Farason Corporation Zoom sur les applications : Préhenseur mécanique avec collier personnalisé

Depuis plus de trente ans, Farason Corporation conçoit et fournit des systèmes d'automatisation et de robotique sur mesure aux fabricants, expédiant plus de 900 machines en Amérique du Nord, en Asie, en Amérique du Sud et en Europe. L'équipe de Farason a ajouté les imprimantes 3D Markforged pour stimuler les possibilités de conception et de production, conformément à l'engagement de Farason de fournir des solutions uniques étroitement adaptées aux défis spécifiques auxquels ses clients sont confrontés. L'équipe de Farason Corporation a créé un préhenseur mécanique avec une collerette personnalisée pour une application d'automatisation d'emballage robotisé.

La conception de l'automatisation impliquait un bras robotisé doté d'un préhenseur mécanique à double sens pour saisir le goulot d'un seau en plastique, s'adapter à la zone de filetage et la localiser. Il fallait ensuite soulever la benne, la faire basculer en position et déverser son contenu dans l'étape suivante du tri des produits.

La conception initiale du préhenseur a commencé par la modélisation en 3D des mâchoires destinées à se verrouiller autour du col du godet de transport du collecteur cible, y compris les fonctionnalités correspondant au filetage incorporé dans la face inférieure des mâchoires. En testant l'outillage, ils ont toutefois constaté qu'il était possible d'en accroître les performances et le succès.

Le prototype de démonstration initial a permis de saisir le seau et de le présenter au robot pour qu'il en déverse le contenu, mais les chercheurs ont découvert qu'ils perdaient quelques sacs entre l'embouchure du seau et l'entonnoir du réceptacle.

"Nous sommes en mesure d'itérer rapidement, en ajoutant cette collerette personnalisée qui aide à contenir les sacs", a affirmé Christian. "Ce serait typiquement une fonctionnalité impossible." Il a expliqué que la fabrication rapide de la forme dans un matériau suffisamment léger et robuste n'aurait pas été possible sans les imprimantes 3D Markforged, en particulier pour les faibles quantités impliquées dans la création de telles solutions sur mesure.

Une fois la conception établie, il leur restait une étape à franchir pour préparer les pièces finales prêtes à la production. Le concepteur du projet, Richard Cook, ingénieur support R&D chez Farason, a souligné que les prototypes de démonstration initiaux en Onyx ont fonctionné pour les tests, mais que même avec un matériau de base solide, l'imprimer en 3D seul n'était pas la bonne approche. "Ils auraient été trop caoutchouteux", a affirmé Richard, "Entre le porte-à-faux et la longueur de la pièce, vous maintenez tout ce matériau massif sur un minuscule tampon avec de minuscules boulons dans le mécanisme de préhenseurs lui-même." La pièce serait complète grâce à l'ajout d’un renforcement en fibres continues Markforged.

L'équipe de Farason a utilisé les imprimantes Markforged X7 avec fibres continues pour exécuter les pièces de production prêtes à être envoyées au client. "Nous avons pu utiliser seulement quelques couches de fibre de carbone pour prouver à l'équipe qu'il s'agit du bon matériau", a déclaré Richard. "Un support sous les vis, l'ajout de plaques de rondelles pour serrer le tout, et de la fibre carbone sur toute la longueur du doigt pour le maintenir stable et solide afin qu'il ne se torde pas. Nous en avons imprimé une série et l'équipe en a été absolument satisfaite." L'EOAT qui en a résulté a également séduit le client : il est suffisamment résistant pour permettre une légère flexion afin d'adoucir le mouvement et l’emplacement, et suffisamment rigide pour remplir sa fonction.

Avantages de Markforged

• Des pièces moins chères, livrées en quelques heures et non en quelques jours.
• Réaliser des fonctionnalités complexes (l'entonnoir à col asymétrique) qui ne pouvaient pas être fabriquées sur place à un coût abordable.
• L'impression 3D permet à l'équipe d'optimiser les solutions de fabrication additive pendant la phase de test.
• Le renforcement en fibres continues permet de renforcer la pièce là où c'est nécessaire, tout en préservant sa légèreté, sa robustesse, et adaptée au déploiement.