kavtek

Инженерная задача · FDM, без подвижных частей

Бесконтактный вихревой захват VG-90

Опубликовано с разрешения клиента.

Робот должен снимать стеклянные бутылки с конвейера сразу после печи отжига: температура стенки 110 °C, поверхность липкая от аэрозоля смазки, цикл 0,9 с. Механический захват оставляет следы на стекле и заклинивает по мере теплового расширения деталей; вакуумная присоска не может загерметизироваться на изогнутом горлышке.

Решено одной деталью

  1. Сжатый воздух под давлением 4,5 бар поступает в боковой порт и распределяется по внутреннему кольцевому коллектору, встроенному в стенку.
  2. Шесть спиральных каналов одинаковой длины (±2 %) подводят поток к тангенциальным соплам — разброс расхода между соплами не превышает 4 %.
  3. Восемь лопаток закручивают струю в вихрь: давление в центре камеры падает до −0,32 бар, и бутылка парит в 0,4 мм от торца. Удерживающее усилие 9,5 Н — захват без контакта и без подвижных частей.
  4. Тот же воздух непрерывно продувает торец и отводит тепло: напечатанный полимер не нагревается выше 65 °C.

Почему аддитивная технология была единственным вариантом

  • Коллектор и спиральные каналы полностью закрыты внутри корпуса — фрезерованием или литьём такую геометрию не получить без разъёма и уплотнений.
  • Печать фланцем вниз, ось Z вдоль оси детали: каналы самонесущие (нависание ≥ 42°), поддержки не нужны, а слои работают на сжатие под усилием затяжки болтов.

Металл внутри печатной детали

  • Четыре латунные втулки M6 под фланец ISO 9409-1-50-4-M6 — они воспринимают ползучесть полимера под затяжкой 9 Н·м; установлены горячей запрессовкой.
  • Латунная резьбовая вставка G 1/8″ в порту, стальной штифт Ø6 h6, стальное износостойкое кольцо на торце и три эластомерные накладки — защита от случайного контакта.

Технические данные

Габариты
Ø98 × 71 мм
Порт
+82 мм от оси
Материал
PA6-CF, заполнение 100 %
Сопло / слой
0,4 мм / 0,12 мм
Масса / расход воздуха
118 г / 62 л·мин⁻¹
Испытание
герметичен при 6 бар
PA6-CF, печатный корпусЛатунь: втулки, вставка G 1/8″Сталь: штифт, износостойкое кольцоЭластомер: накладки на торце