Basta un breve impulso eléctrico para generar y liberar un poderoso vacío en un abrir y cerrar de ojos. La nueva pinza de vacío desarrollada por el equipo de investigación dirigido por el profesor Stefan Seelecke en la Universidad de Saarland permite que los brazos robóticos recojan objetos y se muevanEl sistema funciona sin la necesidad de aire comprimido para generar el vacío, es energéticamente eficiente, silencioso y adecuado para su uso en salas limpias. Los especialistas en sistemas de materiales inteligentes utilizan músculos artificiales, que son haces deCables de memoria de forma ultrafina que son capaces de tensarse y relajarse al igual que las fibras musculares reales. Los cables también funcionan como sensores y pueden detectar, por ejemplo, cuando la pinza necesita reajustar o apretar su agarre.
Del 23 al 27 de abril, el equipo de ingeniería de Saarbrücken estará en Hannover Messe exhibiendo las capacidades de sus pinzas de vacío en el Stand de Investigación e Innovación de Saarland Pabellón 2, Stand B46. El equipo está buscando socios industriales con quienespueden desarrollar su sistema para aplicaciones prácticas específicas.
Las pinzas de vacío son herramientas comunes en las líneas de producción industrial, donde se usan para clasificar, transportar y sujetar objetos lisos y relativamente planos para que los tornillos puedan introducirse, pintarse las superficies o ensamblarse los componentes. El uso de pinzas de vacío suele ser bastante ruidoso.Los sistemas más comunes usan aire comprimido, lo que no solo los hace ruidosos, sino que también significa que necesitan equipos auxiliares pesados, lo que aumenta los costos y hace que todo el sistema sea algo inflexible. También consumen cantidades significativas de energía.
La situación es bastante diferente en el caso de la nueva tecnología de vacío desarrollada por el profesor Stefan Seelecke de la Universidad de Saarland y el Centro de Tecnología Mecatrónica y Automatización de Saarbrücken ZeMA. La pinza de vacío con memoria de forma puede producir un potenteNo utilice nada más que un brazo robótico para guiarlo a su posición. No requiere ningún sistema de accionamiento eléctrico o neumático adicional, es ligero, adaptable, rentable de producir y funciona sin ruido. Solo necesita corriente eléctrica.Para ser más precisos, necesita pequeños pulsos de corriente eléctrica: uno para generar el vacío y otro para liberarlo. No es necesario suministrar energía eléctrica adicional mientras la pinza sostiene un objeto, incluso si el objeto tiene que estar agarrado durante mucho tiempo.o si tiene que mantenerse en ángulo.
La tecnología se basa en las propiedades de memoria de forma de la aleación de níquel-titanio. 'El término "memoria de forma" se refiere al hecho de que el material puede "recordar" su forma y volver a esa forma original después de haber sidodeformado. Si la corriente eléctrica fluye a través de un cable hecho de esta aleación, el cable se calienta y su estructura reticular se transforma de tal manera que el cable se acorta en longitud. Si la corriente cesa, el cable se enfría y se alarga nuevamente ", dice StefanSeelecke, explicando las transiciones de fase de material subyacentes clave. Por lo tanto, los cables ultrafinos se contraen y se relajan como las fibras musculares, dependiendo de si fluye o no una corriente eléctrica. "Estos cables con memoria de forma tienen la mayor densidad de energía de todos los mecanismos de accionamiento conocidos, lo que permiteellos para realizar movimientos poderosos en espacios restringidos '', explica Seelecke.
Para construir una pinza de vacío, los investigadores colocan haces de estas fibras en forma de músculo circular alrededor de un disco de metal delgado que puede voltearse hacia arriba o hacia abajo, como un juguete para hacer clic en una rana. La aplicación de un pulso eléctrico hace que los cables en el 'se contrae el músculo y el disco se voltea. El disco se une a una membrana de goma y, si la membrana se ha colocado sobre una superficie lisa y plana, cuando el disco se voltea, tira de la membrana, creando un vacío fuerte y estable.los cables juntos, el movimiento resultante es a la vez potente y muy rápido. "Múltiples cables ultrafinos proporcionan una gran superficie a través de la cual pueden transferir calor, lo que significa que pueden enfriarse muy rápidamente. Como resultado, el haz de fibras puede acortarse yse alarga rápidamente, haciendo posible que la pinza agarre o suelte un objeto muy rápidamente ", explica Susanne-Marie Kirsch. Kirsch y su colega de investigación Felix Welsch son asistentes de investigación dentro del grupo y están desarrollando und optimizar la tecnología de pinzas de vacío como parte de sus estudios de investigación doctoral.'Actualmente, la pinza puede sujetar de forma segura objetos que pesen varios kilogramos.La capacidad de elevación de la pinza es escalable, por lo que se utilizan más cables en pinzas grandes '', explica Felix Welsch.
Y debido a que el material del que están hechos los cables tiene propiedades sensoriales, la pinza de vacío es consciente de si el objeto no se mantiene de forma segura. "Los cables proporcionan toda la información necesaria. Los datos de resistencia eléctrica se correlacionan precisamente con la extensión dedeformación de los cables. Al interpretar los datos de medición, la unidad controladora, por lo tanto, conoce la posición exacta de los cables en cualquier momento ", dice el profesor Seelecke. La pinza tiene un medio autónomo para determinar si su vacío es o no lo suficientemente estable parala tarea actual. También puede emitir advertencias en caso de mal funcionamiento o fatiga del material.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Saarland . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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