométrie
Utilisez la CAO, les dimensions, les données matérielles ou la numérisation 3D.
Concevoir le composant
Inclure les charges, les fixations, le câblage, l'accès et les dégagements.
Prototype et test
Tester l'ajustement, la portée, les interférences et la manipulation sur le système réel.
Réviser la conception
Améliorer la géométrie, la rigidité, le poids ou l'accessibilité grâce aux retours d'information.
Sélectionnez la voie de production
Choisissez entre impression, CNC, composites ou hybride.
Contrôler la production répétée
Conservez le fichier validé, le matériel et la révision.
Conception CAO et Numérisation 3D permet d'établir la géométrie lorsqu'un modèle précis de la machine existante n'est pas disponible.
08Quand l'usinage CNC ou les composites peuvent être préférables
Usinage CNC peut convenir aux interfaces de roulements de précision, aux arbres, aux adaptateurs métalliques structuraux, aux pièces haute température et à l'usure sévère. Fibres de carbone et composites Peut convenir à des structures légères spécialisées où le rapport rigidité/poids est primordial. De nombreux systèmes robotisés combinent des revêtements et des outillages imprimés avec des structures usinées ou composites.
09Pièces de rechange et production répétée
Les cellules automatisées peuvent utiliser des pièces sur mesure qui ne sont jamais produites en grande quantité. Une fois validés, les fichiers numériques permettent de gérer les supports de rechange, les pièces de changement de série, les guides et les protections sans nécessiter de stocks importants. Un système de contrôle des versions est essentiel pour que les pièces de rechange sur site correspondent à la configuration machine d'origine.
En savoir plus sur production à faible volume pour les composants fonctionnels répétitifs.
10Que faut-il inclure dans une demande de devis pour un projet de robotique
Veuillez nous envoyer le modèle du robot ou de l'équipement, les fichiers CAO et les données matérielles, des photos, les dimensions d'encombrement, les interfaces de montage, la charge utile, le nombre de cycles prévus, l'environnement d'exploitation, la quantité et la description du problème à résoudre. 3DRM Tech pourra étudier la conception, le prototypage et les options de production.
Vous développez un robot ou une cellule d'automatisation ?
Partagez les exigences en matière d'interface, de matériel et de fonctionnalités pour une recommandation de processus.
Parlez-nous de votre partie en robotique→11Foire aux questions
// questions courantes, réponses
Quelles pièces de robotique peuvent être imprimées en 3D ?
Les applications courantes comprennent les doigts de préhension, les supports de capteurs, les couvercles, les guides-câbles, les fixations, les entretoises et les composants personnalisés en petites séries.
L'impression 3D est-elle utile uniquement pour les prototypes ?
Non. Des matériaux adaptés et des conceptions validées peuvent également permettre la fabrication de pièces fonctionnelles et répétitives en petites séries.
Est-il possible d'imprimer une pince en 3D ?
Les pinces de préhension, les nids et les effecteurs terminaux prototypes sont des candidats courants lorsque les charges et l'environnement correspondent au processus.
Quel procédé est le plus adapté à la robotique ?
Les technologies FDM, SLS et SLA répondent à des besoins différents. Choisissez la vôtre en fonction de la géométrie, de la résistance, des détails, de la finition, de la quantité et de l'environnement.
Est-il possible de concevoir un robot autour d'un robot existant ?
Oui. Les projets peuvent démarrer à partir de fichiers CAO, de dimensions, de spécifications matérielles, de photos, de numérisations ou de références physiques.
Comment l'impression permet-elle de réduire le poids de l'EOAT ?
Il est possible de consolider certaines fonctionnalités et de supprimer les matériaux superflus, mais la rigidité et les chemins de charge doivent rester adaptés.
Quand faut-il usiner une pièce de robotique ?
Utilisez le CNC lorsque la conception repose sur le métal, des interfaces étroites, l'usure, la chaleur ou des exigences structurelles.
Les pièces imprimées peuvent-elles utiliser des inserts métalliques ?
Oui. Les inserts et la visserie standard peuvent renforcer les filetages et les interfaces entretenues lorsqu'ils sont conçus de manière appropriée.
Est-il possible de commander des pièces ultérieurement ?
Les fichiers numériques validés peuvent servir de support pour les lots futurs lorsque le matériau, le processus et la révision sont contrôlés.
Que dois-je envoyer pour obtenir un devis ?
Envoyez le fichier CAO, les détails de l'équipement, les interfaces, la charge utile, l'environnement, la quantité, les photos et la fonction requise.
