Захватные устройства промышленных роботов
Новая машина для смесеприготовленияЗахватное устройство (ЗУ) обеспечивает захват и удержание в определенном положении объекта манипулирования.
По способу захвата и удержания груза ЗУ делятся на механические (рис. 8.34, а), вакуумные и пневматические (рис. 8.34, б, в, г), электромагнитные (рис. 8.34, д). Как правило, ПР комплектуют набором типовых ЗУ, которые можно менять в зависимости от характера выполняемой работы.
Расчет механических захватных устройств (рис. 8.34, о) — скоростей, ускорений и времени выполнения основных движений начинают, как правило, с оценки усилия, необходимого для зажатия объекта манипулирования:
где ? — коэффициент запаса сцепления, ? = 1,25…1,5; т — масса объекта манипулирования, кг; amax + g = сумма максимального ускорения в вертикальной плоскости и ускорения свободного падения, м/с2.
При расчете вакуумных захватов (рис. 8.34, б, в, г) сила вакуумного притяжения
где кр — коэффициент, учитывающий возможное изменение атмосферного давления и свойств уплотнения, kр = 0,85; А — эффективная площадь действия захватного устройства, м2; А = (0,6…0,7)AH (AH — площадь поверхности; ограниченная наружной линией контакта захвата с объектом манипулирования); pа и рв — атмосферное и остаточное давление в камере присоса, в расчетах обычно принимают pа — pв = (3,0…3,5) Па.
В качестве примера рассмотрим расчет грузозахвата, приведенного на рис. 8.34, в, — захват с пневмоприсосками, предназначенный для переноски и кантования прямоугольных грузов (например, в картонной упаковке). Рычажная система захвата служит лишь для подвода пневмоприсосок, которые затем удерживают груз; не требуется развивать большого сжимающего усилия, опасного для груза. Кантование осуществляется в результате отключения одной пары присосок и манипуляций с грузом при помощи оставшейся включенной парой присосок. Каждая из присосок установлена на рычаге, который может вращаться относительно горизонтальной оси. Таким образом, возможны два режима работы данного захвата: четырьмя присосками -при переносе груза; двумя присосками — при кантовании груза. В первом случае расчетная схема должна предусматривать расчет удержания груза четырьмя присосками под действием трех составляющих сил Fx , Fy и Fz . Во втором случае достаточно выполнить расчет на удержание груза двумя присосками под действием силы F.
Расчет на удержание груза при переносе груза четырьмя присосками (расчет на сдвиг от силы
) выполним, приравнивая силы трения и сдвигающую силу FH:
Кроме того, следует рассчитать на прочность (устойчивость) манжету присоски, которой приходится воспринимать силу Fx. С учетом возможного смещения центра тяжести груза от середины расстояния между двумя присосками рекомендуется присоску рассчитывать на величину силы сжатия, равную 0,75Fx.
Расчет захвата на кантование груза двумя присосками:
Расчеты рычагов захвата на прочность следует проводить с учетом действия всех составляющих сил Fx ,Fy и Fz.
