Farason Corporation 应用亮点：带定制卡圈的机械夹爪

三十多年来，Farason Corporation 一直为制造商设计并制作定制的自动化和机器人系统，现已向北美、亚洲、南美和欧洲运送了 900 多台机器。为了助力设计和生产，Farason 团队购置了 Markforged 3D 打印机，这与 Farason 一直以来的宗旨相一致，那就是针对客户面临的具体挑战提供独一无二的解决方案。Farason Corporation 团队为机器人包装自动化应用设计了一种带有定制卡圈的机械夹爪。

这个自动化设计包括一个带有双向机械夹爪的机械臂，用于抓取塑料桶的桶颈，对准螺纹区域并扣住。然后提起塑料桶，将其摆动到位，并将桶内物品倒入下一阶段进行产品分拣。

夹爪的初步设计始于 3D 模型的制作，该模型包括用于锁定目标收集器运输桶颈部的卡爪，其中包括卡爪底部用于对准螺纹的特征。然而，在测试该工具时，他们发现了提高性能和成功率的机会。

原理验证用原型可以抓起塑料桶并将其交给机器人，以便倾倒里面的物品，但是他们发现总有几个袋子会掉落在桶口和接收容器漏斗之间。

“我们能够快速地进行迭代，额外增加这种定制的卡圈法兰，协助袋子落入容器中”，设计支持工程师 Christian 说道，“原本通常不可能做到这一点”。他解释说，如果没有 Markforged 3D 打印机，就不可能发现如此轻便却耐用的材料并且快速制造出这种形状，对于量小的此类定制解决方案来说更是如此。

设计方案确定后，他们还需要完成另一阶段才能准备好随时可生产的最终零件。该项目的设计师、Farason 研发支持工程师 Richard Cook 指出，用 Onyx 打印的原理验证用原型可用于测试，但是即便是使用高强度的基础材料，光靠 3D 打印还是不可行。Richard 说：“这样制作出来的零件与橡胶类似，太有弹性。但实际应用中，在悬臂和零件长度之间，要靠一块小垫片固定住这么大一块材料，再用几个小螺栓将其连接到夹爪机构本身。”最后，他们通过加入 Markforged 的连续纤维增强来解决这个问题。

Farason 团队使用 Markforged X7 打印机以连续纤维材料打印出待准备发送给客户的量产零件。“我们只用了几层碳纤维，就向团队证明了使用这种材料是对的”，Richard 说道，“在螺钉下面增加支撑，添加垫圈片夹紧零件，再用一段手指长的碳纤维来保持稳定和强度，这样它就不会扭曲。我们打印了一套，团队非常满意”。最终生产出的 EOAT 也没让客户失望：足够耐用，可以微弯以便平滑移动和定位，也够坚固，可以完成所需的工作。

Markforged 的优势

• 降低零件成本，只需数小时而不是数天即可交付。
• 实现无法在现场以低价制作的复杂特征（不对称卡圈漏斗）。
• 3D 打印技术使团队能够在测试的同时优化增材制造的生产解决方案。
• 连续纤维增强 (CFR) 可在需要的位置增大强度，同时保持零件的轻巧、坚固和适合部署的特性。