Design of a collaborative gripper for foam stickers handling

Bilodeau, Francis (2023). Design of a collaborative gripper for foam stickers handling. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Foam pad stickers are commonly used on automobile parts to reduce rattling, but they are practically exclusively applied by hand. Automating this task presents numerous challenges that need to be addressed to successfully implement a robotic station in industries. In this thesis, we attack this problem by designing a novel robotic gripper that can be adapted to a variety of different foam pad sizes. This gripper uses a combination of mechanical and pneumatic grasping means to successfully peel and place foam stickers. We also demonstrate how five different variations of this gripper can be integrated into a collaborative robotic end-effector and can pick and place five different foam pads in under 45 seconds. To manage the complexity of such an end-effector, we combined pneumatic circuits and mechanical functionality into single, 3D-printed parts. Additionally, extensive experimental tests are conducted on different vacuum openings for grasping foam pads. Finally, we developed a method to apply pressure to the foam stickers to firmly stick them. This method, which consists of using an admittance-generated trajectory at a higher speed, showed promising results.

Titre traduit

Conception d’un préhenseur pneumatique collaboratif pour la manipulation d’autocollants en mousse

Résumé traduit

Les autocollants en mousse sont couramment utilisés sur des pièces automobiles pour réduire les bruits de vibration, mais ils sont pratiquement exclusivement appliqués à la main. L’automatisation de cette tâche présente de nombreux défis qui doivent être abordés pour mettre en place avec succès une station robotique dans les industries. Dans cette thèse, nous attaquons ce problème en concevant un nouveau type de préhenseur qui peut être adapté à une variété de tailles différentes d’autocollants en mousse. Ce préhenseur utilise une combinaison de moyens de préhension mécaniques et pneumatiques pour décoller et placer avec succès les autocollants en mousse. Nous démontrons également comment cinq variations différentes de ce préhenseur peuvent être intégrées dans un effecteur robotique collaboratif et peuvent saisir et placer cinq différents autocollants en moins de 45 secondes. Pour gérer la complexité d’un tel effecteur robotique, nous avons combiné des circuits pneumatiques et des fonctionnalités mécaniques en des pièces uniques imprimées en 3D. De plus, des tests expérimentaux plus approfondis sont menés sur différentes ouvertures à vide pour saisir les autocollants en mousse. Enfin, nous développons une méthode pour appliquer une pression sur les autocollants afin de les faire adhérer fermement. Cette méthode, qui consiste à utiliser une trajectoire générée par admittance à une vitesse plus élevée, a montré des résultats prometteurs.

Type de document:	Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires:	"Thesis presented to École de technologie supérieure in partial fulfillment of a master’s degree with thesis in mechanical engineering". Comprend des références bibliographiques (pages 121-124).
Mots-clés libres:	mousse, préhenseur, autocollants en mousse, robotique, robotique collaborative, impression 3D, préhenseur pneumatique, préhenseur collaboratif, contrôle en admittance
Directeur de mémoire/thèse:	Directeur de mémoire/thèse Roberge, Jean-Philippe
Programme:	Maîtrise en ingénierie > Génie mécanique
Date de dépôt:	08 mars 2024 19:48
Dernière modification:	08 mars 2024 19:48
URI:	https://espace.etsmtl.ca/id/eprint/3420

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