Типы захватов

Категория:
Роботы в промышленности


Типы захватов

Далее:

Робот можно рассматривать не более как удобное средство для передвижения устройства, закрепленного на конце руки робота, в различные точки пространства. Рабочие органы имеют разнообразные формы: захваты, инструменты и датчики.

Большинство рабочих органов предназначено для захвата предмета. Захваты не только берут заготовки, но также центрируют и ориентируют их, более сложные приспособления включают некоторые формы очувствления (например, установить или определить, есть или нет детали). Захват должен быть легким, так как максимальная полезная нагрузка включает и массу рабочего органа.

Если предмет необходимо точно удерживать в положении, то захват должен быть максимально жестким и сжимать предмет с достаточной силой, чтобы он не выскользнул (слишком большое усилие может повредить заготовку).

Тяжелые грузы должны располагаться ближе к оси захвата, чтобы исключить действие больших по величине крутящих моментов на захват и робот.

Гибкость захватов роботов, как правило, невелика, и поэтому захваты выбираются или проектируются для каждого конкретного случая. Это отражается на стоимости захвата, которая часто составляет до 10 % стоимости робота. Наиболее распространенная форма захвата— это зажимный механизм, подобный клещам, в котором сменяемые пальцы захватывают объект либо с внешней стороны, либо «раскрываясь» изнутри. В основном такие захваты оснащены двухпальцевыми устройствами, управляемыми пневматическими или гидравлическими приводами. Гидравлика обеспечивает большие сжимающие усилия, но с ее помощью достичь требуемого уровня усилия труднее, чем при использовании пневматики. Некоторые захваты, приводимые в действие с помощью пневматики, для взятия деталей используют механизм рычажного типа, увеличивающий усилие поршня в 20 раз. Электрические захваты, способные закрываться в точном положении (а не только быть либо полностью открытыми, либо полностью закрытыми), пока мало распространены.

Для предотвращения выскальзывания из захвата или вращения детали пальцевые устройства покрывают упругими прокладками или используют самовыравнивание, чтобы каждая часть тисков имела по крайней мере в двух точках контакт с манипулируемым предметом. Конструкция захвата должна быть обеспечена достаточной силой трения, чтобы удержать детали при ускорении руки робота. При подъеме детали на полной скорости сила, действующая на деталь, может в нормальных условиях в 2—3 раза превышать ее массу. Для прокладок захватов чаще используют полиуретан, соединенный со сталью. У полиуретана высокий коэффициент трения, он легко обрабатывается, выдерживает тысячи часов циклов сжатия и разжатия. Если захваты должны забирать горячие детали (как, например, при ковке), то выбрать подходящие материалы для пальцев трудно.

Для перемещения больших, но легких предметов (картонные ящики и коробки) захваты оборудуют парой независимо управляемых тисков, размещенных на значительном расстоянии друг от друга. Для перемещения меньших по размеру, но тяжелых, плоских или имеющих форму ящика предметов захваты оснащаются специальным рычажным механизмом, который позволяет тискам сдвигаться, при этом их поверхности остаются параллельными. Хрупкие предметы, такие, как стеклянные бутылки, можно забирать, не перемещая тисков, а раздувая пузырь или баллон, помещенный предварительно внутрь или вокруг предмета. Получаемая область тесного контакта позволяет для заданной массы использовать очень малые давления контакта, кроме того, поверхность предмета не повреждается.

Вакуумные захваты используются при перемещении предметов с ровными, сухими и чистыми поверхностями. Существует много вариантов таких захватов, но в основном они имеют одну или несколько присосок, с помощью которых прикрепляются к поверхности поднимаемого предмета, и специальное устройство (вентури) или вакуумный насос для создания необходимого разрежения. Легкие объекты или объекты с липкими или полированными поверхностями перемещают с помощью систем выдувания, которые изменяют направление механизма разрежения, создавая в присосках избыточное давление и заставляя присоски отстать от поверхности предмета. Система выдувания применяется для любого типа поверхности. Преимущество вакуумных систем состоит в том, что их можно применять, когда одна поверхность объекта доступна для схватывания.

Железные предметы поднимают, используя свойство магнетизма (электромагниты). Конфигурации предметов и условия аналогичны тем, где используются вакуумные захваты. При этом следует соблюдать осторожность, так как плоские поверхности могут соскользнуть к магниту под прямым углом, а посторонние металлические частицы притянуться вместе с нужным предметом. Постоянные магниты применяются во взрывоопасных средах или при температурах свыше 60 °С. Однако магнитам требуются некоторые средства либо принудительной разгрузки, либо смещения магнитных полюсов (например, в специальных магнитных столах), которые могут возбудить магнетизм в манипулируемых деталях. Электромагниты исключают такие трудности за счет размагничивания, достигаемого короткой сменой полярности или путем резкого повышения переменного тока.

Используют и другие типы захватов для взятия предметов, например: адгезионные захваты — липкйе пальцы берут легкие материалы, такие, как ткань, по возможности используя подвижную ленту липкого материала подобно машинописной ленте; прокалывающие захваты— захват протыкает предмет или материал, который нужно поднять; ковши, черпаки или шпатели — простое цепляние крючком детали.


Читать далее:



Статьи по теме:


Реклама:




Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум