Полная версия

Главная arrow Техника arrow Автоматизация производственных процессов

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ   >>

ЗАХВАТНЫЕ УСТРОЙСТВА ПРОМЫШЛЕННЫХ РОБОТОВ

Захватное устройство (захват) ПР предназначено для захватывания предмета обработки и удержания его в процессе перемещения. Вид захвата определяется формой, размером, массой и свойствами захватываемого предмета обработки, а также специфическими требованиями технологического процесса.

В зависимости от принципа действия захваты делят на:

  • 1) механические (работают по принципу зажима с удержанием детали с помощью сил трения и запирающего действия рабочих элементов, а также по принципу использования выступающих частей рабочих элементов устройств в качестве опоры для детали);
  • 2) вакуумные (работают за счет сил, возникающих при разности давлений);
  • 3) магнитные (работают с помощью сил магнитного притяжения).

По числу рабочих позиций захваты всех типов разделяют на:

  • • однопозиционные (имеют одну рабочую позицию);
  • • многопозиционные (имеют несколько рабочих ПОЗИЦИЙ).

Захватные устройства изготовляют несменными и сменными

(требуют малого времени для смены, могут заменяться автоматически).

Для загрузки металлообрабатывающих станков, как правило, используют механические зажимные устройства, которые помимо закрепления заготовки выполняют функции ориентации, центрирования предмета обработки.

Узкодиапазонные захватные устройства при переналадке обеспечивают возможность закрепления детали за поверхность с размерами, включающими соседние меньшие значения ряда: 1; 4; 12; 32; 63; 100; 125; 160; 200; 250; 320; 400; 500 мм. Эти захваты обычно выполняют на базе клиновых и рычажных механизмов.

Широкодиапазонные захваты обладают возможностью закрепления без переналадки деталей с размерами, включающими соседние меньшие значения указанного выше ряда. Эти захваты выполняют обычно с использованием реечных и зубчатых передаточных механизмов, они имеют более широкие технологические возможности, чем узкозахватные. Механические захваты используются для загрузки станков деталями типа тел вращения или коробчатой формы.

Широкое применение находят многопозиционные (многоместные) захватные устройства. При наличии на руке ПР двух захватов цикл загрузки-разгрузки оборудования сокращается. Во время обработки предыдущей заготовки робот захватывает заготовку для обработки и смещается на максимально близкое расстояние к рабочей зоне. После обработки ПР свободным захватным устройством берет обработанную заготовку и после поворота устанавливает ее в приспособление станка. Во время обработки новой заготовки ПР укладывает обработанную заготовку в тару или на тактовый стол. В результате совмещения вспомогательных переходов с работой станка время загрузки может сократиться в 2—3 раза. Современные захватные устройства помимо захватов для удержания заготовок имеют захваты для смены инструментальных головок или блоков.

Промышленные роботы обычно комплектуют набором типовых захватных устройств, часто при переходе на обработку другой детали меняют не сам захват, а его сменные рабочие элементы (призмы, губки и т.д.).

К захватным устройствам предъявляют следующие требования: надежность захватывания и удержания объекта во время разгона и торможения подвижных элементов ПР, точность базирования заготовки в захвате, недопустимость повреждения или разрушения предмета обработки, прочность при малых габаритных размерах и массе. Особое внимание должно быть обращено на проверку допустимых для данного захватного устройства сил, моментов, нагрузок на места крепления.

При частой смене заготовок или при обслуживании одним ПР нескольких станков захватные устройства должны обеспечивать возможность работы с заготовками с различными размерами, формой и массой. В данном случае наиболее приемлемыми являются широкодиапазонные захватные устройства. В некоторых случаях возникает необходимость применения захватных устройств с автоматической сменой их. Требование быстрой смены захватного устройства и его элементов часто является важным, так как восполняет недостаток подвижности самого робота и позволяет более полно использовать ПР в роботизированном процессе.

Расчет механических захватных устройств включает проверку на прочность деталей захвата. Кроме того, необходимо определить силу привода захватного устройства, силу в местах контакта заготовки и губок, проверить отсутствие повреждений поверхности заготовки или детали при захватывании, возможность удержания захватом заготовки (детали) при манипулировании, особенно в моменты резких остановок.

Соотношение между силой Р привода, силами Р на губках или моментом М на губках захватного устройства определяют из условий статического равновесия. Так, для захвата с рычажным механизмом, показанным на рис. 2.12, из условия ХР = 0 в точке С имеем

235ту- Р = О,

откуда

Р23 = Р/(Ъщ).

Из условия ХЛ/ = 0 относительно точки Л следует

Р=(Р/ц) (2к1&ту)/Л2,

где р — КПД механизма.

При известном моменте М сила привода

Рг| = (Ху= , „ Мрщ)/Ь,

где М. — момент сил на губке; Ъ — плечо рычага; п — число губок (обычно п = 2).

Данный захват обладает эффектом самоблокировки, так как рычаг проходит через «мертвое» центральное положение.

^ т .

р

с

4

Расчетная схема захватного устройства с рычажным механизмом

Рис. 2.12. Расчетная схема захватного устройства с рычажным механизмом

Для захватных устройств, показанных на рис. 2.13, соотношения между силами Р и /-’следующие:

(рис. 2.13, а) (рис. 2.13, б)

Р= (Р/т) (2/)/(я8т0) Р = (Р/Ц) (Ь/(Ь + с)

Р = (//р) (/жт08т(20))/(/8Ш08Ш(0 + 0)) (рис. 2.13, в)

(рис. 2.13, г) (рис. 2.13, д) (рис. 2.13, е) (рис. 2.13, ж) (рис. 2.13, з) (рис. 2.13, и)

Р=(Р/ц)(ас)/(Ь(с-с/)) Р = (Р/ц) (2Ь/с)1ёв Р=(Р/ц)(2Ь/а)

Р = (Р/г) (2ЬсШс + (I)) Р= (Р/Ц) (ас!)/(Ь(с - с!)) Р=(Р/Ч)(2Ь/а)соь2в

Если захватное устройство имеет несколько губок, то сила захвата на каждой губке составит:

/?! = (1-с)0/1 и Я2 =с0/1 — для схемы, приведенной на рис. 2.14, а /?, = (/ + с)0/1 и Я2 = сО/1 — для схемы, приведенной на рис. 2.14, б.

c b b а

о

и

Рис. 2.13. Схемы захватных устройств ПР

Схемы для определения сил, действующих на губки от силы тяжести

Рис. 2.14. Схемы для определения сил, действующих на губки от силы тяжести

Силы захватывания, которые требуются для удержания заготовки в процессе ее перемещения,

Р = К]К2К3тВ,

где т — масса заготовки; g — ускорение свободного падения; К]коэффициент безопасности, значение которого зависит от условия применения ПР и расположения других элементов РТК; = 1,2— 2,0; К2 коэффициент, зависящий от максимального ускорения А, с которым робот перемещает заготовку, закрепленную в его захвате; К2 = 1 + А/% Къ коэффициент передачи, зависящий от конструкции захвата и расположения в нем заготовки.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ   >>