Василенко Н.В., Никитин К.Д., Пономарёв В.П., Смолин А.Ю. - Основы робототехники (1071028), страница 51
Текст из файла (страница 51)
В качестве силового передаточного элемента используется кулачок с четырьмя выступами; 3) базирование детали обеспечивается специальной базирующей призмой, устанавливаемой на ЗУ. Соответственно разрабатываем конструктивную схему ЗУ (рис. 6.43). Деталь 1 удерживается с помощью губок 2 перемещающихся по направляющим 3, установленным в кольцевом корпусе 4. Зажатие производится с помощью пружин 5, разжатие — посредством кулачка б с четырьмя выступами, вращающегося от электромеханического привода (на рис. не показан) и воздействующего на ролики 7, установленные на губках . Центрирование детали обеспечивается с помощью призмы 8- Составление расчетной схемы.
При пространственном перемещении детали наиболее неблвгоприятными расчетными случаями оказываются двщ первый, когда ось детали расположена вертикально, а деталь удерживается только силами тренил четырех губок при вспыли точках контакта губок с поверхностью детали (рис. 6.44,а); второй, когда ось детали горизонтальна, а основная нагрузка сосредоточена на одной нижней губке; аналогом этого случая является схема, показанная на рис. 6.44, б- Приняв эти расчетные случаи за основу, в дальнейшем расчет элементов Зу будем производить по наиболее нагруженному варианту. б Рис 6.43 Выбор принципа действия или вида ЗУ, В соответствии с требованиями технического задания выбираем механическое центрирующее захватное устройство со следующими конструктивными особенностями: 1) захватывание производится четырьмя равнорасположенными по 250 с Ю Рис.
644. Расчетные схемы Зу х примеру расчета: а — первые случай, С - атсрсй случай Кинематический анализ и нахождение сил, действующих на элементы ЗУ, производятся в рамках принятых расчетных случаев. Реакция Яп от детали, действующая на комплект губок захватного устройства, равна силе тяжести захватываемой детали 251 2 ° 3,74 Р = — ь К = †' 2 = 17,3 Н, соз ~р( ' 0,866 Получим значения углов Ф~ = 180' — 60' = 120', тр, =18Π— 60'= 1гО, Ф = 180' - 60' = 120', ф, = 180'-Во'= 1го, Фэ = 180' — 30' = 150 ' „ <Р = 180' — 30'= 150', Фе = 180'- 30' = 150', фа=180 -30 = 150 ° 252 Йп — — год = 0,5 ° 9,81=4,9 Н. Первый расчетный случай (рис.
6.44,а). Поскольку в разделе 6.2 отсутствует расчетная схема для захватывания детали четырьмя губками и удержания за счет сил трения, используем зависимость (6.3), преобразованную для восьми точек контакта губок с деталью Р ( эп ч' + з~п ч'а + эп ч'а +... + в!п тРе ) где чт; = 30' - угол контакта призматической губки; р = 0,12 - коэффициент тРениЯ гУбки о деталь; чт, = 180 — Ф, а, что = 180' — (тэ э, фо = 18Π— Р, „ ф, = 18О' — ф, „ фе = 18Π— Р, ',, <Ре = 18Π— В,',, ф, = 180' — фт е, фе = 180' — Ф,,; ф, ~, Фщ, Ф„ е, Фд , чЗ, тР~,~. тр,п — углы соответственно между силами И, и И,, И, и И,, И, и И4, И4ИИе,ИеиИе,ИбиИт,ИтиИе, Иеи Ит' Силы зажатия И1 одинаковы во всех точках и равны 4,9 эп 30' И вЂ” И1 — И2 -" -Ие— = 3,74 Н.
0,12 ( 4 вьп 150' + 4 вьп 120' ) Второй расчетный случай (рис. 6.44,6). Сила зажатия детали в Дй точке в общем виде определится как (6.1) эп ф> — р сов тр. 1 ~п l и эп (ф, + р )-2 рсоа(ф, + тр,) где чт)= 30' - угол контакта призматической губки Силы зажатия И1 одинаковы и равны.
згп ЗО' — 0,12 сов 30' — в~п(ЗО «.ЗО ) 2.О1гсоз(ЗО.+ЗО ) -' 8 связи. с тем, что для удержания детали в первом расчетном случае требуется большее усилие зажатия (И, = 3,74 Н), дальнейший расчет Зу проводится по максимальным нагрузкам первого расчетного случая. Тогда потребное усилие на двух замыкающих пружинах одной губки где Ке — коэффициент запаса, равный 2.
Усилие одной рабочей пружины Р = 05Р = 8,65Н. По усилию Р, = 8,65 Н производится подбор пружины. Установление основных размеров ЗУ производится в соответствии с размерами детали и параметрами силовых элементов ЗУ, а также с учетом конструкции и размеров крепления Зу к приводному модулю. Определение активных сил привода. Приводным элементом является кулачок с четырьмя выступами (по одному для каждой губки ), расчетная схема которого показана на рис.
6.45. Рис. 6.46. Расчетная схема дпя опредепеноп необходимого момента провода На схеме приняты следующие обозначения; Π— центр вращения кулачка, О, — центр радиуса образующей выступа кулачка, Я вЂ” радиус выступа кулачка, Р = 17,3 Н вЂ” максимальное усилие, создаваемое пружинами одной губки, Рэ = 28 Н вЂ” сила давления одной губки на кулачок, ( — плечо силы Ра относительно центра вращения, определяемое геометрически и равное 0,007 м; (, — величина эксцентриситета,м. Тогда максимально требуемый крутящий момент на валу кулачка М (рис. 6.45) при максимальном плече 1 силы давления Ра определится по формуле М = 4Ра( = 4 ° 28 ° 0,007 = 0,784 Нм.
По этой величине крутящего момента осуществляется выбор 253 электромеханического модуля„при этом крутящий момент, создаваемый приводным модулем, должен быть больше или равным расчетному значению Гя. Построение пРофиля центрирующих поверхн о с т е й г у б о к или выбор других центрируюццзх устройств. Необходимость центрирования детали обусловлена тем„что в момент ч ее зажатия губки не контактируют с кулачком, а только с деталью.
В этот момент за счет силы тяжести детали и инерционных сил может произойти неодинаковая деформация пружин различных губок, что приведет к смещению детали относительно оси ЗУ. В качестве центрирующего устройства используется составная центрирующая призма с углублением, выполненным по меньшему диаметру детали. Составная призма может настраиваться на указанный размер с учетом допуска на размер. Проверочные расчеты на прочность элементов ЗУ.
Поскольку основные нагруженные элементы захватного устройства— губки и кулачок — представляют собой достаточно массивные детали, в которых не просматривается ослабленных сечений, проверочные расчеты на прочность элементов ЗУ не производим, ограничившись лишь проверкой на конкретную прочность поверхностей губок ЗУ и детали. Проверка на отсутствие повреждений поверхностей губок Зу и детали производится на контактные напряжения, при этом рассматривается случай контакта цилиндрической и плоской поверхностей (рис. 6.38,г) по формуле (6.17) 2)У Епр о„= 0,418 т/ Р < [а]„, Г г( где М = 7,48- сила давления губки надеталь; Г = 0,02 м — длина контакта губки и детали, равная ширине губки; г) = 0,04 м — диаметр детали по контактируемым поверхностям; (о]„— допускаемые кон.
тактные напряжения, (о]„= 4,5 ° 10ч Па = 450 МПа. Еп = Е - Е пр д г = 2 ° 10" Па = 2 10' МПа — приведенный модуль упругости материалов губки и детали. Тогда а„= 0,418 у ' = 255. 10' Па = 255 МПа < [а]„= 450 МПа. /2.7,48.2 10 2 10 э 4 10 з Контактная прочность поверхностей губок и деталей обеспечена Л и т е р а т у р а (1, 6, 9, 30, 33, 34, 37, 44, 50, 60, 62, 63, 66, 74, 75, 77, 83, 87, 88, 95].
254 Контрольные вопросы для самопроверки 1. Что такое рабочие органы роботов? Каковы их назначения, разновидности и общая характеристика ? 2. Каковы назначение и общая характвристика захватных устройств роботов? 3. По каким основным признакам классифицируются захватные устройства ? 4. Как подразделяются захватные устройства по характеру взаимодействия с объектом ? 5. Каковы разновидности и конструктивные исполнения механических ЗУ? 6. Приведите примеры конструкций механических ЗУ с вращательным движением губок . 7. Приведите примеры конструкций механических Зу с плоско- параллельным движением губок . 8. Каковы разновидности и конструктивные исполнения ЗУ с эластичными камерами ? 9.
Каковы разновидности и конструктивные исполнения вакуумных Зу? 10. Как классифицируются вакуумные захватные устройства по способу создания разрежения ? 11. Каковы разновидности и конструктивные исполнения магнитных ЗУ? 12. Каковы разновидности и конструктивные исполнения комби. нированных ЗУ ? 13, Каковы назначение, характеристика и принципы построения адаптивных ЗУ ? 14. Какие разновидности датчиков используются в адаптивных ЗУ? 15. Каковы назначение и общая характеристика технологических ийструментов, применяемых в Пр ? 16. Каковы характеристика и конструктивные исполнения сварочных (покрасочных, сборочных) технологических инструментов? 17.
Какова последовательность проектного расчета механических захватных устройств? 18. Какова методика определения сил, действующих на элементы механического Зу, при удержании объекта с помощью 1) только запирающих усилий, 2) запирающих усилий при ограниченном вл)чинил сил трения, 3) только сил трения? 19.Как определяются активные силы привода ЗУ: 1) реечного, 2) рычажного, 3) клинового? 20. Как производится построение профиля центрирующих поверхностей губок ? 21. Какова общяя методика проектного расчета вакуумных Зу ? 22. Каковы особенности проектного расчета безнасосных, насосных и эжекторных Зу ? 23. Как осуществляется проектный расчет электромагнитных Зу? 24. В чем сущность проверки притягивающих ЗУ на возможность удержания объекта при изменении его положения в пространстве? ГЛАВА 7 ПРИВОД Привод робота, являясь составной частью его манипулятора, предназначен для преобразования подводимой энергии в энергию движения исполнительных звеньев манипуляционной системы и устройств передвижения робота в соответствии с сигналами, поступающими от системы управления.
7Д. Общая характеристика и классификация (пневмоцилиндрами, гидроцилиндрами, линейными электродвигателями), вращательными малооборотными двигателями (роторными пневмои гидроцилиндрами, радиально-поршневыми гидромоторами); с вращательными высокооборотными двигателями (пневмодвигателями), аксиально-поршневыми гидромоторами, электродвигателями).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
