12.8. Захватные устройства промышленного робота
12.8Захватные устройства промышленного робота
Захватные устройства (ЗУ) служат для захвата предмета и его удержания в определённом положении при перемещении или обработке.
Вид ЗУ определяют:
форма;
размеры, масса, свойства предмета;
а также надёжность удержания, точность базирования предметов ЗУ, недопустимость разрушения предмета, требования минимальности массы и габаритов и другое.
ЗУ классифицируется по следующим признакам:
По принципу действия:
механические;
магнитные;
вакуумные;
с эластичными камерами.
12.8.1Механические захватные устройств
Наиболее распространены. По типу передаточного механизма различают:
рычажно-стержневые – рис. 12.10, а; кулисно-стержневые – рис. 12.10, б ; зубчатые – рис. 12.10, в; клиновые – рис. 12.10, г; цанговые – рис. 12.10, д ; эксцентриковые – рис. 12.10, е.
Рис. 12.10: Схемы механических захватных устройств: а – рычажно-стержневые; б – кулисностержневые; в – зубчатые; г – клиновые; д – цанговые; е – эксцентриковые
135
Глава 12. Промышленные роботы
Обозначения на рис. 12.10 :
1 – пневмоили гидроцилиндр; 2 – шарнирное сочленение; 3 – шарнир; 4 – схват; 5 – кулиса; 6 – зубчатое колесо; 7 – клин; 8 – ролик; 9 – пружина.
На рис. 12.10 стрелками показаны направления движения штока цилиндра и губок при захвате.
Цанговые и эксцентриковые ЗУ в роботах применяются редко из-за неточного положения детали ЗУ и сложности удаления детали из ЗУ.
12.8.2Магнитные захватные устройств
с постоянными магнитами;
электромагнитами.
Эти ЗУ пригодны только для предметов из магнитных материалов. Постоянные магниты (рис. 12.11, а) надёжны и не расходуют энергию, но требуется устройство для отделения детали от магнита.
Электромагниты (рис. 12.11, б ) состоят из корпуса 2, выполненного из стали с высокой магнитной проницаемостью. Внутри которого размещена катушка 3, размещена за счет трения с шайбой 4 из марганцовистой стали. По гибкому кабелю 1 на катушку подаётся электрический ток.
На рис. 12.11, б – универсальный электромагнитный захват, снабжённый эластичными оболочками 5, заполненными железным порошком и способный захватывать детали 6 с фасонной поверхностью.
|
|
|
1 |
|
|
|
2 |
N |
S |
|
3 |
|
|
||
|
|
5 |
4 |
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
а) |
|
|
|
|
|
б) |
Рис. 12.11: Схема магнитного захвата а и электромагнитный захват деталей сложной формы б
Обозначения на рис. 12.11 :
1 – кабель; 2 – корпус; 3 – катушка; 4 – шайба; 5 – эластичная оболочка с магнитным порошком; 6 – деталь.
12.8.3Вакуумные захватные устройств
Бывают с вакуумным насосом (рис. 12.12, а), эжекторные (рис. 12.12, б ), и безнасосные (рис. 12.12, в) (самовакуумирующиеся).
ЗУ с вакуумным насосом и инжекторные целесообразны для воздухопроницаемых материалов (бетон, керамика и т.д.). В безнасосных ЗУ вакуум создают одноразовым изменением объёма полости вакуум-камеры. Их применяют только для воздухонепроницаемых материалов (металл, стекло).
136
12.8. Захватные устройства промышленного робота
Достоинства :
простота конструкции;
полная автономность.
к насосу
а) |
б) |
в) |
Рис. 12.12: Схемы вакуумных захватных устройств:
а – с вакуумным насосом; б – с эжектором; в – самовакуумирующиеся
12.8.4Захватные устройств с эластичными камерами
Действие этих ЗУ основано на деформировании камеры под давлением жидкости или газа. Различают оболочковые и кольцевые ЗУ.
Рис. 12.13: Захват многостороннего действия с эластичными камерами:
а – захват детали по наружной поверхности, б – захват детали по внутренней поверхности, в – нерабочее положение захвата, г – положение захвата в рабочем положении
Обозначения на рис. 12.13 :
1 – захватываемая деталь; 2 – эластичная камера; 3 – корпус захватного устройства; 4 – защитная шайба; 5 – каналы для подвода газа или жидкости; 6 – упор
Воболочковых ЗУ (рис. 12.13) предмет базируется на эластичной камере. На рис. 12.13, (а) захват детали по наружной поверхности.
На рис. 12.13, (б ) захват детали по внутренней поверхности.
Вкольцевых ЗУ (рис. 12.13, в, г) эластичная камера базируется по предмету. Внутренняя поверхность кольцевая более жесткая, чем наружная. Поэтому под давлением воздуха или жидкости кольца изгибаются и прижимаются к детали.
137
Глава 12. Промышленные роботы
По типу привода:
с пневмоприводом;
с гидроприводом;
с магнитоприводом;
с электроприводом.
12.8.5Пневмопривод
Достоинства :
при наличии централизованной пневмосети прост, дешев, надежен, пожаробезопасен;
широкий диапазон регулирования скоростей;
большая перегрузочная способность;
плавность работы;
легко регулировать силу зажима.
Недостатки :
низкое давление воздуха в пневмосети приводит к большим габаритам при большой грузоподъёмности;
низкий КПД;
высокая точность изготовления деталей;
необходимость наличия централизованной пневмосети.
12.8.6Гидропривод
Достоинства :
компактен;
малая масса двигателя, и, следовательно, малая инерционность;
простота управления;
широкий диапазон регулирования скоростей;
большая перегрузочная способность;
плавность работы.
Недостатки :
возможность утечек жидкости;
высокая точность изготовления деталей;
необходимость наличия индивидуальной гидростанции.
138