Кинематика
Процессы взаимодействия всех видов захватных устройств с объектом и оснасткой имеют одну важную особенность, заключающуюся в необходимости компенсации неточностей их взаимного положения.
В случае идеального взаимного положения объекта 2 и захватного устройства 1 при захвате объект испытывает только усилие зажима (рис. 1, а, поз. 1). Однако в реальных условиях из-за неточности выполнения переносных региональных и ориентирующих движений имеют место погрешности расположения объекта относительно зажимных элементов (губок) захватного устройства, в результате чего могут возникнуть опасные нагрузки (в частности, момент AfK), воспринимаемые кинематической цепью захватное устройство 1 — объект 2 — оснастка 3.
С целью предотвращения этого нежелательного явления при взаимодействии захватного устройства с объектом произвольной формы, закрепленным в неподвижной оснастке, необходимо обеспечить податливость в цепи по шести направлениям: вдоль трех взаимно перпендикулярных осей и вокруг них. Число направлений может быть уменьшено благодаря особенностям взаимодействующих форм объекта и губок, условиям закрепления объекта и податливости элементов оснастки (рис. 1, б).
В частности, при установке объекта 2 на наклонную поверхность 1 установочное усилие F (рас. 1, б, поз. I) может стать источником деформации в элементах конструкции захватного устройства 3, вследствие чего произойдет его повреждение (например, в сечении А—А). Наличие шарнирного соединения корпуса 3 захватного устройства с рукой 4 промышленного робота (рис. 1, б, поз. //) позволяет избежать этого явления.
Увеличивать податливость других звеньев кинематической цепи манипуляционной системы ПР с целью исключения деформации нецелесообразно, так как податливость, приведенная к ЗУ, будет зависеть от расположения (удаленности) этих звеньев. Поэтому стремятся обеспечить податливость за счет элементов захватных устройств. Для выбора конструктивного исполнения зажимного элемента рассматривают оптимальные условия реализации кинематики связи захватное устройство — объект, обеспечивающие наложение достаточных и неизбыточных связей на объект при его захвате и удержании.
Наиболее распространенные формы контактных наконечников (губок) захватных устройств представлены на рис. 1, в (I — плоские; II, III — призматические; IV —цилиндрические).
При наличии жестких губок захватное устройство теоретически может контактировать с поверхностью объекта не более, чем в трех точках, которые и являются точками наложения связей на захватываемый объект. Важно, чтобы число связей было достаточным для удержания объекта, а места их наложения не стали препятствием для выполнения технологической операции. Практически же непрямолинейность образующих объекта, неточность изготовления и погрешности формы приводят к увеличению количества точек контакта. Кроме того, неправильный подбор губок захватных устройств способствует появлению избыточных связей, которые ухудшают условия захвата и удержания и могут стать источником дополнительных деформаций в цепи захватное устройство — объект — оснастка.
|