Захватные устройства пр

З

Рис.105. Захватное устройство для установки

заготовки в патрон токарного станка с ЧПУ.

ахватные устройства (ЗУ) предназначены для захвата и удержания объектов манипулирования. Современные ПР комплектуют типовым набором захватных устройств, для специальных ПР захватные устройства могут проектироваться индивидуально. Захватные устройства должны обеспечивать надежный захват и удержание деталей различной по массе, размерам и конструкции (в пределах предусмотренных параметрами робота); стабильность базирования; быстроту переналадки; они не должны повреждать деталь в месте захвата. На конструкцию захватных устройств влияют система ЧПУ, вид обслуживаемого оборудования, тип робота, серийность производства. На рис. 105 показана схема работы захватного устройства 6 с зажимными губками 5 при установке заготовки 2 в патрон 1 токарного патронного станка с ЧПУ. Упор 3 с помощью пружины 4 поджимает деталь по торцу в момент смены баз. Одна из конструкций захватного устройства для установки валов в центрах токарного станка приведена на рис. 106.

К

Рис.106. Захватное устройство

с пневмоприводом

лассификация захватных устройств производится по многим признакам. Рассмотрим некоторые из них. По принципу действия различают захватные устройства механические, магнитные, вакуумные, с эластичными камерами, деформирующимися под действием нагнетаемого внутрь воздуха или жидкости. Захватные устройства всех четырех групп могут быть одно-, двух- и многозахватными.

По характеру базирования различают захватные устройства центрирующие, определяющие положение оси или плоскости симметрии захватываемой заготовки; базирующие, определяющие положение базовой поверхности; перебазирующие; фиксирующие положение объекта, который тот имел в момент захвата.

По характеру крепления различают захватные устройства несменяемые, сменные, быстросменные, с автоматической сменой.

П

Рис.107. Захватное устройство

с надувными пальцами.

о виду управления захватные устройства делят на неуправляемые, командные, жесткопрограммируемые, адаптивные. К неуправляемым, относят например, захватные устройства с постоянными магнитами: чтобы освободить заготовку из захватного устройства с постоянными магнитами нужно приложить силу, большую, чем сила удержания. Командные захватные устройства получают команды только на захват или отпускание объекта. Жесткопрограммируемые захватные устройства управляются устройством ПУ, определяющим в зависимости от программы величину перемещения губок, силу зажима, взаимное расположение рабочих элементов и т.д. Адаптивные захватные устройства также управляются устройством ПУ и оснащаются датчиками, дающими информацию об объекте и внешней среде, например, о форме поверхности объекта манипулирования или об усилии, возникающем в месте захвата, и т.д. Элементы адаптации предусмотрены, например, в захватном устройстве робота УМ160Ф2.81.01. Применяют «антропоморфные» захватные устройства, имитирующие кисть руки человека. Например, трехпалое устройство такого типа благодаря сгибанию «фаланг пальцев» может обеспечить 11 степеней подвижности. Каждое звено управляется отдельно и приводится в движение электродвигателями постоянного тока. Такие устройства могут захватывать и базировать детали разных размеров и формы.

Рассмотрим конструкции захватных устройств разных типов.

М

Рис.108. Вакуумприсос

еханические захватные устройства наиболее распространены. Их классифицируют по типу привода (пружинные, пневматические, гидравлические, электромеханические); по типу губок (жесткие, регулируемые, гибкие или пружинящие); по виду передаточного механизма (рычажные, реечные, клиновые). Механические захватные устройства с пневмоприводом просты, удобны, отсутствуют утечки, но при одних и тех же габаритных размерах с гидроприводом последний обеспечивает значительно большие силы захвата. Пневмопривод к тому же в отличие от гидропривода не позволяет точно регулировать силу зажима. Рычажное захватное устройство с пневмоприводом для деталей цилиндрической формы показано на рис.106. На штоке 2 пневмоцилиндра 1 расположены рычаги 3, несущие зажимные губки 4, которые могут быть постоянными или сменными. Профиль губок обеспечивает центрирование захватываемых деталей в широком диапазоне.

Р

Рис.109. Электромагнитное захватное

устройство

еечные захватные устройства по сравнению с рычажными имеют меньшие габаритные размеры, обеспечивают большее раскрытие губок, однако развивают меньшие силы зажима.

Захватные устройства с электромеханическим приводом встречаются реже. Для заготовок небольшой массы и габаритных размеров могут использоваться захватные устройства одностороннего действия, в которых губки раскрываются и закрываются пружиной.

Ч

Рис.110.Захватное устройство

с эластичной камерой.

тобы не повредить деталь при зажиме, часто применяют гибкие, эластичные или силораспределяющие захватные устройства. Для взятия хрупких предметов используют губки в виде надувных подушек или надувных пальцев (рис. 107,а). Пальцы выполнены из резины цельными с постепенным переходом тонкостенной части 4 в гофрированную 3 и толстостенную часть 2 (рис. 107,б). При подаче воздуха через канал 1 тонкостенная часть пальца удлиняется больше, чем гофрированная и утолщенная, поэтому происходит деформирование пальцев по линии 5 и зажим детали.

Вакуумные и магнитные захватные устройства. Вакуумные захваты пригодны для захвата деталей из различных материалов, не имеющих плоскую и ровную поверхность. Их делят на пассивные с простыми присосами, и активные с принудительным поддержанием вакуума в удерживающей чаше. Вакуум-присос для плоских деталей показан на рис.108. Отсосом воздуха через штуцер 2 создается разряжение между деталью и резиновой прокладкой 5, приклеенной к чашке 4. Чашка может вертикально перемещаться в корпусе 3 для компенсации погрешностей позиционирования. Возврат в исходное положение осуществляется пружиной 1. Вакуумные захватные устройства имеют пониженную точность позиционирования из-за эластичности присосок.

Магнитные захватные устройства могут иметь постоянные магниты и электромагниты (первые распространены мало, так кА для высвобождения детали нужны специальные устройства). Захватные устройства такого типа пригодны только для намагничивающихся материалов, они имеют простую конструкцию, обладают быстродействием, обеспечивают высокую точность базирования. Электромагнитные захватные устройства компонуют часто из небольших электромагнитов, расположенных на обшей раме. На рис.109 изображено электромагнитное захватное устройство, центрирующее детали по оси симметрии.

Захватные устройства с эластичными камерами (рис.110) применяют для постоянного переноса хрупких небольших деталей неправильной формы или с большими отклонениями размеров. На корпусе 1 надета камера 4, выполненная из эластичного материала, например резины. Камера крепится к корпусу накидной гайкой 2 через промежуточное кольцо 3 и винтом 5. При подаче сжатого воздуха через отверстия в корпусе камера раздувается ,центрируется и удерживает захватываемую деталь за отверстие. Такие захватные устройства могут удерживать деталь и за наружную поверхность.

Захватные устройства с приспособлениями для выполнения технологических операций расширяют область применения ПР. К таким приспособлениям относятся средства запрессовки для выполнения монтажных работ; сопла для очистки поверхностей деталей и станка сжатым воздухом,; приспособлений для измерения деталей и т.д.