東京工業(yè)大學(xué)（以下簡(jiǎn)稱“東工大”）是日本頂尖的理工科大學(xué)，擁有140年的歷史，是一所專攻工程技術(shù)與自然科學(xué)的研究型大學(xué)。東工大十分注重產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，并且持有很多專利。迄2021年，東工大已誕生2位諾貝爾獎(jiǎng)得主，包括1位諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)得主和1位諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主。

東工大的長(zhǎng)谷川實(shí)驗(yàn)室成立于2008年。其研究項(xiàng)目之一是如何提高機(jī)器人精密運(yùn)動(dòng)部件的靈活性，從而增強(qiáng)人機(jī)交互。在機(jī)器人的研發(fā)過(guò)程中，為保障運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)件的精度，長(zhǎng)谷川實(shí)驗(yàn)室引進(jìn)了高精度3D打印機(jī)——Raise3D Pro3。

“我想制造一個(gè)動(dòng)作靈活的機(jī)器人。此外，我還想降低這項(xiàng)技術(shù)的成本，以讓它得到廣泛應(yīng)用。”在面對(duì)目前市場(chǎng)上的機(jī)器人運(yùn)動(dòng)部件精度不足，導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)靈活性低問(wèn)題時(shí)，長(zhǎng)谷川實(shí)驗(yàn)室的Hasegawa Shoichi教授表達(dá)了他對(duì)機(jī)器人未來(lái)發(fā)展的愿景。

長(zhǎng)谷川實(shí)驗(yàn)室在毛絨娃娃的內(nèi)部添加了一個(gè)機(jī)器人結(jié)構(gòu)。雖然它外表看起來(lái)就是一個(gè)柔軟的毛絨玩具，但內(nèi)部機(jī)器人卻有著復(fù)雜和精確的運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)，如機(jī)械臂，軸承，電機(jī)支架。

這些部件和結(jié)構(gòu)是由實(shí)驗(yàn)室成員獨(dú)立設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)的，在設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)過(guò)程中他們遇到很多挑戰(zhàn)。首先，這些零件體積很小，結(jié)構(gòu)特殊，需要使用高精密的制造工具，如CNC工藝。但由于零件所需的數(shù)量少，選擇CNC技術(shù)的話將花費(fèi)巨大的成本。

其次，機(jī)器人的開(kāi)發(fā)階段需要多次對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)試且具有保密性，因此，無(wú)論是從時(shí)間成本方面或者是保密性來(lái)說(shuō)，將零件制造外包給第三方公司都不是一個(gè)理想的解決方案。

由于以上種種原因，長(zhǎng)谷川實(shí)驗(yàn)室最終決定自主引進(jìn)具有按需定制優(yōu)勢(shì)的高精度3D打印機(jī)，自主完成零件制造。

機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)部件有極細(xì)微的孔結(jié)構(gòu)和突起結(jié)構(gòu)，但從實(shí)驗(yàn)室的打印結(jié)果可以看到，使用Pro3打印的部件擁有極優(yōu)異的分辨率和干凈光滑的表面。Hasegawa Shoichi教授說(shuō):“使用Raise3D Pro3打印機(jī)后，運(yùn)動(dòng)部件的軸和外殼零件更貼合了。在安裝外殼和馬達(dá)底座后，機(jī)器人的安裝強(qiáng)度變得一致?！?/div>

在引進(jìn)Pro3之前，長(zhǎng)谷川實(shí)驗(yàn)室的工程師用之前購(gòu)買(mǎi)的3D打印機(jī)打印ABS零件時(shí)，零件的表面分辨率和精度都不高。由于設(shè)備的溫控不穩(wěn)定，導(dǎo)致打印的零件尺寸不準(zhǔn)確，造成機(jī)械結(jié)構(gòu)不貼合，運(yùn)動(dòng)部件頻繁發(fā)生故障，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性差。也正是對(duì)零件有高精度的需求，實(shí)驗(yàn)室最后選擇了Raise3D Pro3打印機(jī)。

Pro3具有優(yōu)異的可重復(fù)性和可靠性，可以保障打印機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)位，從而提供了更高的表面平整度和光滑度。除此之外，打印機(jī)精確的溫控和冷卻系統(tǒng)能確保零件細(xì)節(jié)的完整性，成為了打印復(fù)雜和小型零件的理想選擇。

Pro3塔尖冷卻測(cè)試

Raise3D Pro3具有良好的穩(wěn)定性，可保持24/7不間斷打印，即使在緊急情況下，如停電，耗材耗盡，過(guò)熱中斷等也能在處理問(wèn)題后很快恢復(fù)打印。目前長(zhǎng)谷川實(shí)驗(yàn)室有25名工程師。使用Raise3D Pro3打印機(jī)后，勞動(dòng)力得到了很大的解放，工程師可以將更多的時(shí)間和精力投入到設(shè)計(jì)與研發(fā)中。

Pro3操作簡(jiǎn)便，即使是沒(méi)有3D打印機(jī)操作經(jīng)驗(yàn)的工程師在接受簡(jiǎn)單的培訓(xùn)后也能很快上手，再配合Raise3D的生態(tài)系統(tǒng)——切片軟件ideaMaker以及云管理系統(tǒng)RaiseCloud，就可以實(shí)現(xiàn)打印機(jī)與軟件之間的無(wú)縫銜接，輕松管理打印任務(wù)。

目前，長(zhǎng)谷川實(shí)驗(yàn)室的工程師主要使用PLA制作機(jī)器人運(yùn)動(dòng)部件，在體會(huì)到Raise3D Pro3的高品質(zhì)后，決定在未來(lái)嘗試打印更多不同的材料如ABS，用以增加零件強(qiáng)度或改善其他性能。我們相信，Raise3D Pro3打印機(jī)在未來(lái)能激發(fā)長(zhǎng)谷川實(shí)驗(yàn)室更多的研發(fā)潛能，以幫助他們實(shí)現(xiàn)對(duì)人機(jī)交互未來(lái)發(fā)展的愿景。

*本案例由Raise3D日本經(jīng)銷商Japan 3D Printer分享

東京工業(yè)大學(xué)（以下簡(jiǎn)稱“東工大”）是日本頂尖的理工科大學(xué)，擁有140年的歷史，是一所專攻工程技術(shù)與自然科學(xué)的研究型大學(xué)。東工大十分注重產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，并且持有很多專利。迄2021年，東工大已誕生2位諾貝爾獎(jiǎng)得主，包括1位諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)得主和1位諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主。

東工大的長(zhǎng)谷川實(shí)驗(yàn)室成立于2008年。其研究項(xiàng)目之一是如何提高機(jī)器人精密運(yùn)動(dòng)部件的靈活性，從而增強(qiáng)人機(jī)交互。在機(jī)器人的研發(fā)過(guò)程中，為保障運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)件的精度，長(zhǎng)谷川實(shí)驗(yàn)室引進(jìn)了高精度3D打印機(jī)——Raise3D Pro3。

“我想制造一個(gè)動(dòng)作靈活的機(jī)器人。此外，我還想降低這項(xiàng)技術(shù)的成本，以讓它得到廣泛應(yīng)用。”在面對(duì)目前市場(chǎng)上的機(jī)器人運(yùn)動(dòng)部件精度不足，導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)靈活性低問(wèn)題時(shí)，長(zhǎng)谷川實(shí)驗(yàn)室的Hasegawa Shoichi教授表達(dá)了他對(duì)機(jī)器人未來(lái)發(fā)展的愿景。

長(zhǎng)谷川實(shí)驗(yàn)室在毛絨娃娃的內(nèi)部添加了一個(gè)機(jī)器人結(jié)構(gòu)。雖然它外表看起來(lái)就是一個(gè)柔軟的毛絨玩具，但內(nèi)部機(jī)器人卻有著復(fù)雜和精確的運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)，如機(jī)械臂，軸承，電機(jī)支架。

這些部件和結(jié)構(gòu)是由實(shí)驗(yàn)室成員獨(dú)立設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)的，在設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)過(guò)程中他們遇到很多挑戰(zhàn)。首先，這些零件體積很小，結(jié)構(gòu)特殊，需要使用高精密的制造工具，如CNC工藝。但由于零件所需的數(shù)量少，選擇CNC技術(shù)的話將花費(fèi)巨大的成本。

其次，機(jī)器人的開(kāi)發(fā)階段需要多次對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)試且具有保密性，因此，無(wú)論是從時(shí)間成本方面或者是保密性來(lái)說(shuō)，將零件制造外包給第三方公司都不是一個(gè)理想的解決方案。

由于以上種種原因，長(zhǎng)谷川實(shí)驗(yàn)室最終決定自主引進(jìn)具有按需定制優(yōu)勢(shì)的高精度3D打印機(jī)，自主完成零件制造。

機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)部件有極細(xì)微的孔結(jié)構(gòu)和突起結(jié)構(gòu)，但從實(shí)驗(yàn)室的打印結(jié)果可以看到，使用Pro3打印的部件擁有極優(yōu)異的分辨率和干凈光滑的表面。Hasegawa Shoichi教授說(shuō):“使用Raise3D Pro3打印機(jī)后，運(yùn)動(dòng)部件的軸和外殼零件更貼合了。在安裝外殼和馬達(dá)底座后，機(jī)器人的安裝強(qiáng)度變得一致?！?/div>

在引進(jìn)Pro3之前，長(zhǎng)谷川實(shí)驗(yàn)室的工程師用之前購(gòu)買(mǎi)的3D打印機(jī)打印ABS零件時(shí)，零件的表面分辨率和精度都不高。由于設(shè)備的溫控不穩(wěn)定，導(dǎo)致打印的零件尺寸不準(zhǔn)確，造成機(jī)械結(jié)構(gòu)不貼合，運(yùn)動(dòng)部件頻繁發(fā)生故障，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性差。也正是對(duì)零件有高精度的需求，實(shí)驗(yàn)室最后選擇了Raise3D Pro3打印機(jī)。

Pro3具有優(yōu)異的可重復(fù)性和可靠性，可以保障打印機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)位，從而提供了更高的表面平整度和光滑度。除此之外，打印機(jī)精確的溫控和冷卻系統(tǒng)能確保零件細(xì)節(jié)的完整性，成為了打印復(fù)雜和小型零件的理想選擇。

Pro3塔尖冷卻測(cè)試

Raise3D Pro3具有良好的穩(wěn)定性，可保持24/7不間斷打印，即使在緊急情況下，如停電，耗材耗盡，過(guò)熱中斷等也能在處理問(wèn)題后很快恢復(fù)打印。目前長(zhǎng)谷川實(shí)驗(yàn)室有25名工程師。使用Raise3D Pro3打印機(jī)后，勞動(dòng)力得到了很大的解放，工程師可以將更多的時(shí)間和精力投入到設(shè)計(jì)與研發(fā)中。

Pro3操作簡(jiǎn)便，即使是沒(méi)有3D打印機(jī)操作經(jīng)驗(yàn)的工程師在接受簡(jiǎn)單的培訓(xùn)后也能很快上手，再配合Raise3D的生態(tài)系統(tǒng)——切片軟件ideaMaker以及云管理系統(tǒng)RaiseCloud，就可以實(shí)現(xiàn)打印機(jī)與軟件之間的無(wú)縫銜接，輕松管理打印任務(wù)。

目前，長(zhǎng)谷川實(shí)驗(yàn)室的工程師主要使用PLA制作機(jī)器人運(yùn)動(dòng)部件，在體會(huì)到Raise3D Pro3的高品質(zhì)后，決定在未來(lái)嘗試打印更多不同的材料如ABS，用以增加零件強(qiáng)度或改善其他性能。我們相信，Raise3D Pro3打印機(jī)在未來(lái)能激發(fā)長(zhǎng)谷川實(shí)驗(yàn)室更多的研發(fā)潛能，以幫助他們實(shí)現(xiàn)對(duì)人機(jī)交互未來(lái)發(fā)展的愿景。

*本案例由Raise3D日本經(jīng)銷商Japan 3D Printer分享