Богачев ВН (лекции 2010г) / ПТМ часть 2 (транспортеры) и часть 3 (роботы)

§6.Передаточные механизма МСР.

Зависят от типа двигателя и скорости перемещения его выходного звена (штока цилиндра или вала двигателя), а также вида и скорости передвижения исполнительного звена ПР. Рассмотрим:

1) Зубчатые цилиндрические передачи Достоинства:

-высокий КПД

-жесткость

-долговечность

-технологичность

-допускается устранение люфта Недостатки:

-большие размеры зубчатого колеса, следовательно, высокая инерционность.

2) Зубчатые конические передачи Достоинства:

-высокий КПД

-жесткость

-долговечность

-технологичность Недостатки:

-большие размеры зубчатого колеса, следовательно, высокая инерционность

-сложность регулировки

-шум при работе.

3) Червячные передачи Достоинства:

-жесткость

-малая инерционность

-низкий шум Недостатки:

-низкий КПД

-сложность устранения люфта

Червячные передачи целесообразно устанавливать в первых степенях привода. В этом случае люфт, приведенный к первому звену, может оказаться незначительным.

4) Волновые передачи Достоинства:

-малые габариты и вес

-практическое отсутствие люфта

-высокая точность позиционирования

-постоянство угловой скорости. Недостатки

-пониженная жесткость и долговечность

-сложность изготовления

Волновые передачи широко применяются в роботах.

5)Цепные передачи и передачи зубчато-ременные.

6)Зубчатые передачи рейка – колесо, а также рычажные передачи применяются для преобразования поступательного движения штока пневмо- и гидроцилиндров во вращательное.

1- Электродвигатель

2- Редуктор или система передач

3- Поворотная часть робота

2) Механизмы качания руки (рис 16-18)

Рис 18: 1 – электродвигатель

1– редуктор или система передач

2– качающаяся рука

3)Механизм выдвижения руки ( рис 19-22)

Рис 19 1- подпружиненный ролик для устранения люфта

2- датчик пути

1- электродвигатель

2- редуктор или система передач

3- зубчатая шестерня

4- рука-рейка

4) Механизмы вертикального перемещения (механизм подъёма).

Кинематические схемы механизмов вертикального перемещения аналогичны схемам механизмов выдвижения руки, но отличаются конструктивным исполнением рис 23.

5) Механизмы ломающейся руки.

На Рис 24 представлены примеры кинематической схемы механизмов ломающейся руки с приводом от цилиндров, а на рис 25 – от электродвигателя.

1-электродвигатель, 2-редуктор.

§8. Захватные устройства ПР.

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:

1)по принципу действия

-механические;

-магнитные;

-вакуумные; -с эластичными камерами.

1.1 Механические ЗУ – наиболее распространены. По типу передаточного механизма различают:

а) рычажно-стержневые - рис 26

б) кулисно-стержневые – рис 27

в) зубчатые – рис 28

г) клиновые – рис 29

д) цанговые – рис 30

е) эксцентриковые – рис 31

На рисунках 26-30 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.

1.2 Магнитные ЗУ.

-с постоянными магнитами и

-электромагнитами.

Эти ЗУ пригодны только для предметов из магнитных материалов. Постоянные магниты (рис 32) надёжны и не расходуют энергию, но требуется устройство для отделения детали от магнита.

Электромагниты (рис 33) состоят из корпуса 2, выполненного из стали с высокой магнитной проницаемостью. Внутри которого размещена катушка 3, размещена за счет трения с шайбой 1 из марганцовистой стали. По гибкому кабелю 4 на катушку подаётся электрический ток.

На рис34 – универсальный электромагнитный захват, снабжённый эластичными оболочками 1, заполненными железным порошком 2 и способный захватывать детали 3 с фасонной поверхностью.

1.3 Вакуумные ЗУ.

Бывают с вакуумным насосом (рис 35), эжекторные (рис 36), и безнасосные (рис 37) (самовакуумирующиеся).

ЗУ с вакуумным насосом и эжекторные 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).

Достоинства:

-простота конструкции;

-полная автономность;

1.4 ЗУ с эластичными камерами.

Действие этих ЗУ основано на деформировании камеры под давлением жидкости или газа. Различают оболочковые и кольцевые ЗУ.

Воболочковых ЗУ (рис.38) предмет базируется на эластичной камере. Рис 38(а) – захват детали по наружной поверхности Рис 38(б) – захват детали по внутренней поверхности 1- захватываемая деталь 2- эластичная камера 3- корпус ЗУ

4- защитная шайба, предохраняющая эластичную камеру от повреждений 5- каналы для подвода воздуха или жидкости.

Вкольцевых ЗУ (рис 39) эластичная камера базируется по предмету. Внутренняя поверхность кольцевая более жесткая, чем наружная. Поэтому под давлением воздуха или жидкости кольца изгибаются и прижимаются к детали.

Рис 39. Левый палец - в нерабочем положении в разрезе, а правый – в рабочем положении.

2)По типу привода

-с пневмо-

-гидро-

-магнито- -электроприводом Пневмопривод Достоинства:

1)при наличии централизованной пневмосети прост, дешев, надежен, пожаробезопасен.

2)Широкий диапазон регулирования скоростей

3)Большая перегрузочная способность

4)Плавность работы

5)Легко регулировать силу зажима.

Недостатки :

1)низкое давление воздуха в пневмосети приводит к большим габаритам при большой грузоподъёмности.

2)Низкий КПД

3)Высокая точность изготовления деталей

4)Необходимость наличия централизованной пневмосети.

Гидропривод: Достоинства:

1)компактен

2)малая масса двигателя, и, следовательно, малая инерционность;

3)простота управления;

4)широкий диапазон регулирования скоростей;

5)большая перегрузочная способность;

6)плавность работы;

Недостатки:

- возможность утечек жидкости -высокая точность изготовления деталей

-необходимость наличия индивидуальной гидростанции.