Воробьёв В.И., Бабич А.В., Жуков К.П., Попов С.А., Семин Ю.И. - Механика промышленных роботов (1071029), страница 29
Текст из файла (страница 29)
, талью при движении робота. Диапазон перемещения губер и масса захватываемых деталей такими охватами огра. ничены. Зажим происходит пружиной 2, прижимающей губку 3 и деталь к губке 1, связанной с кистью робота На рис. 4.18,б показан клещевой механический охват рычажного типа. Характерная особенность охвата — заклннива. ние его рычажной системы при захвате детали, что обеспечивает безопасную работу в случае обрыва питавгп приводного пневмоцилиндра. Движение от пневмоаиа) ° г) дг Е1 г2 Рис. 4.17 Рис. 4,18 7' ляндра передается ползуну 1, который шарнир но связ„ с тягами 2.
Последние через шарниры 3 воздей ствуют в я рычаги 4, на которых установлены губки 5. Сам амотормоке, ние рычажной системы охвата обеспечивается за счет угля наклона тяг 2, равного 5...7' при зажиме заготов вки Скяат способен с необходимым усилием производить з зажим де. тали в ограниченных пределах колебаний ее размеро, д , еров.
Дяя регулировки перемещения губок служит винт 6, , которнй позволяет перемешать рычаг 7 вокруг шарнира 8. Для быстрого съема готовой детали и установки вместо нее новой применяют многопозиционные (чаще двухпоз!ь ционные) схваты (рис. 4.19,ау Схват 2 с заготовкой, зажатся его губками под действием пружины 5, находится в поза. ции 1. Схват 2, находящийся в позиции П, разжгьм жгпчается под действием толкателя 4 гндропилиндра (на рисунке яе показан), сжимающего при движении вниз возврати ую пру. живу 3.
Вместе с толкателем 4 перемещается, ежи мая пружины 5, шток 8, на котором закреплена зубчатая рейка И Рейка 10 находится в зацеплении с зубчатыми сектораыа, нарезанными на цилиндрической части рычагов охвата. П вт. Ря отключении давления в гидроцилиндре толкатель 4 поя действием пружины 5 перемещается влево, освобождяя шток 8, который, находясь под действием пружины, такая перемещается вверх, сжимая губки охвата.
Позиции схваток меняются при вращении шпинделя 3 от привода кисти рука через коническую шестерню 6 и зубчатый сектор 7. На рис. 4.19,6 показана конструкция двухпозиционясго схвата, губки которого параллельны друг друг, а осв се. вп адают. В корпусе 1 охвата имеется гидроцилиндр с двуыя у поршнями. На концах штоков 7 поршней закреплены серьги 2, в которых на шарнирах 3 установлены камни 6 кулис. ного механизма. Камни 6 находятся в пазах рычагов 4. 1(ЯЯ осугцествления параллельного перемещения губок рычапг 4 и 5 образуют параллелограмм.
Зажим происходит пря подаче давления в штоковую полость цилиндра, разжим— в поршневую. Губки охватов при этом могут сове шать яе Р зависимые движения. Ось кисти робота совершает поверяя вокруг оси, перпендикулярной оси гидроцилиндра. Схваты, предназначенные для работы с горячими загс товками при автоматизации кузнечно-прессовых операпя" должны иметь минимальное число подвижных поверхностей (шарниров, кулис и т.
д.); конструкция шарниров долж"а предусматривать охлаждение, исключающее образование "я ннх окалины. Определение усилия захватываяия (для механическая 8! А А-А Рис. 4.!9 196 охватов). Усилие захватывания определяют из пре редполоце. ння, что удерживание объекта манипулирования пр оисходвг за счет снл трения, создаваемых этим усилием: г = ггг(9+ о)КгКг где ьч — масса объекта манипулирования; а — максималь у корвине центра масс объекта манипулирования, м(сг маль псе К, — коэффициент, зависящий от положения заготовки овкв пс отношению к губкам охвата и направления действ ия силн тяжести; выбирают по табл.
4.2; Кг = 1,3...2,0 — козф. фнцвент запаса; большие значения К, берут для схваток, в которых отсутствует самоторможение. Усилие привода охвата определяют из условия равенствз элементарных работ, совершаемых приводом и губками охвата (рнс. 4.20): Р„гйхр — — 2'ггуг, откуда Г„= $ут)отр — — Р1,.
Величину 1, = Луг/Лхр называют передаточным отноше. нием охвата. Его определяют исходя из кпнематпческогс анализа схвата. Тип привода схвата выбирают исходя из элементной базы, наличия энергоносителя, требований производства Наиболее распространены пневмо- или гвдроприводы. Диаметр поршня привода схвата определяют из соотношения (мм) г( = ') 4Рг/(яРЧпца) где Г„ — усилие привода охвата, Н; р — давление энергонося.
3...12,5 МПа; тела: для пневмопрнвода 0,4 МПа, для гидропрпводз Па; г) ц„— к. п. д. охвата и привода; т1, = = 0,9... 0,95, ц, = 0,85 ... 0,95. Определение усилий„действуюшнх на элементы конструкции охвата. Усилия, действующие на элементы констр хпяв тру Таблица 4.2 Рис.
4.20 Ряс. 4.2! Рис. 4.22 201 охвата, определяют исходя из кинематического а н ализа, прикладывая к губкам охвата усилие зажима заг отовкк Определим усилия, действующие на элементы охват„ (рис. 4.20, и). Равновесие звена 2 2 Тл = РЬ! — Р~йзсозу, = О, откуда Р, = РЬ,/(Ьзсову,). Усилие, действующее на шарнир А, находим из су з суммн проекций снл на оси х и у: ~Ум Р1з1п72 Рлл откуда Р,л = г, гйпу„' Р1совуз + Р Елу 0 откуда Рл — Е~ соя уз + Е г (1 + Ьз/Ьз) г.-~Ф' ~Л,.
Усилие, действующее на звено 1, направлено по его ося и равно Ен Усилие Р„=2Р, гйп у,. По найденным усилиям рассчитывают размеры элементов, входящих в охват,— губок, шарниров, рычагов, тяг и т.п. Конструкции и расчет губок охвата. Губки охвата контак. тируют с деталью, и от их конструкции во многом зависят точность и надежность работы охвата. При конструнрова. нии следует учитывать, что на губки действуют значительные нормальные усилия и силы инерции, которые сдвигают губки со своего места.
С другой стороны, губки должны обеспечить наибольшую силу трения, что позволяет умень. шить размеры элементов охвата. Поэтому в конструкннв крепления губок необходимо предусмотреть их жесткую фиксацию, выполнение губок с высокой твердостью и воз можностью их быстрой и легкой замены. На рис. 4.21,а — г показаны способы фиксации губок в рычагах охвата. Губка 1 (рис, 4.21, а,б) базируется в рычаге охвата сво м наружным диаметром'и крепится винтом г На рис. 4.20, в губка 1 прямоугольной формы базируется пв посадке в пазу рычага 2 и крепится винтом 3.
Губки могу~ быть выполнены в виде роликов 1 (рис. 4.20,г), закрепле" ных на осях 3 в рычагах охвата 2. Такая конструкция позво' лает загружать детали типа тел вращения во вращаюшнес" патроны, что повышает производительность робота. Эти губки могут использоваться также для ориентирова' ния деталей, имеющих дисбаланс относительно оси: поя действием силы тяжести детали сами поворачиваются в роликах, Губки изготовляют из сталей марок 65Г, 60С2, 28А, У!ОА с твердостью > 55НКС,. Коэффициент трения р для губок с рифлением 0,3 ... 0,4, для губок без рифления 0 !2".О,!5. Конструкция и размеры губок (с рифленнем) прямоугольной и круглой формы приведены на рис.
4.22,а,б и ь табл,43 Пране)ь Рассчитать охват со следующими характеристикам". масса обьекта манипулирования б0 кг, максимальное ускоренна охвата 5 м/с~. При перемещении ось заготовки может распола гаться горизонтально и вертикально, причем ускорение по напрев ленею может совпадать с направлением силы тяжести. диаметР заготовки может колебаться от 60 до 200 мм. Решение. Так как охват может занимать как вертикапьноа так и горизонтальное положение, принимаем способ удержинанна )2 Ри меча ни я; ).
Приведенный модуль упругости (МПа) материала "Стеата И МатЕРиада Летапн Е = 2гтЕ )(Ег Ч- Е ). 2 Н вЂ” лиаметр детали, мм; г — радиус губок охвата, мм. ) = (/4. 17365/(12,5Я) = 42 мм. Рис. 4.23 Усилие привода г„= Р1, 320) = 4,68 мм. т = 14 заготовки за счет сил трепп рованием призмами. Учить заготовка стальная, прнним охвата механическим. Схв жен обеспечивать большой перемещений. Ввиду высоких о ний к точности установки иринин ииап~ схему, изображенную на рнс. 411 обеспечивающую поступательное а пере. мещение губок, и, слеловательио, т, , тоь нос базирование заготОВки В осы севом направлении при различных ее днам, рах.
Усилие удерживания заготовка (9 + а)/(2э ) = 60(РО + 5)/(2 0,15) = 3000 Н, где ! = 2!созО/К. Из конструктивных соображений принимаем != 150 мьь Угол 0 определим исходя из максимального неремещеино 5 = (!з, — йз) /2 + Л = (200 — 60) /2 + 20 = 90 мм, где Р, = 200 мм — максимальный диаметр заготовки; йз —— 60 мн— минимальный диаметр заготовки; !1 = 20 мм — дополнительии! ход, необходимый для выхода призмы от поверхности заготовка. О = 5/! = 90/150 = 0,6; О = 34'22'39". Радиус зубчатого колеса определяется нз расчета зубчато-реев ной передачи на изгиб: где г = 17 — число зубьев; у = 4,26 — коэффициент формы зубп фы = Ь/Ы = 0,6 — коэффициент ширины венца; Крр = 1,08 -коэ) фициент, учитывающий распределение нагрузки по ширине ве™' орр = 320 МПа — допускаемое напряжение при расчете зубьев "' изгнбную прочность (сталь 40ХН, термообработка поверхносг"и токами высокой частоты, Крг„=!), тогда Принимаем в = 5 мм, тогда К =паз/2 = 3 17/2 =42,5 мм; Е„=2Р!созб/К= =2.3000 150 082/42 5 = 17365 Н.
поршня гидроцилиндра (давление масла р = й=50 мм. ш нну губок определяем по контактным напряжениям; ширин оьогееоо[ 1,'ь б = 2 !0' МПа — модуль упругости материала; (а|м = оде 650 МПа (сталь 40Х, теРмообРаботка — УлУчшение, Кль ), <1, то~да Ь= 0 118з 3000 2 !О'.
2/(60 650з) = 849 мм Принимаем величину Ь равной 10 мм Опасным сечением (Ь) губок является сечение, сонрягаемое с зу з .бчатым сектором, испьпываюшнм изгиб: Ь = )~12Г(! — К)/(Ь (о1„), гле (о1о = 250 МПа (сталь 40Х вЂ” улучшение), тогда (/(2. 3000(150 — 42,5)/(40. 250] = 19,7 мм. Прнннмаем толщину рычага охвата равной 30 мм. Из констр ктивных соображений принимаем расстояние между у шарнирами С = 60 мм. Тогда усилие, действующее на шарниры, рч = Г!/С = 3000 150/60 = 7500 Н.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
