Základné problémy pri návrhu mikrouchopovača
Ako už bolo povedané exitujú rozdiely medzi makro a mikro svetom. Pri uchopovaní väčších súčiastok sa sily ako sú napríklad elektrostatická zanedbávajú, ale pri mikrosúčiastkach takéto sily vytvárajú veľký problém. V tabuľke (tab. 1.1) sú uvedené dané sily a rozmery a závislosť medzi nimi.
rozmer [mm] | ||
typ sily [N] | 1 | 10 |
Van der Waalsova | 0,119 | 1,19.10-9 |
Elektrostatická | 0,014 | 1,36.10-6 |
Gravitačná | 3.10-5 | 30 |
Inertná | 3,06.10-9 | 0,306 |
Magnetická | 1.10-6 | 0,1 |
Kapilárna | 0,458 | 0,229 |
Uchopovacia | 1 | 300 |
Ďalším problémom pri návrhu je zvolenie správnych kĺbov. Keďže pri uchopovaní mikrosúčiastok mechanické kĺby treba vylúčiť z dôvodu ich nepresnosti, obtiažnej a nákladnej výrobe a vzniknutom trení pri ich pohybe. Pre potrebnú presnosť preto teda zvolíme kĺby z pružných materiálov tzv. flexibilné alebo pružné kĺby.
Paralelné a uhlové uchopenie telesa
Hlavný rozdiel medzi uchopením paralelným (obr.2.1) a uhlovým (obr.2.2) je ten že pri paralelnom nám pri uchopení telesa pôsobia sily len v smere osi x a pri uchytení uhlovom nám sily pôsobia pod uhlom, čiže sú zložené z x-ovej a y-ovej zložky. Samozrejme že existujú aj v týchto prípadoch parazitné sily. Pôsobenie síl však závisí aj od danej súčiastky. Napríklad ak manipulujeme so súmernou súčiastkou kruhového tvaru a jej paralelným uchopením tak nám pôsobia sily kolmo na súčiastku. Preto je paralelné uchopenie vhodne na kruhové súčiastky, pretože v nich nepôsobia sily v smere y, tým pádom je aj jednoduchší ich výpočet a lepšie držanie súčiastky v manipulátore. Pri uhlovom uchytení treba vyjadriť x-ové aj y-ové zložky sily. Nieje vhodné na uchytenie súmerných súčiastok, keďže môže dôjsť k ich vyšmyknutiu [5].