Как из лазерного резака с ЧПУ сделать LaserFactory

Концепция проекта под названием LaserFactory заключается в максимальной автоматизации производственных и сборочных процессов на одном станке с ЧПУ. Исследователи Лаборатории информатики и искусственного интеллекта Массачусетского технологического института создали на базе старого лазерного станка с ЧПУ прототип аддитивно-субтрактивной системы. Станок по программе вырезает детали из листового акрила, выполняет 3D-печать токопроводящих дорожек, устанавливает датчики и электронные компоненты, механические узлы, а также проводит лазерную пайку. Инструменты, экструдер и манипулятор навешены на голову лазерного станка с ЧПУ. Система способна самостоятельно изготавливать квадрокоптеры, роботизированные изделия, и различные гаджеты небольшими партиями.

LaserFactory состоит из двух гармонизированных частей: программный инструментарий, который дает возможность пользователям проектировать собственные устройства в цифровом виде, и аппаратная платформа, которая их изготавливает.

Один из авторов проекта докторант Мартин Ниссер пояснил: «Недорогое, быстрое и доступное производство остается актуальной проблемой для непрофессионалов. LaserFactory – первая система, объединяющая возможности широкодоступных производственных платформ, таких как 3D-принтеры и лазерные резаки, и автоматизирующая весь процесс изготовления функциональных устройств в одной системе».

Как спроектировать собственный беспилотник? Сначала проектируем устройство, помещая на него компоненты из цифровой библиотеки деталей, а затем рисуем на экране монитора схемные следы, которые представляют собой медные или алюминиевые линии на печатной плате. Затем определяется геометрия частей дрона в 2D-редакторе. Определяется порядок резки, пайки и сборки. Создается 3D-модель.

Затем пользователь может предварительно просмотреть свой проект, прежде чем программное обеспечение преобразует его пользовательский чертеж в машинные инструкции. Команды встроены в один файл изготовления, чтобы сделать устройство за один раз, с помощью стандартного программного обеспечения лазерного резака. На аппаратной стороне к лазерному резаку крепится надстройка, которая печатает контурные следы и собирает компоненты.

Наглядным примером возможностей системы служит изготовление разработчиками квадрокоптера, взлетающего сразу после сборки.

Мартин Ниссер уточнил: «Помимо инженерного аспекта нас интересует возможность интеграции полностью автономных производственных систем в существующие логистические цепочки, и определение проблем, которые необходимо преодолеть, чтобы создать из виртуального реальный проект. В будущем людям не должно требоваться инженерное образование, чтобы они могли строить роботов так же, как в современном мире пользователям компьютеров не требуется научная степень, чтобы установить программу».

Проект LaserFactory поддержали Microsoft, Национальный научный фонд США и Шведская королевская академия наук.

Источник: MIT CSAIL