Захватные устройства промышленных роботов - Курсовая работа

Захватные устройства (ЗУ) представляют собой важные элементы промышленных роботов (ПР). Оснащение ЗУ широкого назначения расширяет области применения ПР и позволяет переналаживать их для выполнения различных операций. Поэтому систематизация и анализ конструкций ЗУ, разработка методов их выбора, расчета и проектирования, установление требований к ним в зависимости от характера выполняемых операций и рекомендаций по применению имеют весьма существенное значение. ЗУ промышленных роботов и манипуляторов (М) служат для захватывания и удержания в определенном положении объектов манипулирования.Захватные устройства (ЗУ) или захваты относятся к группе комплектующих изделий промышленных роботов. В известной технической литературе по робототехнике вместо термина «захват» нередко используется термин «схват». Однако в данном учебном пособии принят термин «захват» (или ЗУ), так как он рекомендован справочной литературой [1,2]. Схватывающие ЗУ удерживают объект благодаря кинематическому воздействию рабочих элементов (губок, пальцев, клещей) с помощью сил трения или комбинации сил трения и запирающих усилий. Адаптивные ЗУ - программируемые устройства, оснащенные различными датчиками внешней информации (определения формы поверхности, массы объекта, усилия зажима, наличия проскальзывания объекта относительно рабочих элементов ЗУ).Во всех ЗУ, кроме пятой группы, губки 3 захвата выполнены поворотными. В четвертой группе шток пневмоцилидра с помощью клина разжимает губки захвата, а смыкание губок (зажим объекта) производится пружиной, работающей на растяжение. Детали в захвате удерживаются силой пружин вследствие эффекта самозатягивания или запирающего действия губок. При этом головка 3 упирается выступом 2 в деталь и останавливается, а захват продолжает опускаться. При опускании ЗУ на деталь в стопе сжимается пружина 4, рычаги 3 складываются и губки 2 раскрываются (положение ЗУ справа).Вакуумные захваты применяются в основном для манипулирования плоскими деталями, в частности, заготовками из листовых материалов. Их отличает простота конструкции, небольшая масса и возможность работы с деталями из различных материалов (металлов, пластмасс, керамики, стекла и т.д.). По источнику вакуума ЗУ делятся на две группы: с автономным источником в виде вакуумного насоса и эжекторные, работающие от цеховой сети сжатого воздуха (рис. Эжекционный эффект возникает за счет падения статического давления в месте сужения воздушного потока и его ускорения (принцип неразрывности потока). Если чашка присоски 3 изготовлена из твердого материала, то для контакта с захватываемой деталью 1 используются резиновые амортизирующие кольца 2 (рис.Универсальные ЗУ с эластичными пневмокамерами предназначены для захватывания валиков и втулок различного диаметра (в определенном диапазоне) массой до единиц килограмм (рис.Пневматические захваты с надувными эластичными пальцами 1 и 5 применяются для хрупких деталей (например, для осветительных электроламп) и деталей сложной формы 4 (например, для крестовины карданного вала) (рис. Благодаря особой конструкции, эластичные пальцы плотно охватывают деталь, адаптируясь под ее форму. В захватах используются пальцы двух типов: со стенками разной толщины (рис.Бесконтактные струйные захваты применяются для деталей с легко повреждаемым поверхностным слоем (например, для полированных полупроводниковых пластин с тонким покрытием). Струйный захват захватывает объект за счет эжектирующего действия радиального воздушного потока, протекающего в узкой щели 5 между торцем захвата 1 и поверхностью объекта 2 (рис. Статическое давление в узком щелевом потоке значительно меньше атмосферного давления, благодаря чему удерживающая сила превышает силу тяжести детали и динамическую силу давления струи на деталь. Малейшее смещение центра О1 детали от центра О захвата приводит к сбросу детали 2 с захвата 1 по линии О1С (рис. В то же время перемещение детали за счет силы вязкого трения струи можно использовать для ее базирования на захвате (рис.Магнитные ЗУ применяют для манипулирования фасонными деталями, имеющими ребристые, решетчатые или перфорированные поверхности, захватить которые вакуумными ЗУ затруднительно или невозможно. К недостаткам магнитных ЗУ можно отнести ограниченную возможность их применения только для деталей из ферромагнитных материалов с большими значениями магнитной проницаемости (ц = 104 ... 106) и наличие остаточного магнетизма на деталях (особенно для захватов с постоянными магнитами), который вызывает необходимость оснащения ЗУ специальными сбрасывателями на позиции разгрузки деталей. Рисунок 5.1 - Схема захвата с постоянным магнитом и магнитным экраном: а - экран не введен (деталь захвачена); б - экран введен (деталь не удерживается в захвате) Деталь 1 замыкает магнитный поток и захватывается полюсами электромагнита при опускании захвата на гнездо кассеты, в котором лежит деталь.Поведение объекта манипулирования в электрическом поле определяется величиной абсолютной диэлектрической проницаемости s материала объекта, ег

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. КЛАССИФИКАЦИЯ ЗАХВАТНЫХ УСТРОЙСТВ

2. МЕХАНИЧЕСКИЕ ЗАХВАТНЫЕ УСТРОЙСТВА ПР

3. ВАКУУМНЫЕ ЗАХАТНЫЕ УСТРОЙСТВА

4. ПНЕВМАТИЧЕСКИЕ ЗАХВАТЫ

4.1 Универсальные камерные захваты

4.2 Пневматические захваты с надувными эластичными пальцами

4.3 Бесконтактные струйные захваты

5. МАГНИТНЫЕ ЗАХВАТЫ

6. ЗАХВАТЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ