Полевая лаборатория Autodesk Generative Design готова к будущему робототехники

Роботизированное производство продолжает расти и развиваться чрезвычайно быстрыми темпами. Новые возможности включают совместные «коботы», промышленный Интернет вещей, подключенных роботов и нишевые приложения для малых и средних производственных операций.

Эта последняя тенденция роботизированного производства зависит от способности быстро проектировать концевые эффекторы, чтобы один и тот же робот-манипулятор можно было использовать для нескольких задач в одном цеху — будь то захват предметов, сверление, резка или экструдирование материала. Эффекторы также должны быть спроектированы таким образом, чтобы обеспечить оптимальное соотношение структурной жесткости, долговечности и веса.

Генеративный дизайн может решить все эти задачи одновременно. В лаборатории Autodesk Generative Design Field Lab менеджер по техническим инновациям Россен Мальчев объяснил, почему это так.

«Мы помогаем клиенту создать экструдер, который будет установлен на роботизированной руке», — говорит он. «В данном случае мы не переделывали существующий эффектор, а создавали его с нуля. Мы знали нагрузки и знали, какой запас прочности нам нужен. Генеративный дизайн был идеальным подходом».

Вы действительно можете использовать генеративный дизайн для создания необычных органических форм, которые лучше подходят для аддитивного производства. Однако им также можно дать указание (или «ограничение») производить конструкции, которые можно фрезеровать на обычном станке с ЧПУ.

«Это относительно простая часть, поэтому поначалу вы можете и не подумать об использовании генеративного дизайна», — говорит Мальчев. «Ограничив производство Fusion 360 до 2,5 осей, мы получили проекты, которые были очень близки к тому, что придумал бы инженер-человек, — только намного, намного быстрее».

В то время как дизайнеру, работающему в САПР, может потребоваться несколько дней, чтобы разработать дизайн эффектора, генеративный дизайн предложил несколько вариантов всего за несколько часов.

«Это не только быстрее, чем человек-дизайнер; он может исследовать несколько идей одновременно», — говорит Мальчев. «Кроме того, производимые ею конструкции полностью проверены методом конечных элементов на соответствие требуемому коэффициенту безопасности, поэтому вы можете быть уверены, что они не погнутся и не сломаются».

Процесс в Fusion 360 прост. Мальчев охарактеризовал нагрузки и рассмотрел первоначальные идеи, включая 2,5-осевые и 3-осевые варианты. Выбрав окончательное направление дизайна, Мальчев напечатал на 3D-принтере прототип, чтобы обеспечить правильную посадку на руке. Он немного подчистил конструкцию, а затем программа создала 3D-модель, готовую для отправки на 3-осевой фрезерный станок для обработки.

«Мы также видели некоторые идеи с ограничением по трем осям, но их обработка заняла бы гораздо больше времени», — говорит Мальчев. «Некоторые варианты весили чуть меньше, но разница была несущественной. И эти проекты заняли бы несколько часов, чтобы фрезеровать с несколькими настройками и наборами инструментов. Создание 2,5-осевой конструкции заняло около 30 минут, поэтому его производство было намного дешевле».

На самом деле, отмечает Мальчев, одним из преимуществ Fusion 360 является возможность сравнивать предполагаемое время и стоимость производства внутри программного обеспечения и пробовать различные материалы для разработки легкого компонента, который максимизирует структурные характеристики при минимальных затратах и ​​​​максимальной скорости.

«Я настоятельно рекомендую использовать генеративный дизайн с производственными ограничениями для таких новых деталей», — говорит Мальчев. «Это сводит к минимуму время, которое вы тратите на доработку проектов в САПР, и максимально увеличивает время, которое вы тратите на реальное проектирование».

Полевая лаборатория Autodesk Generative Design Field Lab расположена в Чикаго и была разработана для того, чтобы показать нашим клиентам, что такое генеративный дизайн, как его можно использовать и как он изменит будущее производства. Узнайте больше здесь.

Загрузите Fusion 360 сегодня, чтобы изучить преимущества генеративного проектирования в своем следующем проекте.