[ЗАСТАВКА] Здравствуйте, уважаемые слушатели! Сегодня мы познакомимся с основными видами захватных устройств. Во всех областях промышленности находят применение механические манипуляторы. Они прекрасно подходят для погрузочно-разгрузочных работ, а также для перемещения грузов в различных плоскостях. Для того чтобы надежно зафиксировать и перенести объект с одного места на другое, на манипуляторах монтируется захватное устройство. Захватное устройство — это рабочий орган робота. Захватное устройство предназначено для того, чтобы брать объект, удерживать его в процессе манипулирования и освободить по окончании этого процесса. Существуют различные классы захватных устройств. На практике каждый из этих классов имеет множество конкретных разновидностей. По принципу действия захватные устройства обычно подразделяются на 5 групп. Первая группа — механические, захватывающие и удерживающие объект с помощью поддерживающих, удерживающих, зажимных механических устройств. И они подразделяются на неприводные и приводные. Преимущественно в промышленных роботах применяются приводные механические захватные устройства, в которых используются пневмо, гидро или электроприводы. Следующая группа — устройства с эластичными камерами. Они удерживают объект с помощью камер различной конструкции, изменением формы и размеров которых (за счет подачи во внутренние полости сжатого воздуха или жидкости под давлением) эти камеры удерживают объект. Либо в них используются другие физические эффекты. Третья группа — вакуумные захватывающие устройства. Они притягивают и удерживают объект силой атмосферного давления воздуха за счет создания разряжения в вакуумной камере, плотно прижимаемой к поверхности объекта. Четвертая группа — магнитные устройства. Они притягивают объект благодаря ферромагнитным свойствам некоторых материалов, таких как сталь, чугун. Пятая группа — комбинированные. Они удерживают объект за счет использования в конструкции двух и более принципов действия. Например, к такой группе относятся магнитно-вакуумные, вакуумно-механические, магнитно-механические и другие захватывающие устройства. Захватывающие устройства различают и по виду управления. Обычно выделяют 4 группы. Первая — это неуправляемые, захватывающие объект без воздействия управляющих сигналов. К таким устройствам относят постоянные магниты или вакуумные захватывающие устройства без принудительной откачки воздуха. Для снятия объекта в этом случае необходимо приложение дополнительного усилия — большего, чем усилие удержания. Вторая группа — командные, управляемые только командами на захватывание или отпускание объекта. К этой группе относят захватные устройства со стопорными устройствами и губками, которые разжимаются и зажимаются при взаимодействии с объектом манипулирования или элементами внешнего оборудования. Жесткопрограммируемые, управляемые от системы программного управления промышленного робота. Величина перемещения губок, взаимное положение элементов и усилия зажатия в таких устройствах изменяются в соответствии с заданной программой. Четвертая группа — это адаптивные, или гибкопрограммируемые захватные устройства, оснащенные информационно-измерительными системами, которые позволяют захватному устройству приспосабливаться к виду и расположению объекта манипулирования. Механические схваты приспосабливают к форме детали и заготовок. Рассмотрим схему и принцип действия механического устройства, представленного на слайде. К корпусу 1 крепится реечно-рычажная передача из звеньев 4 и 5. Рейка 4 приводится в движение поршнем 2 пневмопривода, установленного в корпусе 1. Каналы 3 служат для подачи рабочего тела в полость цилиндра. Здесь управляющие клапаны не показаны. Перемещение рейки вызывает качание секторных колес и связанных с ними рычагов параллелограммного механизма. И именно параллелограммный механизм обеспечивает во всем диапазоне строго параллельное перемещение губок схвата 6. Часто применяют пневмоприводы. Какие же преимущества у пневмоприводов? Это простота и удобство подвода энергии, легкость регулирования усилия зажима, возможность использования в агрессивных средах и зонах высоких температур. К недостаткам следует отнести большие габариты при сравнительно низких зажимных усилиях. Использование же гидравлического привода позволяет значительно увеличить усилие зажима при значительно меньших габаритах. Существует много разновидностей рычажных, рычажно-кулисных, клинорычажных, пружинных и других захватных механизмов, в том числе и оснащенных устройствами для их автоматической смены. Механические захватные устройства очень широко применяются для работы с металлообрабатывающими станками. Захваты роботов могут иметь одну или несколько позиций. Они могут быть сменными или с постоянным креплением. Схваты роботов при необходимости оборудуются пьезоэлектрическими датчиками давления, фотоэлементами, лазерными датчиками перемещения. Такие роботы обладают очень высокой чувствительностью, и используются при работе в особо опасных условиях — например, с ядовитыми веществами, с радиактивными элементами. Оснащая захватные устройства соответствующими датчиками, мы получаем адаптивные захватные устройства и можем получать сведения о наличии, о форме, размерах, массе, состоянии поверхности объекта манипулирования, условиях его удержания, степени возможного проскальзывания и других факторах. Рассмотрим работу механического схвата. Здесь показан процесс укладки тарированной продукции. Масса мешков может достигать 100 и более кг. Робот способен производить укладку по любой схеме на один или несколько транспортных поддонов. Механический захват прост в эксплуатации и поэтому надежен. Однако кроме прямого назначения фиксации и удержания механический захват может быть оснащен дополнительными устройствами, которые позволяют производить маркировку, взвешивание, подачу транспортного поддона, или другими вспомогательными устройствами. При этом средняя производительность робота может достигать 600–800 укладок в час, максимальная же — до 2000 единиц в час. Разработка схватов очень часто ориентируется на конкретный заказ — например, многофункциональные манипуляторы для обслуживания космических станций. С помощью такого манипулятора можно производить очень точные работы в условиях космического вакуума, низких температур. Так, например, в лаборатории одной японской компании изготовлен схват робота, который в точности копирует человеческую кисть, и таких примеров немало. Рассмотрим вакуумные захватные устройства. Вакуумные захватные устройства имеют внизу резиновый раструб. Он укреплен на шаровом соединении, обеспечивающим самоустановку и плотное прилегание к нему предмета по всему контуру при создании вакуума в его полости. Вакуумные схваты применяются для переноса роботом хрупких изделий. Например, манипулятор опускает вакуумный схват на лист витринного стекла больших размеров, включается насос, и благодаря зоне высокого разряжения воздуха под присоской лист жестко фиксируется, и манипулятор может его перемещать как угодно. В вакуумных захватных устройствах, конечно же, имеются недостатки: это ограниченная сила притяжения на единицу поверхности, это пониженная точность базирования из-за эластичности присосок, при этом обязательно отсутствие посторонних частиц между присосками и поверхностью деталей. Отсюда и срок работы конструкции ограничен. Вакуум в присосках может создаваться различными способами: прижатием деформируемой присоски к детали, применением эжекторных систем, использованием вакуумных насосов, применением магистрально-цеховой вакуумной сети. Ну и рассмотрим еще группу — электромагнитные захватных устройства. Они также имеют очень простую конструкцию. Они удобны для взятия и переноса листовых заготовок и плоских изделий из ферромагнитных материалов. При этом имеется возможность регулирования усилия захвата. Например, это важно, когда нам нужно взять разное количество листов. Захватное устройство снабжено электромагнитными концентраторами, установленными на кронштейнах, которые укреплены в основании. Существуют камерно-зажимные захватные устройства, которые хорошо приспосабливаются к форме захватываемого предмета. И здесь имеются несколько (чаще всего три) камерных элемента, которые разведены относительно друг друга под некоторыми углами на стыковочном узле. И эти элементы представляют из себя полые оболочки из резины или другого эластичного материала, причем со стенками различной толщины. Когда в них подается сжатый воздух или жидкость, они начинают изгибаться внутрь и плотно охватывают предмет. Поверхность эластичных элементов на внутренней стороне гофрированная, чтобы надежнее удерживать предмет при его захвате. Могут применяться и другие многозвенные или с гибкими элементами универсальные захватные механизмы. Мы с вами провели краткий экскурс по захватным устройствам, а на следующем занятии вы научитесь разбираться в приводах роботов и общих характеристиках манипуляторов. Посмотрите, пожалуйста, еще материалы на сайте, ответьте на вопросы. До встречи! [ЗАСТАВКА] [ЗАСТАВКА]
