机器人制造设计：通过精确压铸优化规模

机器系统的成功往往在生产开始之前就已决定。开发早期围绕几何形状、材料和装配做出的设计决策直接影响产品是否能够有效地扩展，还是在生产限制下挣扎。

制造中从原型设计到生产的转变

机器人系统本质上是复杂的，通常由加工组件、紧固件和支架的组合构建而成。虽然数控加工在开发过程中提供了速度和灵活性，但它也造成了可扩展性的限制。高成本、长周期和装配效率低下限制了在成本敏感市场中的竞争能力。更重要的是，优化用于原型设计的设计很少针对生产进行优化。

这就是设计制造（DFM）变得至关重要的地方。DFM在不适应现有设计的情况下重塑设计本身，确保每一个特性、公差和几何形状都与可扩展的制造过程对齐。

为什么DFM在机器人中更重要

机器人对组件提出了独特的要求：精确对齐、结构完整性、重量效率和热性能必须在紧凑的空间限制内共存。早期阶段的不良设计决策可能导致：

• 过多的部件数量和装配步骤
• 接头和运动系统中的对齐风险
• 增加的重量影响能效
• 在高性能应用中的热限制

一种基于DFM的方法在这些问题到达生产之前就加以解决，将复杂性转化为可制造的简单。

压铸作为DFM解决方案

高压压铸在促进机器人有效的DFM中起着核心作用。工程师可以设计集成的、近净形状的组件，而不是组装多个加工零件，从而减少部件数量并提高整体系统性能。

这种方法已经支持包括协作机器人（cobots）、自主移动机器人（AMRs）、四足机器人以及新兴的类人系统在内的广泛机器人平台——这些平台对可扩展性、精确度和效率在商业化中至关重要。

这一转变从根本上改变了设计过程：

• 部件整合：多个组件可以合并为一个铸件，减少装配时间并消除潜在的失效点。

• 优化几何形状：如肋条、安装点和热元素等特征可以直接设计到部件中，提高强度和功能而无需额外操作。
• 规模上的一致精度：严格的公差和重复性确保性能在高生产量中保持一致。

压铸使制造商能够同时为性能和可扩展性进行设计，而不是围绕制造限制进行设计。

Dynacast自动化如何增强可制造性设计

先进压铸的一个常被忽视的优势是它如何与自动化制造环境相结合。驱动自动化的生产单元增强了一致性，减少了变异，并支持持续输出，加强了在DFM阶段确立的目标。

这种集成的方法将DFM驱动的设计、精确压铸和自动化连接成无缝的制造过程。从一开始，设计就针对可制造性进行了优化，复杂的组件以可重复的精度进行生产，自动化系统保持生产的一致性和效率。结果不仅是降低成本，还从概念到生产实现了更简单、更优化的过程。

从一开始就在设计中构建可扩展的制造

对于希望扩展的机器人公司而言，最重要的转变是思维方式。制造不应是事后想起的事情。它应该从一开始就融入设计过程。

通过Dynacast的全球可用的工程和制造网络，这种先进的DFM方法可以在各个地区始终如一地应用，以支持从早期设计到全面生产的机器人项目，无论它们在哪里运营。

从这种方法中获益最大的项目通常包括：

• 具有高部件数量或复杂装配的设计
• 需要降低成本的重数控组件
• 需要强度、精度和轻量化的结构部件
• 从原型过渡到商业量的产品

通过尽早应用DFM原则，制造商可以避免昂贵的重新设计，加快上市时间。

更聪明的机器人制造方法

随着机器人技术的不断发展，成功不仅仅依靠创新。它还需要高效、一致地以规模生产高性能系统的能力。

设计制造，得益于精确压铸并支持自动化生产，提供了一条清晰的前进道路。它改变了机器人组件的设计方式、性能及其市场推出的方式。

对于准备扩展的公司而言，机会不仅仅在于制造更好的部件，而在于从一开始建立一个更好的过程。准备将产品投入生产了吗？联系我们的工程师以开始。