En las oficinas de BQ , todos llevamos nuestra acreditación colgada del cuello. En el departamento de innovación y robótica hemos diseñado un porta acreditaciones con forma de pinza robótica. En esta entrada la queremos compartir contigo, para que tú también te la puedas imprimir, construir y modificar si te apetece
Descripción
El diseño es una pinza de presión paralela, cuyos dedos tienen un mecanismo de paralelogramo articulado (que es un caso particular del mecanismo de cuatro barras). Los dos dedos están conectados a través de engranajes, de forma que se transmita el movimiento de uno a otro, y que sus posiciones sean simétricas respecto al eje vertical. Los dedos están atornillados a la base de la pinza, mediante 4 tornillos M3x12. En la siguiente figura se muestran todas las partes. La imagen de la izquierda es la vista frontal y la derecha la posterior
Para generar la presión de agarre necesaria para sostener la acreditación se usa una goma elástica, que comprime los dos dedos hacia el interior. La goma se sitúa en la parte posterior.
Las piezas se fabrican de plástico, mediante una impresora 3D. Para las uniones entre ellas se usan tornillos de métrica 3, de longitudes 12 y 16mm. Para fijar los tornillos se usan tuercas autoblocantes M3
Mecanismo
Para entender el mecanismo, reducimos la pinza a sus piezas básicas: segmentos y puntos de rotación, obteniendo el modelo alámbrico. Los puntos rojos son articulaciones que permiten que los segmentos puedan rotar unos con respecto a otro, cambiando su ángulo
Hay 4 puntos articulados: P1, P2, P3 y P4, y cinco segmentos de interés: a, A, b, B y c. Los segmentos con la misma letra son paralelos. Forman el mecanismo del paralelogramo articulado. Los puntos P1 y P2 están fijados a la base de la pinza, por lo que sólo pueden rotar (no tienen desplazamiento). Los puntos P3 y P4 rotan y se desplazan. El segmento c se coresponde con la superficie de agarre de la pinza, y gracias a este mecanismo permanece siempre en posición vertical
En la siguiente figura vemos lo que ocurre al mover el dedo desde la posición X a la Y:
Los puntos P1 y P2 permanecen en su mismo sitio, por estar fijados a la base de la pinza. El segmento B tiene siempre la misma orientación, ya que une los puntos fijos P1 y P2. Debido a las propiedades del mecanismo del paralelogramo articulado, el segmento b permanece paralelo al B, por lo que tiene también siempre la misma orientación. Y debido a esto, el segmento c permanece siempre con la misma orientación: vertical. De esta forma, la pinza se abre y se cierra pero los dedos no cambian la orientación, ejerciendo presión paralela sobre el objeto a agarrar
Diseño en FreeCAD
La pinza está diseñada con el programa FreeCAD, que pertenece al patrimonio tecnológico de la humanidad. Es una herramienta de diseño 3D, libre y multiplataforma. Descárgala, instálala, abre el archivo de la pinza y descubre cómo está diseñada. Modifícala a tu gusto. Los ficheros fuente del porta acreditaciones están disponible en este repositorio. Pertenecen también al patrimonio tecnológico de la humanidad
