Impresión tridimensional de elementos de boquilla cilíndrica de dispositivos de agarre de Bernoulli para robots industriales
Autores: Mykhailyshyn, Roman; Ducho, Frantiek; Mykhailyshyn, Mykhailo; Majewicz Fey, Ann
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Impresión tridimensional de elementos de boquilla cilíndrica de dispositivos de agarre de Bernoulli para robots industriales
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Tecnologías aditivas
Modelado por deposición fundida
Prototipado
Dispositivos de agarre
Impresión 3D
Fuerza de elevación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
La aplicación de tecnologías aditivas, a saber, el modelado por deposición fundida, es una nueva realidad para el prototipado de dispositivos de agarre de robots industriales. Sin embargo, durante la impresión 3D de agujeros y elementos de boquilla, surgen dificultades para reducir su diámetro. Por lo tanto, este artículo realiza un estudio exhaustivo del prototipo del dispositivo de agarre Bernoulli con una boquilla cilíndrica, fabricada mediante impresión 3D por modelado por deposición fundida. Las tres principales razones para la reducción del diámetro de la boquilla del agarre después de la impresión se debieron a la mala calidad del modelo, la extrusión excesiva de plástico en el medio de la trayectoria de impresión del arco y la contracción lineal del material de impresión después del enfriamiento. La metodología propuesta consistió en determinar los tres coeficientes que permitieron la determinación del diámetro de la boquilla diseñada. Se encontraron distribuciones de presión de aire en la superficie del objeto de manipulación y fuerzas de elevación de dispositivos de agarre con diferentes alturas de capa de impresión 3D. Se determinó experimentalmente que a medida que aumentaba la altura de la capa de impresión, la fuerza de elevación disminuía. Esto se debió a la formación de remolinos debido al aumento de la rugosidad de la superficie de agarre. Se demostró que a medida que aumentaba la altura entre el objeto de manipulación y el agarre, el efecto de la rugosidad de la superficie sobre la fuerza de elevación disminuía, lo que resultaba en un aumento de la fuerza de elevación. Se determinaron los parámetros de operación racionales de los dispositivos de agarre fabricados por impresión 3D desde el punto de vista de la máxima fuerza de elevación.
Descripción
La aplicación de tecnologías aditivas, a saber, el modelado por deposición fundida, es una nueva realidad para el prototipado de dispositivos de agarre de robots industriales. Sin embargo, durante la impresión 3D de agujeros y elementos de boquilla, surgen dificultades para reducir su diámetro. Por lo tanto, este artículo realiza un estudio exhaustivo del prototipo del dispositivo de agarre Bernoulli con una boquilla cilíndrica, fabricada mediante impresión 3D por modelado por deposición fundida. Las tres principales razones para la reducción del diámetro de la boquilla del agarre después de la impresión se debieron a la mala calidad del modelo, la extrusión excesiva de plástico en el medio de la trayectoria de impresión del arco y la contracción lineal del material de impresión después del enfriamiento. La metodología propuesta consistió en determinar los tres coeficientes que permitieron la determinación del diámetro de la boquilla diseñada. Se encontraron distribuciones de presión de aire en la superficie del objeto de manipulación y fuerzas de elevación de dispositivos de agarre con diferentes alturas de capa de impresión 3D. Se determinó experimentalmente que a medida que aumentaba la altura de la capa de impresión, la fuerza de elevación disminuía. Esto se debió a la formación de remolinos debido al aumento de la rugosidad de la superficie de agarre. Se demostró que a medida que aumentaba la altura entre el objeto de manipulación y el agarre, el efecto de la rugosidad de la superficie sobre la fuerza de elevación disminuía, lo que resultaba en un aumento de la fuerza de elevación. Se determinaron los parámetros de operación racionales de los dispositivos de agarre fabricados por impresión 3D desde el punto de vista de la máxima fuerza de elevación.