SAF技术让机器人手臂动起来的秘密武器
总部位于英国谢菲尔德的Rivelin Robotics，专门从事金属增材制造(AM)支撑移除和精加工业务。具体来说，Rivelin公司的Netshape®机器人可实现近终形金属制造的自动化后处理，以简化和加速该工序。
Rivelin正在开发金属增材制造部件的后处理解决方案。当现有的电子元件无法满足需求时，我们的团队发挥出才干和干劲，开发出了能够满足需求的电气连接器。在产品开发和生产方面，SAF增材制造工艺及其使用的材料非常契合我们的应用。它使我们能够快速进行原型制作、测试和迭代，让我们对自己的产品及其性能充满信心。
——Robert Bush
Rivelin Robotics首席执行官
缺失的一环
由于零件通常具有复杂的几何形状，因此后处理可能面临巨大挑战。为解决这一问题，就需要使用各种工具。为在单个机器手臂上使用多种工具，需要在在机器手臂末端加装工具转换器。尽管机器人尺寸较小，但这些工具在电流和引脚总数方面比一般的电气要求更高。基于这些特殊需求，Rivelin Robotics一直在努力寻找一种现成的解决方案以满足这两项需求。
连接器迭代
有鉴于此，Rivelin Robotics决定推出符合自身需求的解决方案，并设计出了第一版的电气连接器。这些连接器最初使用低端的FFF系统打印，在一段时间内运行良好。但遗憾的是，它的设计需要额外的密封处理以提高其IP等级;还需要升级电流承载能力。最终结果就是这版设计很难长期维护。
如果连接器不能正常工作，Rivelin的机器人也就无法继续运行。这不仅耽误了客户的时间，Rivelin自身也无法进一步发展技术或设计。为解决这一问题，就需要一种既易于使用又易于制造的新型连接器。
解决方案
凭借粉末床基聚合物工艺所带来的设计自由度，Rivelin Robotics通过采用SAF技术的H350™3D打印机实现了这一目标。第二版的连接器使用SAF技术打印而成，提供了模块化程度更高、灵活性更强的方案。这版的连接器是一个电气“插头”，让工具装换器能够将数据和电力传输至另一端的工具。
SAF™技术使我们能够快速进行原型制作、测试和迭代，从而对我们的产品及其性能充满信心。
——Robert Bush
Rivelin Robotics首席执行官
设计和打印连接器
为进一步完善连接器，我们进行了三个批次的快速原型制作，包括用于机器人的4个完整套件和用于工具的50组，共360个零件，打印时间仅为12个小时。这些连接器均使用可制作精密且坚硬零件的SAF PA12 3D打印机打印。
连接器的优点和性能
第二版的连接器包括一个独立灵活的集成应力消除装置，可在机器人移动时消除电缆应力。这种复杂的几何形状采用SAF技术直接打印在连接器本体之上。
连接器必须能用于各种工具，并能承受大电流。每个大电流电源引脚均可承受高达10安培的电流，较低电流的引脚则可以安全地通过1安培的电流。
这主要有赖于SAF技术制造严格公差产品的能力。由于每个数据引脚都通过一个小孔插入，因此需要精准对齐。这种复杂性加强了电气连接的稳固性，尺寸的可重复性也很关键，因为多组连接器需要在单次构建中一并打印。SAF能够提供可互换的零件，确保连接器两端的引脚无论在哪里打印，都能良好匹配。
连接器在组装后添加了环氧树脂浇注化合物，以做到完全防水。这进一步保护了机器人的系统，并使连接器抵御任何灰尘的侵袭。
尽管High Yield PA11和PA12都适用于连接器，但SAF™ PA12具有更高的刚度和精确度，因此更适用于这一特定应用。相比之下，PA11具有出色的冲击韧性和延展性，更适用于承受更多动态负载需求的应用。
而前一版本的连接器很难实现薄壁。O形环槽的尺寸调整是另一个难题，因为O形环会被轻微地过度压缩。SAF技术打印的版本则能做到与连接器外壳紧密适配，确保O形密封件精准对齐，以确保组件的IP防护等级。
与注塑或机加工零件相比，增材制造技术能够快速迭代出凹槽更深的第二版零件，这也是增材制造技术的巨大价值所在。
——David Mason
Rivelin Robotics首席产品官
Rivelin Robotics的未来
在所有机器人使用上连接器后，工具转换器现在可以有效地将电流和数据传输到所连接的工具上。这简化了金属制造的后处理工作，从而提高了效率。由于该连接器的易用性和精确性，它已被列入未来的销售清单，可作为生产部件使用。借助SAF技术，Rivelin Robotics可打印自己的解决方案，这有助于其塑造机器人行业及公司的整体未来。
