ロボット用ソフトグリッパーのシリコーン部品の設計:把持力、変形、および疲労寿命

簡単な回答:ロボットのソフトグリッパーは、シリコーン製の空洞が圧力によって変形することで、柔軟な把持を実現している。壁厚の分布、材料の硬度、気腔の構造、表面摩擦、および圧力制御が、把持力、適応性、およびサイクル寿命を決定する。

この種のシリコン部品は、どのような場面に適していますか?

まず実際の適用シナリオを明確にすることで、材料、構造、および検証要件を実行可能な技術条件へと落とし込むことが容易になる。

  • 食品、果物・野菜、および破損しやすい部品のフレキシブルな把持
  • 異形部品の自動仕分けおよび組立
  • ヒューマン・マシン・コラボレーション(HMC)装置用のフレキシブルなエンドエフェクタ

機種選定前に確認すべきパラメータ

見積依頼や試作依頼の前に、以下の情報をご提供いただくことをお勧めします。これにより、試作の繰り返しや仕様に関する誤解を減らすことができます。

  • ワークの重量、形状、および表面摩擦
  • 駆動圧力、曲げ角度、および応答速度
  • サイクル回数、洗浄および食品接触に関する要件

構造設計の要点

構造寸法、組み立て関係、および材料の弾性については、総合的に評価する必要があり、特定のパラメータだけを単独で拡大しても、通常、信頼性を直接向上させることはできない。

  • 気腔と壁厚の勾配を用いて曲げ軌跡を制御する
  • 表面積を拡大し、清掃しやすい滑り止め加工を施しています
  • 接続部の破裂や管の脱落を防ぐための補強

生産と品質管理

量産における一貫性は、材料のロット、金型の状態、成形ウィンドウ、および検査方法の総合的な管理によってもたらされる。

  • 内腔の成形、接着、および肉厚の均一性を制御する
  • 気泡、樹脂の欠け、および内部流路の閉塞を除去する
  • 治具を使用して、多指アセンブリの組み付け位置を正確に確保する

検証すべき項目

検証には、可能な限り実際の使用条件またはそれに相当する条件を用い、エージングやサイクル試験の後に機能を再確認すること。

  • 応力、変位、把持力の曲線を作成する
  • さまざまなワークピースについて、落下および損傷の評価を行う
  • 曲げ加工を行った後、漏れや亀裂がないか確認する

よくある質問

シリコンは柔らかければ柔らかいほど、掴みやすいのでしょうか?

柔らかすぎると、荷重に耐えきれず、位置決め精度が低下する可能性があります。

静的グリップ力試験だけ行えば十分でしょうか?

それだけでは不十分です。さらに、ループ処理、速度、およびワークピースの変更に関する検証が必要です。

サプライヤーに資料をどのように提供すればよいですか?

2Dまたは3Dの図面、サンプルの写真、材料および硬度に関する要件、使用環境、目標数量、検収基準、およびコンプライアンス関連資料の一覧をご提供いただくことをお勧めします。成鑫シリコーンゴムは、これらに基づき、材料、金型、成形、および検証プランを評価いたします。

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