С 23-го апреля до 27-го апреля техническая команда из Саарбрюккена будет на Hannover Messe, показывающей возможности их вакуумных захватов при Саарском Исследовании, и Инновации Стоят (Зал 2, Выдержите B46). Команда ищет промышленных партнеров, с которыми они могут разработать свою систему для определенного практического применения.
Вакуумные захваты – общие инструменты в линиях промышленного производства, где они привыкли к виду, передают и держат гладкие и относительно плоские объекты так, чтобы в винтах можно было вести, окрашенные поверхности или собранные компоненты. Используя вакуум захваты, как правило, довольно шумное дело.
Наиболее распространенные системы используют сжатый воздух, который не только делает их громкими, но также и означает, что им нужно тяжелое вспомогательное оборудование, которое завышает затраты и делает всю систему несколько негибкой. Они также потребляют существенное количество энергии.Ситуация очень отличается в случае новой вакуумной технологии, которая была разработана профессором Стефаном Силеком из Саарландского университета и Центра Mechatronics и Automation Technology в Саарбрюккене (ZeMA). Вакуумный захват памяти формы может произвести сильный вакуум, используя не что иное как манипулятор, чтобы вести его в положение.
Это не требует никакой дополнительной электрической или пневматической системы приводов, это легко, приспосабливаемо, рентабельно, чтобы произвести, и это бежит бесшумно. Этому только нужен электрический ток – более точно, этому нужны маленькие импульсы электрического тока: один, чтобы произвести вакуум и один, чтобы выпустить его. Никакая дополнительная электроэнергия не должна поставляться, в то время как захват держит объект, даже если объект должен захватываться в течение долгого времени или если это должно быть проведено в углу.Технология основана на свойствах памяти формы сплава титана никеля. ‘Термин «форма памяти» относится к тому, что материал в состоянии «помнить» свою форму и возвратиться к той оригинальной форме после того, как это было искажено.
Если электрический ток течет через провод, сделанный из этого сплава, провод становится теплее, и его структура решетки преобразовывает таким способом, которым провод сокращается в длине. Если ток прекращается, провод остывает и удлиняет снова’, говорит Стефан Силек, объясняя ключевые основные существенные переходы фазы. Сверхтонкие провода поэтому сокращаются и расслабляются как мышечные волокна, в зависимости от того, течет ли электрический ток или нет. ‘У этих проводов памяти формы есть самая высокая плотность энергии всех известных механизмов двигателя, которая позволяет им выполнить сильные движения в ограниченных местах’, объясняет Силек.
Чтобы построить вакуумный захват, исследователи устраивают связки этих волокон манерой круглой мышцы вокруг тонкого металлического диска, который может щелкнуть или вниз, как игрушка кликера лягушки. Применение электрического импульса делает провода в контракте ‘мышц’, и диск щелкает положением. Диск присоединен к резиновой мембране и если мембрана была помещена на плоскую гладкую поверхность, когда диск щелкает положением, это надевает мембрану, создавая сильный и стабильный вакуум.
Связывая провода вместе, получающееся движение и сильно и очень быстро. ‘Многократные ультратонкие провода обеспечивают большую площадь поверхности, через которую они могут передать тепло, что означает, что они могут остыть очень быстро. В результате связка волокон может сократить и удлинить быстро, позволив захвату захватить или выпустить объект очень быстро’, объясняет Сюзанна-Мари Кирш.
Кирш и ее коллега исследования Феликс Велш – научные сотрудники в группе и развивают и оптимизируют вакуумную технологию захвата как часть их исследований диссертации. ‘В настоящее время захват в состоянии надежно держать объекты, весящие несколько килограммов. Подъем захвата способности масштабируем с соответственно большим количеством проводов, используемых в больших захватах’, объясняет Феликс Велш.
И потому что у материала, из которого сделаны провода, есть сенсорные свойства, вакуумный захват самостоятельно знает, если объект не проводится надежно. ‘Провода предоставляют всю необходимую информацию. Электрические данные о сопротивлении коррелируют точно со степенью деформации проводов. Интерпретируя данные об измерении, единица диспетчера поэтому знает точное положение проводов в любой момент’, говорит профессор Силек.
У захвата таким образом есть автономное средство определения, достаточно ли его вакуум стабилен для текущей задачи. Это может также выпустить предупреждения в случае сбоя или материальной усталости.