Für Industrieroboter ist der Umgang mit Materialien eine der wichtigeren Anwendungen bei ihren Greifvorgängen.Als eine Art Arbeitsgerät mit großer Vielseitigkeit hängt die erfolgreiche Erfüllung der Arbeitsaufgabe eines Industrieroboters direkt vom Spannmechanismus ab.Daher sollte der Klemmmechanismus am Ende des Roboters entsprechend den tatsächlichen Betriebsaufgaben und den Anforderungen der Arbeitsumgebung ausgelegt werden.Dies führt zu einer Diversifizierung der Bauformen des Klemmmechanismus.
Abbildung 1 Die Beziehung zwischen den Elementen, Merkmalen und Parametern des Endeffektors. Bei den meisten mechanischen Klemmmechanismen handelt es sich um Zweifinger-Klauenmechanismen, die entsprechend der Bewegungsart der Finger in Rotationstyp und Translationstyp unterteilt werden können.Verschiedene Spannmethoden können in innere Stützen unterteilt werden. Je nach strukturellen Merkmalen können sie in pneumatische Typen, elektrische Typen, hydraulische Typen und deren kombinierte Spannmechanismen unterteilt werden.
Pneumatischer Endklemmmechanismus
Die Luftquelle des pneumatischen Getriebes ist bequemer zu erhalten, die Aktionsgeschwindigkeit ist hoch, das Arbeitsmedium ist schadstofffrei und die Fließfähigkeit ist besser als beim Hydrauliksystem, der Druckverlust ist gering und es ist für lange Zeit geeignet. Distanzkontrolle.Im Folgenden sind mehrere pneumatische Manipulatoren aufgeführt:
1. Drehgelenk-Hebel-Klemmmechanismus. Die Finger dieses Geräts (z. B. V-förmige Finger, gebogene Finger) sind mit Bolzen am Klemmmechanismus befestigt, was bequemer auszutauschen ist, sodass die Anwendung erheblich erweitert werden kann Klemmmechanismus.
Abbildung 2 Aufbau des Klemmmechanismus mit Drehverbindungshebel 2. Doppelzylinder-Translations-Klemmmechanismus mit gerader Stange Das Fingerende dieses Klemmmechanismus ist normalerweise auf einer geraden Stange installiert, die mit einem Fingerende-Montagesitz ausgestattet ist.Bei Verwendung der beiden Stangenkammern des doppeltwirkenden Zylinders bewegt sich der Kolben schrittweise in die Mitte, bis das Werkstück gespannt ist.
Abbildung 3 Strukturdiagramm des Doppelzylinder-Translationsklemmmechanismus mit gerader Stange 3. Der Doppelzylinder-Translationsklemmmechanismus mit Pleuel-Kreuztyp besteht im Allgemeinen aus einem einfach wirkenden Doppelzylinder und einem Kreuzfinger.Nachdem das Gas in den mittleren Hohlraum des Zylinders gelangt ist, drückt es die beiden Kolben so, dass sie sich nach beiden Seiten bewegen, wodurch die Pleuelstange bewegt wird und die gekreuzten Fingerenden das Werkstück fest fixieren.Wenn keine Luft in den mittleren Hohlraum gelangt, wird der Kolben unter der Wirkung der Federkraft zurückgesetzt und das fixierte Werkstück wird freigegeben.
Abbildung 4. Aufbau des Kreuz-Doppelzylinder-Translationsspannmechanismus für dünnwandige Werkstücke mit Innenlöchern.Nachdem der Spannmechanismus das Werkstück hält, werden normalerweise 3 Finger installiert, um sicherzustellen, dass es reibungslos mit dem Innenloch positioniert werden kann.
Abbildung 5 Strukturdiagramm des Hebelspannmechanismus der inneren Stützstange 5. Der vom festen stangenlosen Kolbenzylinder angetriebene Verstärkermechanismus Unter der Wirkung der Federkraft wird die Umkehrung durch das Dreiwege-Magnetventil mit zwei Positionen realisiert.
Abbildung 6 Pneumatiksystem des festen stangenlosen Kolbenzylinders Ein Übergangsschieber ist an der radialen Position des Kolbens des stangenlosen Kolbenzylinders installiert, und zwei Gelenkstangen sind symmetrisch an beiden Enden des Schiebers angelenkt.Wenn eine äußere Kraft auf den Kolben einwirkt, bewegt sich der Kolben nach links und rechts und drückt dadurch den Schieber, um ihn nach oben und unten zu bewegen.Wenn das System festgeklemmt ist, führt der Scharnierpunkt B eine kreisförmige Bewegung um den Punkt A aus, und die Auf- und Abbewegung des Schiebers kann einen Freiheitsgrad hinzufügen, und die Schwingung des Punktes C ersetzt die Schwingung des gesamten Zylinders Block.
Abbildung 7 Der Kraftverstärkungsmechanismus, angetrieben durch den festen stangenlosen Kolbenzylinder
Wenn sich das Druckluft-Wegeventil im linken Arbeitszustand befindet, wie in der Abbildung gezeigt, gelangt die Druckluft in den linken Hohlraum des Pneumatikzylinders, d. h. den stangenlosen Hohlraum, und der Kolben bewegt sich nach rechts unten die Wirkung des Luftdrucks, so dass der Eingriffswinkel α der Scharnierstange allmählich abnimmt.Klein, der Luftdruck wird durch den Winkeleffekt verstärkt, und dann wird die Kraft auf den Hebel des Hebelmechanismus mit konstanter Verstärkungskraft übertragen, die Kraft wird erneut verstärkt und wird zur Kraft F zum Spannen des Werkstücks.Wenn sich das Wegeventil im Arbeitszustand der rechten Position befindet, dringt der Stangenhohlraum im rechten Hohlraum des Pneumatikzylinders in die Druckluft ein, drückt den Kolben nach links und der Spannmechanismus gibt das Werkstück frei.
Abbildung 8. Der pneumatische Manipulator mit Innenklemmung der Scharnierstange und der Booster-Mechanismus der 2-Hebel-Serie
Zwei-Luft-Saug-Endklemmmechanismus
Der Klemmmechanismus mit Luftansaugung nutzt die durch den Unterdruck im Saugnapf erzeugte Saugkraft, um das Objekt zu bewegen.Es wird hauptsächlich zum Greifen von Glas, Papier, Stahl und anderen Objekten mit großer Form, mäßiger Dicke und geringer Steifigkeit verwendet.Gemäß den Methoden zur Erzeugung von Unterdruck kann es in die folgenden Typen unterteilt werden: 1. Saugnapf zusammendrücken Die Luft im Saugnapf wird durch die nach unten gerichtete Druckkraft herausgedrückt, so dass im Saugnapf ein Unterdruck und eine Ansaugung erzeugt wird Es entsteht eine Kraft, die das Objekt ansaugt.Es wird zum Greifen von Werkstücken mit kleiner Form, geringer Dicke und geringem Gewicht verwendet.
Abbildung 9 Strukturdiagramm des Quetschsaugnapfes 2. Das Steuerventil des Luftstrom-Unterdrucksaugnapfes sprüht die Druckluft von der Luftpumpe aus der Düse, und der Druckluftstrom erzeugt einen Hochgeschwindigkeitsstrahl, der dauert Entfernen Sie die Luft im Saugnapf, so dass der Saugnapf im Saugnapf sitzt.Im Inneren entsteht ein Unterdruck, und der durch den Unterdruck entstehende Sog kann das Werkstück ansaugen.
Abbildung 10 Strukturdiagramm des Luftstrom-Unterdruck-Saugnapfes
3. Der Abluftsaugnapf der Vakuumpumpe verwendet ein elektromagnetisches Steuerventil, um die Vakuumpumpe mit dem Saugnapf zu verbinden.Beim Pumpen der Luft wird die Luft im Saugnapfhohlraum evakuiert, wodurch ein Unterdruck entsteht und das Objekt angesaugt wird.Wenn umgekehrt das Steuerventil den Saugnapf mit der Atmosphäre verbindet, verliert der Saugnapf seine Saugkraft und gibt das Werkstück frei.
Abbildung 11 Strukturdiagramm des Abluftsaugnapfes der Vakuumpumpe
Drei hydraulische Endklemmmechanismen
1. Normalerweise geschlossener Klemmmechanismus: Das Bohrwerkzeug wird durch die starke Vorspannkraft der Feder fixiert und hydraulisch gelöst.Wenn der Klemmmechanismus die Greifaufgabe nicht erfüllt, befindet er sich im Klemmzustand des Bohrwerkzeugs.Sein Grundaufbau besteht darin, dass eine Gruppe vorkomprimierter Federn auf einen Krafterhöhungsmechanismus wie eine Rampe oder einen Hebel einwirken, so dass sich der Gleitsitz axial bewegt, den Gleitschlitten zu einer radialen Bewegung antreibt und das Bohrwerkzeug festklemmt;Hochdrucköl dringt in den Gleitsitz ein und der durch das Gehäuse gebildete Hydraulikzylinder drückt die Feder weiter zusammen, wodurch sich Gleitsitz und Gleitstück in die entgegengesetzte Richtung bewegen und das Bohrwerkzeug freigeben.2. Normalerweise offener Klemmmechanismus: Er verwendet normalerweise eine Federfreigabe und eine hydraulische Klemmung und befindet sich in einem gelösten Zustand, wenn die Greifaufgabe nicht ausgeführt wird.Der Spannmechanismus beruht auf dem Schub des Hydraulikzylinders, um die Spannkraft zu erzeugen, und die Reduzierung des Öldrucks führt zu einer Reduzierung der Spannkraft.Normalerweise wird im Ölkreislauf eine hydraulische Sperre mit zuverlässiger Leistung installiert, um den Öldruck aufrechtzuerhalten.3. Hydraulischer Klemmmechanismus: Sowohl das Lösen als auch das Klemmen erfolgt durch hydraulischen Druck.Wenn die Öleinlässe der Hydraulikzylinder auf beiden Seiten mit Hochdrucköl verbunden sind, schließen sich die Slips mit der Bewegung des Kolbens zur Mitte, klemmen das Bohrwerkzeug fest und verändern den Hochdrucköleinlass, die Slips sind von der Mitte weg und das Bohrwerkzeug wird freigegeben.
4. Zusammengesetzter hydraulischer Klemmmechanismus: Dieses Gerät verfügt über einen Haupthydraulikzylinder und einen Hilfshydraulikzylinder, und ein Satz Tellerfedern ist mit der Seite des Hilfshydraulikzylinders verbunden.Wenn das Hochdrucköl in den Haupthydraulikzylinder gelangt, drückt es den Haupthydraulikzylinderblock in Bewegung und strömt durch die obere Säule.Die Kraft wird auf den Gleitsitz auf der Seite des Hilfshydraulikzylinders übertragen, die Tellerfeder wird weiter komprimiert und der Gleitsitz bewegt sich;Gleichzeitig bewegt sich der Gleitsitz auf der Seite des Haupthydraulikzylinders unter der Wirkung der Federkraft und gibt so das Bohrwerkzeug frei.
Vier magnetische Endklemmmechanismen
Unterteilt in elektromagnetische Saugnäpfe und Dauersauger.
Das elektromagnetische Spannfutter soll ferromagnetische Objekte anziehen und freigeben, indem es den Strom in der Spule ein- und ausschaltet und so magnetische Kraft erzeugt und beseitigt.Der Permanentmagnet-Saugnapf nutzt die Magnetkraft von Permanentmagnetstahl, um ferromagnetische Objekte anzuziehen.Es verändert den magnetischen Feldlinienkreis im Saugnapf, indem es das magnetische Isolationsobjekt bewegt, um den Zweck des Anziehens und Freigebens von Objekten zu erreichen.Aber es ist auch ein Sauger, und die Saugkraft des Permanentsaugers ist nicht so groß wie die des elektromagnetischen Saugers.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 31. Mai 2022