Inovarea unui dispozitiv - inovare tehnologică

1. Definiția și structura dispozitivelor de prindere

Dispozitivul de prindere este cel care stabilește legătura între robot și corpul ce trebuie manipulat, legătură ce se poate întrerupe sau relua cu ajutorul unei comenzi. Acest dispozitiv este componenta mobilă care trebuie să prindă, să ridice sau să manipuleze obiectul fără să-l distrugă sau să-l scape.

Una din problemele importante care se pun la instalarea și la utilizarea unui robot industrial este adaptarea unui organ terminal de prindere. Oricât de complexă este stuctura brațului robotului, alegerea unui dispozitiv de prehnsiune , neadaptat corespunzător la lucrarea ce trebuie efectuată, poate să-l facă inutil.

Dispozitivul de prindere este independent de structura mecanică din punct de vedere al gradelor de mobilitate ale acestuia. Se poate detașa, se poate înlocui cu un altul, dar acest lucru nu înseamnă că acest dispozitiv nu contribuie la păstrarea sau chiar ridicarea performanțelor robotului la care este atașat.

Obiectele ce se manipulează condiționează alegerea dispozitivelor de prindere , prin geometria lor (formă, dimensiune), prin proprietățile lor mecanice (greutate, rezistență, starea suprafeței).

O clasificare a pieselor ce se manipulează în sectoarele industriale ar putea fi următoarea:

- piese plane:

• din metal: table decupate, table pliate, piese turnate (feromagnetice sau nu);

• din materiale nemetalice: sticlă, materiale plastice, lemn, hârtie, ceramică etc.

- piese de revoluție: brute(turnate, laminate, forjate, extrudate), de formă cilindrică sau conică, lungi sau scurte, sferice etc.

- piese volumice de formă oarecare (carcase, batiuri etc.), turnate, matrițate, prelucrate,ambutisate etc.

- cutii, ambalaje, containere, din metal, carton, hârtie, sticlă, care pot avea forme diferite, cele mai frecvente fiind cele paralelipipedice și cilindrice;

- piese de formă instabilă: cabluri, curele, membrane, țesături, filme etc.

Drept urmare, multe laboratoare specializate au construit dispozitive de prindere complexe, încercând sa copie cât mai bine mâna omului, cu cele 28 de grade de mobilitate ale sale și cu mii de senzori de presiune , temperatură etc.,ce sunt incluse în ea. De aceea, în unele lucrări, aceste dispozitive sunt mâini mecanice (dispozitive de apucare , gripper). Încercarea de imitare fidelă a organului de prindere uman a condus la dispozitive mecanice complexe, grele, scumpe și bineînțeles, mai puțin adaptabile decât mâna omului. Dexteritatea prehensiunii scade cu numărul degetelor de prindere și sunt rare ocaziile când un robot este echipat cu un dispozitiv de prindere cu cinci degete ( comparativ cu mâna umană). Dar în anumite condiții , dispozitivele de prindere ale roboților sunt superioare mâinii omului, pentru că manipulează obiecte la temperatură mare, obiecte cu muchii tăietoare sau acoperite cu substanțe nocive. Deoarece nu sunt universal adaptabile, mâinile roboților trebuie studiate pentru a se putea face o alegere corespunzătoare în funcție de aplicațiile la care urmează să fie folosite, cu atât mai mult cu cât există firme specializate în fabricarea de dispozitive de prindere. În mediul industrial s-a constatat că este preferabil să se utilizeze dispozitive de prindere adaptate pentru o anume lucrare sau un grup de lucrări asemănătoare.

Flanșa servește la efectuarea legăturii între dispozitivul de prindere și încheietura robotului. Constructorii de roboți preferă să folosească flanșe tipizate pentru a permite folosirea mai multor tipuri de dispozitive de prindere pe același robot și o schimbare rapidă a acestora.

Fig. 1. Flanșă din structura dispozitivelor deprindere;

Flanșă tipizată îmbinată cu șuruburi.

De fapt flanșa este constituită din două semiflanșe, din care una este solidară cu elementul periferic al încheieturii, iar cealaltă servește ca suport al dispozitivului de prindere. Asamblarea celor doua semiflanșe se poate realiza prin îmbinări demontabile sau printr-o îmbinare specială datorată formei , caz întâlnit la schimbarea automată a dispozitivelor de prindere. În acest ultim caz, flanșa se blochează în poziția de lucru ca urmare a unei mișcări relative adecvate a celor două semiflanșe.

În ultima vreme tot mai mulți roboți sunt dotați cu aceste interfețe mecanice compacte ce permit schimbarea rapidă a dispozitivelor de prindere. Dimensiunile elementelor componente ale flanșelor și ale dispozitivelor de prindere standardizate fac obiectul unor norme ISO. S-au dezvoltat sisteme de prindere, ce cuprind dispozitive modulare și interschimbabile, pe care în anumite condiții robotul și le poate schimba singur în urma unei comenzi.