Проверяемое задание № 1

Тема 1.1. Основы автоматизации технологических процессов и производств

Задание:

1. Изучить теоретический материал.
2. Выполнить задание согласно варианту.

 

Цель задания: приобретение практических навыков по проектированию захватных механизмов промышленных роботов.

 

Теоретический материал

 

Описание робототехнического комплекса механической обработки

Выбран промышленный робот IRB 2400-10 (рис. 1), так как данный робот обладает необходимой грузоподъёмностью и в то же время является достаточно компактным. В таблице 1 представлены подробные технические характеристики промышленного робота IRB 2400-10.

Таблица 1

Технические характеристики промышленного робота IRB 2400-10

Грузоподъемность, кг	12
Число степеней подвижности	6
Число рук	1
Радиус действия R, мм	1500
Типовое время цикла (1 кг, 25х300х25 mm), с	0,58
Максимальная скорость ТСР, м/с	6,2
Максимальное ускорение ТСР, м/с2	28

 

Расчет нагрузок и реакций в губках

 

,

(1)

где K₁ – коэффициент безопасности, в данном случае принимаемый K₁=3;

K₂ – коэффициент передачи, вычисляемый по зависимости

 

		(2)

где µ– коэффициент трения в месте контакта губок с заготовкой;

µ = 0,16;

m – масса заготовки, кг;

g = 9,8 м/с² – ускорение свободного падения.

Используя найденные значения в выражении (1), находим:

 

 

Расчет усилия привода

(3)

 

где Q – усилие на приводе;

η – КПД реечной передачи;

m_c – модуль зубчатого сектора;

r_c – полное число зубьев сектора;

М – наибольший момент.

Тогда по формуле (3):

 

 Н.

 

Определение конструктивных параметров привода

В качестве привода принимаем пневмоприводное с рабочим давлением

р = 0,63МПа.

Ищем диаметр поршня пневмоцилиндра по формуле (4):

.                                                                         (4)

 

Подставим данные в формулу (4):

 

.

 

По ГОСТ 15608-81 принимаем стандартное значение D = 100 мм.

Ход губок, необходимый для захвата деталей равен 22 мм.

Ход штока пневмоцилиндра с учетом запаса хода s = 20 мм.

 

Описание конструкции и принципа работы захватного устройства

Захватное устройство промышленного робота (рис. 2) включает в себя губки (5) для зажима заготовки. Они находятся во фланце (23) при помощи осей (17), удерживаемых кольцами (19). Зубчатый сектор губок крепится с зубчатой рейкой (7). Она зафиксирована на конце штока (6) при помощи штифта (16). Фланец (23) соединяется с передней крышкой (4) винтами (15)  и штифтами (14).

Пневмоцилиндр в своем составе имеет гильзу (1), а также заднюю (2) и переднюю (4) крышки, соединенные между собой шпильками (13) и гайками (8). На штоке (6) пневмоцилиндра закрепляется поршень (3) гайкой (24) с шайбой (25). Для герметичности в пневматическом цилиндре установлены уплотнительные резиновые кольца (9), (10), (11). С целью избежания ударов поршня (3) о стенки цилиндра устанавливаются пневматические демпферы (12). Давление подается через два отверстия под штуцеры резьбой R1/4’’.

Захватное устройство работает по данному алгоритму: в случае подачи рабочей среды (воздуха) в штоковую полость пневматического цилиндра (справа) поршень (3) тянет влево шток (6) с закрепленной на нем зубчатой рейкой (7), которая, зацепляясь с зубчатыми секторами рычагов (18), приводит их во вращательное движение по часовой стрелке. При этом губки (5) сдвигаются и зажимают заготовки. При подаче воздуха в бесштоковую (левую) полость пневмоцилиндра происходит обратный процесс, приводящий к разжиму кулачков.