Het Autodesk Generative Design Field Lab is gewapend voor de toekomst van robotica

Robotproductie blijft in een extreem snel tempo groeien en evolueren. Nieuwe kansen zijn onder meer collaboratieve 'cobots', industriële IoT, verbonden robots en nichetoepassingen in kleine en middelgrote productiebedrijven.

Deze laatste trend in robotproductie hangt af van het vermogen om snel eindeffectors te ontwerpen, zodat dezelfde robotarm voor meerdere taken in één winkel kan worden gebruikt, of het nu gaat om het oppakken van objecten, boren, snijden of extruderen van materiaal. Effectoren moeten ook worden ontworpen om een ​​"sweet spot" van structurele stijfheid, duurzaamheid en gewicht te raken.

Generatief ontwerp kan aan al deze doelstellingen tegelijkertijd voldoen. In het Autodesk Generative Design Field Lab legde Technical Innovations Manager Rossen Maltchev uit waarom dit het geval is.

"We helpen een klant een extruder te maken die op een robotarm wordt gemonteerd", zegt hij. “In dit geval waren we niet bezig met het herontwerpen van een bestaande effector, maar het creëren van een geheel opnieuw. We kenden de belastingen en we wisten welke veiligheidsfactor we wilden. Generatief ontwerpen was een ideale aanpak.”

Je kunt inderdaad generatief ontwerp gebruiken om ongebruikelijke organische vormen te creëren die beter geschikt zijn voor additive manufacturing. Ze kunnen echter ook worden geïnstrueerd (of "beperkt") om ontwerpen te maken die op een conventionele CNC-machine kunnen worden gefreesd.

"Dit is een relatief eenvoudig onderdeel, dus misschien denk je er in eerste instantie niet aan om generatief ontwerp te gebruiken", zegt Maltchev. "Maar door de Fusion 360 te beperken tot de productie van 2,5 assen, kregen we ontwerpen die heel dicht in de buurt kwamen van wat een menselijke ingenieur zou hebben bedacht - gewoon veel, veel sneller."

Hoewel het een ontwerper die in CAD werkt misschien een paar dagen nodig heeft om een ​​ontwerp voor de effector te ontwikkelen, kwam generatief ontwerp in slechts een paar uur met meerdere opties.

“Het is niet alleen sneller dan een menselijke ontwerper; het kan meerdere ideeën tegelijk onderzoeken”, zegt Maltchev. "Bovendien zijn de ontwerpen die het produceert volledig FEA-gevalideerd voor de gewenste veiligheidsfactor, dus je kunt er zeker van zijn dat het niet zal buigen of breken."

Het proces in Fusion 360 is eenvoudig. Maltchev karakteriseerde de ladingen en beoordeelde de eerste ideeën, inclusief 2,5-assige en 3-assige opties. Na het selecteren van een definitieve ontwerprichting, heeft Maltchev een prototype in 3D geprint om te zorgen voor een goede pasvorm op de arm. Hij heeft het ontwerp een beetje opgeschoond en vervolgens heeft de software een 3D-model gemaakt dat klaar is voor levering aan een 3-assige freesmachine voor bewerking.

"We zagen ook enkele ideeën met een 3-assige beperking, maar het zou veel langer geduurd hebben om ze te realiseren", zegt Maltchev. “Sommige opties wogen iets minder, maar het verschil was niet significant. En die ontwerpen zouden enkele uren hebben gekost om te frezen met meerdere setups en toolsets. Het ontwerp met 2,5 assen duurde ongeveer 30 minuten, dus het was veel goedkoper om te maken.”

In feite, merkt Maltchev op, is een voordeel van Fusion 360 de mogelijkheid om geschatte productietijden en -kosten vanuit de software te vergelijken en verschillende materialen uit te proberen om een ​​lichtgewicht onderdeel te ontwerpen dat de structurele prestaties maximaliseert tegen minimale kosten en maximale snelheid.

"Ik raad echt aan om generatief ontwerp te gebruiken met een productiebeperking voor nieuwe onderdelen zoals deze", zegt Maltchev. "Het minimaliseert de tijd die u besteedt aan het verfijnen van ontwerpen in CAD en maximaliseert de tijd die u besteedt aan daadwerkelijke engineering."

Het Autodesk Generative Design Field Lab is gevestigd in Chicago en is ontworpen om onze klanten te laten zien wat generatief ontwerp is, hoe u het kunt gebruiken en hoe het de toekomst van productie zal veranderen. Lees hier meer.

Download Fusion 360 vandaag nog en ontdek de voordelen van generatief ontwerp voor uw volgende project.