Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Техника arrow Захватные устройства и инструменты промышленных роботов
Посмотреть оригинал

Классификация захватных устройств.

Широкая номенклатура захватных устройств различных конструкций приведена в работах [10, 12, 17, 31, 36, 41, 44, 45]. Известные захватные устройства многообразны и могут быть классифицированы по различным признакам, в большинстве случаев являющимся равноправными. Их можно различать по принципу действия, по числу рабочих позиций и последовательности их работы, по виду управления, по методу крепления на руке робота, по характеру базирования и по способу удержания ПП, по физическому принципу создания сил взаимодействия предмета с рабочими элементами ЗУ, по уровню и способам адаптации и т.д.

На рисунке 2.1 приведена классификация ЗУ по признакам, существенным для разработки типажа [10, 12].

По способу удержания объекта манипулирования все ЗУ можно разделить на три группы: поддерживающие, притягивающие (удерживающие) и зажимные (схватывающие).

Поддерживающие ЗУ удерживают предмет при условии уравновешивания силы тяжести ПП силой, действующей со стороны захватного устройства в вертикальном направлении. В поддерживающих ЗУ для удержания объекта используют нижнюю поверхность, выступающие части объекта или имеющиеся в его корпусе отверстия.

Эти захватные устройства представляют собой опоры, к которым относятся различные крюки, петли, вилки, лопатки [10, 12].

Притягивающие (удерживающие) ЗУ обеспечивают притяжение и удержание ПП за счет действия сил притяжения предмета к элементам захватного устройства, развиваемых благодаря использованию различных физических эффектов. В зависимости от природы притягивающей силы ЗУ подразделяются на магнитные, вакуумные и прочие (адгезионные, электростатические, примораживающие, с липкими накладками и др.).

Зажимные (схватывающие) ЗУ удерживают объект благодаря кинематическому воздействию рабочих элементов (губок, пальцев, клещей и т.п.) с помощью сил трения или комбинации сил трения и запирающих усилий. Все схватывающие ЗУ активного типа подразделяются на две группы: механические (клещи, тиски, шарнирные пальцы) и с эластичными рабочими камерами, деформирующимися под действием нагнетаемого внутрь воздуха или жидкости.

По характеру базирования объекта манипулирования захватные устройства делят на пять групп.

Способные к перебазированию объекта ЗУ изменяют положение удерживаемой детали благодаря управляемым действиям рабочих элементов. Этим свойством обладают антропоморфные ЗУ с управляемыми шарнирными пальцами.

Центрирующие ЗУ определяют положения оси или плоскости симметрии захватываемого объекта. К ним прежде всего относят механические ЗУ, оснащенные кинематически связанными рабочими элементами, имеющие губки в виде призм и др. Иногда это могут быть ЗУ с эластичными камерами.

Базирующие ЗУ определяют положение базовой поверхности (или поверхностей). Такой принцип базирования характерен для поддерживающих ЗУ. Однако он часто применяется и в схватывающих ЗУ.

Фиксирующие ЗУ сохраняют положение объекта, которое тот имел в момент захватывания.

Не обеспечивающие базирования или фиксации объекта ЗУ (например, крюки) почти не применяют для оснащения ПР.

Особое место занимают антропоморфные ЗУ (в том числе с эластичными изгибающимися пальцами, адаптирующиеся к форме захватываемого объекта). Эти ЗУ обладают способностью к фиксации объекта,

Классификация захватных устройств

Рис. 2.1. Классификация захватных устройств

а в ряде случаев (при оснащении датчиками внешней информации) — к его базированию и (или) центрированию.

В сборочных ПР захватные устройства могут оснащаться дополнительными приспособлениями для выполнения ориентирующих перемещений, а также приспособлениями для выполнения некоторых технологических операций (например, гайковертом, запрессовщиком, дозатором, развальцовочной головкой ит.п.).

По числу рабочих позиций ЗУ можно разделить на однопозиционные и многопозиционные.

Однопозиционные ЗУ манипулируют одним объектом производства.

Многопозиционные ЗУ манипулируют двумя и более объектами. По характеру работы многопозиционные ЗУ можно разделить на три группы: последовательного, параллельного и комбинированного действия. К ЗУ последовательного действия относят двухпозиционные устройства, имеющие загрузочную и разгрузочную позиции. Рабочие элементы на каждой позиции действуют независимо. Многопозиционные ЗУ параллельного действия имеют ряд позиций для одновременного захватывания или высвобождения группы деталей. ЗУ комбинированного действия оснащены группами параллельно работающих позиций, причем группы эти приводятся в действие независимо одна от другой.

По виду управления ЗУ подразделяют на четыре группы.

Неуправляемые ЗУ — все неприводные захватные устройства (пассивные механические ЗУ с упругими или подпружиненными пальцами, устройства с постоянными магнитами или с вакуумными присосками без принудительного разрежения).

Командные ЗУ управляются только командами на захватывание или отпускание объекта. К этой группе относят ЗУ с пружинным приводом, оснащаемые стопорными устройствами и срабатывающие через такт. Разжимаются и зажимаются губки пружинных ЗУ благодаря взаимодействию их с объектом манипулирования или элементами внешнего оборудования (аналогично механизмам, используемым в некоторых конструкциях шариковых авторучек).

Программируемые ЗУ управляются системой управления ПР. Величина перемещения губок, взаимное расположение рабочих элементов, усилие зажима в таких ЗУ могут меняться в зависимости от заданной программы.

Адаптивные ЗУ — программируемые устройства, оснащенные различными датчиками внешней информации (для определения формы поверхности и массы объекта, усилия зажима, наличия проскальзывания объекта относительно рабочих элементов ЗУ и т.п.). Такие ЗУ часто оснащаются собственной системой управления от микроЭВМ, связанной с центральной системой управления роботом.

По приспосабливаемости к форме объекта манипулирования ЗУ подразделяются на следующие группы:

  • не приспосабливающиеся к форме и размерам объекта манипулирования — специальные ЗУ, способные манипулировать объектом манипулирования одного вида, формы и типоразмера (например, валами);
  • переналаживаемые ЗУ — способные после переналадки манипулировать объектами различной формы и размеров;
  • программиуемые ЗУ — обеспечивающие расширение губок в соответствии с программой и тем самым приспосабливающиеся к изменениям размеров объекта манипулирования;
  • адаптивные к форме объекта манипулирования ЗУ (в том числе — антропоморфные ЗУ), способные приспосабливаться к форме объекта манипулирования.

По характеру крепления к руке ПР все ЗУ можно разделить на четыре группы.

Несменяемые ЗУ — устройства, являющиеся неотъемлемой частью конструкции робота, замена которых не предусматривается.

Сменные ЗУ— устройства, представляющие собой самостоятельные узлы с базовыми поверхностями для крепления к роботу. При этом их крепление не предусматривает быстрой замены (например, установка на фланце с помощью нескольких винтов).

Быстросменные ЗУ — сменные ЗУ, у которых конструкция базовых поверхностей для крепления ЗУ к роботу обеспечивает их быструю смену (например, исполнение в виде байонетного замка).

Пригодные для автоматической смены ЗУ — устройства, у которых конструкция базовых поверхностей обеспечивает возможность их автоматического закрепления на руке робота.

В таблице 2.3 приведены примеры конструкций ЗУ, распределенные в соответствии с отдельными классификационными признаками захватываемых деталей и захватных устройств.

Контрольные вопросы

  • 1. Перечислите и охарактеризуйте основные классификационные признаки предметов производства, существенные для разработки захватных устройств.
  • 2. Перечислите общие требования к предметам производства.

Детали

Механические захватные устройства

Вакуумные и магнитные захватные устройства

Захватные устройства с эластичными камерами

центрирующие

базирующие

центрирующие

базирующие

широкодиапазонные

узкодиапазонные

Тела

вращения:

фланцы

валы

Плоские

детали

Детали

коробчатой

формы

Детали сложной формы без явных плоскостей

  • 3. Назовите специальные требования к предметам производства, выдвигаемые особенностями обработки на различных типах основного технологического оборудования (на примерах обработки на металлорежущих станках или кузнечно-прессовом оборудовании).
  • 4. Вспомните определение понятия «захватное устройство».
  • 5. Сформулируйте общие и специальные требования к конструкциям захватных устройств. Сопоставьте их с общими требованиями к конструкции рабочего органа ПР.
  • 6. Какие вы знаете типы захватных устройств? Охарактеризуйте классификацию захватных устройств по признакам, существенным для построения типажа.
 
Посмотреть оригинал
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 

Популярные страницы