Лекция 4 - Вакуумные захватные устройства

Лекция №4

Вакуумные захватные устройства промышленных роботов.

Вакуумные захватные устройства являются наиболее часто употребляемыми  для удержания объектов манипулирования. Вакуумные захватные устройства нашли применение для удержания изделий из дерева, стекла, пластиков, а также для металлических изделий фасонной формы, когда  невозможно применить механические захватные устройства. Основные достоинства вакуумных захватных устройств:

· Простота реализации

· Сравнительно низкая цена

· Универсальность

· Высокая экология.

Основной принцип, на котором работает вакуумные захватные устройства – разность давлений (между атмосферным и давлением внутри полости колокола). Давление внутри колокола – вакуум. Вакуум внутри колокола составляет примерно 50℅  атмосферного.

Pa=1атм. = 100кПа

Рекомендуемые материалы

Давление внутри колокола

Pв = 0,5Pа = 50 кПа

Материал колокола – техническая резина, иногда полиуретана.

b – Ширина бурта.

Определение силы удержания

Статический подход.

 – площадь внутренней «присоски».

 - коэффициент утечек

Динамический подход.

Ориентация заготовки в пространстве может быть любой, однако, для простоты рассмотрим следующие частные  случаи:

a) T=0;  N=G+Pин

b) N=G;  T = Pин

c) N=0; T= G+ Pин

d) N= Pин; T=G

 – коэффициент трения.

Поскольку величина N должна быть  увеличена на Pст (давление стыка), то:

 – коэффициент снижения грузоподъемности.

  - удельное давление на бурте, необходимое для  создания герметизации в  стыке

 , она зависит от качества поверхности объекта манипулирования, чем поверхность чище, тем давление в стыке может быть меньше.

 Для изделий с гладкими поверхностями 

Для изделий с грубыми поверхностями 

 - площадь бурта

Из выше следующих рассуждений  получаем

 - коэффициент запаса

В  большинстве случаев принимают 

Для комплексного проектирования  вакуумного захватного устройства, кроме вышеперечисленных, специализированных расчетов, необходимо выполнить практически те же прочностные расчеты, что и для механических захватных устройств.  Также необходимо произвести проверочный расчет на допустимую массу заготовки:

Рекомендуем посмотреть лекцию "Классификация ЭВМ".

n – количество «присосок»

d – внутренний диаметр «присоски»

 – ускорение вертикального подъема

– ускорение горизонтального перемещения

 – параметры вращательного движения