Le Field Lab de conception générative d'Autodesk prépare le paysage robotique de demain

La fabrication robotique continue de croître et d'évoluer à un rythme extrêmement rapide. Les nouvelles opportunités incluent les « cobots » collaboratifs, l'IoT industriel, les robots connectés et les applications de niche dans les opérations de fabrication de petite et moyenne taille.

Cette dernière tendance de fabrication robotique dépend de la capacité à concevoir des effecteurs de bout (end effectors) rapidement pour que le même bras robotique puisse être utilisé pour plusieurs tâches dans un atelier — que ce soit pour ramasser des objets, percer, couper ou extruder de la matière. Les effecteurs doivent aussi être conçus pour atteindre un « point idéal » de rigidité structurelle, de durabilité et de poids.

La conception générative peut répondre à tous ces objectifs en même temps. Au Field Lab de conception générative d'Autodesk, le Responsable des Innovations Techniques Rossen Maltchev a expliqué pourquoi c'est le cas.

« Nous aidons un client à créer un extrudeur qui sera monté sur un bras robotique », dit-il. « Dans ce cas, nous ne reconceptions pas un effecteur existant, mais en créions un à partir de zéro. Nous connaissions les charges, et nous savions quel facteur de sécurité nous voulions. La conception générative était une approche idéale. »

Vous pouvez en effet utiliser la conception générative pour créer des formes organiques inhabituelles qui sont mieux adaptées à la fabrication additive. Cependant, elles peuvent aussi être instruites (ou « contraintes ») pour produire des designs qui peuvent être fraisés sur une machine CNC conventionnelle.

« C'est une pièce relativement simple, donc vous pourriez ne pas penser à utiliser la conception générative au premier abord », dit Maltchev. « Mais en limitant Fusion 360 à la fabrication 2,5 axes, nous avons obtenu des designs très proches de ce qu'un ingénieur humain aurait imaginé — juste beaucoup, beaucoup plus vite. »

Alors qu'il pourrait falloir à un designer travaillant en CAO quelques jours pour développer un design pour l'effecteur, la conception générative a proposé de multiples options en seulement quelques heures.

« Ce n'est pas seulement plus rapide qu'un designer humain ; il peut explorer plusieurs idées simultanément », dit Maltchev. « De plus, les designs qu'il produit sont entièrement validés FEA au facteur de sécurité désiré, donc vous pouvez être sûr qu'ils ne plieront ni ne casseront. »

Le processus dans Fusion 360 est simple. Maltchev a caractérisé les charges et examiné les idées initiales, y compris les options 2,5 axes et 3 axes. Après avoir sélectionné une direction de design finale, Maltchev a imprimé en 3D un prototype pour assurer un bon ajustement sur le bras. Il a fait un petit nettoyage du design, et ensuite le logiciel a créé un modèle 3D prêt pour la livraison à une fraiseuse 3 axes pour l'usinage.

« Nous avons vu certaines idées avec une contrainte 3 axes aussi, mais elles auraient pris beaucoup plus de temps à usiner », dit Maltchev. « Certaines des options pesaient légèrement moins, mais la différence n'était pas significative. Et ces designs auraient pris plusieurs heures à fraiser avec plusieurs configurations et jeux d'outils. Le design 2,5 axes a pris environ 30 minutes, donc c'était beaucoup moins cher à fabriquer. »

En fait, note Maltchev, un avantage de Fusion 360 est la capacité de comparer les temps et coûts de fabrication estimés depuis le logiciel et d'essayer divers matériaux pour concevoir un composant léger qui maximise la performance structurelle à un coût minimal et une vitesse maximale.

« Je recommande vraiment d'utiliser la conception générative avec une contrainte de fabrication pour de nouvelles pièces comme celle-ci », dit Maltchev. « Cela minimise le temps que vous passez à peaufiner les designs en CAO et maximise le temps que vous passez sur l'ingénierie réelle. »

Le Field Lab de conception générative d'Autodesk est situé à Chicago et a été conçu pour montrer à nos clients ce qu'est la conception générative, comment vous pouvez l'utiliser, et comment elle changera l'avenir de la fabrication. En savoir plus ici.

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