无绳索,无极限:WCB Robotics借助EOS SLS实现智能幕墙清洁规模化

WCB机器人 | 案例研究

5 x

更具成本效益

在特定情况下,SLS的成本效益比机械加工高出5倍。

18 x

减少劳动时间

通过消除支撑结构并最大限度减少后处理,将支撑相关的人工时间减少18倍。

~ 68 %

减重

通过实现16公斤的目标,系统质量减少了68%;而同等加工设计的系统预计重达30-50公斤。

每天,清洁工仍需悬挂在绳索上清洗摩天大楼的玻璃幕墙——这项危险的工作不仅效率低下、成本高昂,还受天气制约。WCB Robotics公司推出的E.L.M.O.机器人旨在改变这一现状。这款电池驱动的无绳幕墙清洁机器人具备类人攀爬能力,每次清洁仅需约1升水,却能实现与人工相当的清洁质量。 这款重量不足16公斤的机器人经特殊设计,即使在100公里/小时的强风中也能保持稳定。在99%的摩天大楼仍依赖人工清洁的当下,E.L.M.O.为该行业带来了始终如一的清洁品质与安全保障。

为实现这一飞跃,WCB Robotics需要具备生产就绪特性的零部件——这些零部件需满足严苛公差要求,能抵御高温、潮湿和紫外线环境,同时保持整体系统重量轻盈,且涵盖500余种独特组件。 传统机械加工和打印 满足打印 。EOS选择性激光烧结(SLS)技术结合PA 2200材料,为团队解锁了设计自由度、耐久性和可重复性,助力其从原型阶段迈向坚固耐用的现场应用产品。

 

挑战

随着设计不断演进,WCB Robotics的零件已超越车床/数控加工和亚克力板材制造的局限。复杂的内部通道、AI优化的有机几何结构以及日益严格的公差要求,使得机械加工变得缓慢、昂贵,甚至在许多情况下根本无法实现。 尝试FDM和SLA技术后暴露诸多局限:公差不稳定、抗蠕变与耐温性差、耐久性存疑,且耗时费力的支撑结构去除过程常导致零件损伤并降低产量。团队亟需直接成型即可投入生产的部件,既要满足全球作业环境需求——从55℃/99%湿度到严寒干燥的冬季——又需兼顾刚度与重量比及环境适应性,同时避免成本激增或交货期延长。

打印 .L.M.O. | WCB机器人公司

解决方案

WCB机器人采用EOS SLS技术与尼龙材料标准化生产结构底盘部件,通过直接从打印机投入使用的打印 外壳及关键组件——包括轻量化蠕动泵、专利待批的多端口水瓶以及经CFD优化的刮水器。

 

打印 突破传统制造的桎梏,进入一个仅由功能决定形态的理想国度。EOS的SLS设备通过逐层堆叠,将梦想家的构想化为现实——例如我们的机器人E.L.M.O.,这类产品在以往根本无法实现。
——WCB机器人公司创始人乌贾瓦尔·阿加瓦尔

 

EOS SLS技术无需去除支撑结构,既能保留精细特征,又能实现约0.5毫米的微观细节成型,同时确保结构完整性。所选材料EOS PA 2200完美融合了刚度与重量比、抗蠕变性、热稳定性和防潮性。关键在于,EOS工艺的一致性使WCB Robotics在批量生产中获得可重复的质量,从而减少返工并简化下游组装流程。 正如WCB Robotics所言,正是这一关键因素使小批量、高复杂度的生产从成本高昂的禁忌转变为可行的商业模式。

 

决定性因素在于PA 2200的性能表现以及EOS设备的重复精度。我们得以一次性实现复杂几何结构、超轻量化设计与尺寸控制——毫不妥协。
工程团队 - 内部总结,WCB Robotics

从建筑内部看无绳幕墙清洁机器人E.L.M.O. | WCB Robotics

成果

转向EOS SLS技术后,产品性能与业务节奏均发生转变。 技术层面,WCB Robotics实现了500余种独特零件的尺寸稳定控制,集成化内部流路设计突破了传统机械加工的局限,并采用耐候性聚合物部件在保持系统轻量化的同时抵御严苛气候。运营层面,团队消除了支撑结构去除工序,降低废品率,缩短迭代周期——不仅加速产品上市进程,更打造出可在约75分贝低噪环境下稳定运行的现场部署版本,同时确保清洁品质。

WCB Robotics的清洁机器人E.L.M.O.现已打印 、水箱、刮水器、驱动系统及外壳,运行稳定可靠。生产规模可根据市场需求灵活调整,且运营风险较低——按需生产模式有效降低仓储成本,同时规避库存积压风险。

 

EOS SLS不仅让机器人成为可能,更使业务具备可扩展性。我们能够快速迭代、可重复构建,并充满信心地交付产品。
乌贾瓦尔·阿加瓦尔,WCB Robotics创始人

 

由于机器人在采用选择性激光烧结(SLS)技术后复杂度显著提升,无法再采用早期方法进行同等条件测试。但实际生产中,许多现有部件从一开始就无法在目标重量下完成机械加工。对于某些组件,WCB观察到其成本较机械加工高出5倍之多,这充分说明SLS是实现小批量、高复杂度生产唯一可行的途径。

打印 持续清洁 | WCB Robotics

一览无余

  • 通过消除支撑结构并最大限度减少后处理,将支撑相关的劳动时间缩短18倍。以吸盘为代表性案例,其人工操作时间从约9小时缩短至约30分钟。
  • 通过快速设计迭代和功能性终端使用部件的直接制造,加速产品上市时间。
  • 通过将多道工序的机械加工整合为单次SLS打印,降低了小批量、高复杂度产品的单位成本。在特定情况下,SLS的成本效益比机械加工高出5倍。
  • 在不同温度和湿度条件下提升了现场可靠性:消费级FDM零件通常在45°C左右失效,而SLS零件即使采用更纤薄的设计,在高达60°C的环境下仍能保持稳定性能。
  • 通过实现16公斤的目标,系统质量减少了68%;而同等加工设计的系统预计重达30-50公斤。
  • 运行噪音约75分贝,运行安静——适用于现场展览和室内演示——同时保持清洁质量(得益于针对应用场景优化的几何结构设计)。

 

公司简介

WCB Robotics(印度海得拉巴)研发的E.L.M.O.是一款无绳智能幕墙清洁机器人,能安全可持续地清洁高层建筑玻璃幕墙。该设备采用专利非接触式吸附技术与汽车级安全电子系统,每次清洁仅消耗约1升水,且能在高达100公里/小时的风速环境下稳定作业。

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