2.2.Схемы манипуляторов с тремя переносными степенями подвижности
Схемы манипуляторов с тремя переносными степенями подвижности являются наиболее распространенными. Одна из наиболее распространенных схем: схема с тремя поступательными кинематическими парами. Ее обозначают так: 1Пх2Пу3Пz (рис 2.2)
По
этой схеме строятся мостовые краны, не
которые координатные станки, манипуляторы
сборочных и измерительных ПР.
Достоинства таких систем:
- простота программирования движения
- возможность получения высокой точности
- сохранение ориентации рабочего органа при переносе.
Недостатки:
Рис.2.2. - громоздкость,
- большие массы,
- сложность сборки и регулирования.
Рис. 2.3.
Ш
ироко
распространена также схема манипулятора
с двумя поступательными и одной
вращательной кинематическими парами.
Это могут быть схемы вида 1Пz2Вz3Пх
и 1Вz2Пz3Пх
(рис 2.3). Такие схемы имеют около 75%
выпускаемых ПР. Это роботы с так называемой
выдвижной рукой. Рабочая зона таких ПР
представляет собой цилиндр. Серьезным
недостатком выдвижной руки считают
необходимость свободного пространства
“за спиной” ПР.
В последние годы значительное число манипуляторов строят по схеме 1Вz2Bz3Пz (рис2.4.)
Рис. 2.4.
Они, как видно, имеют две вращательную и одну поступательную кинематические пары. ПР с такими манипуляторами всегда являются сборочными.
ПР, у которых схема манипулятора имеет все три вращательных кинематических пары, называют антропоморфных (имеется в виду аналогия с человеческой рукой, у которой суставы представляют собой шарниры). Наиболее распространенной у антропоморфных ПР является схема вида 1Bz2By3By (рис. 2.5).
Рис.2.5
Такая схема чаще всего использовалась в технологических ПР, но в последние годы по такой схеме стали стоить и манипуляторы вспомогательных ПР. Манипуляторы построенные по такой схеме отличаются легкостью конструкции.
Недостатки:
- не высокая точность позиционирования,
- не сохраняется ориентация рабочего органа.
Следует отметить, что для расширения возможностей манипулятора в него вводят дополнительные (лишние) степени подвижности.
2.3. Механизмы передач пр
Передачи в ПР выполняют следующие функции:
- передают движение от двигателя к подвижной части, разнесенных а пространстве,
- изменяют ось перемещения или вращения,
- изменяют вид движения (вращательное, например, в поступательное или наоборот)
- изменяют величину линейных перемещений или углов поворота.
В передачах ПР используются различные виды механизмов: зубчатые шарнирно-рычажные, винтовые, червячные и т.д., а также их комбинации.
В передачах ПР зачастую используются регуляторы. Хорошо зарекомендовали себя регуляторы с цилиндрическим зубчатыми колесами. Нередко такие редукторы подбираются из числа унифицированных.
Рабочие органы и захватные устройства пр
Технологические ПР разнообразны по назначению, соответственно и разнообразны в них рабочие органы.
Рабочие органы технологических ПР можно разделить на группы:
а) рабочий орган для механической обработки,
б) рабочий орган для сборки и разборки,
в) рабочий орган для шовной сварки,
г) рабочий орган для точечной сварки,
д) рабочий орган для измерения и контроля и т.д.
Захватные устройства вспомогательных ПР также разнообразны. Число используемых конструкций ЗУ исчисляются десятками.
ЗУ можно идентифицировать по ряду признаков. Основные из них следующие:
а) Способ приложения сил к удерживаемому объекту. По этому признаку ЗУ делятся на притяжные, поддерживающие и зажимные.
б) физический принцип создания сил взаимодействия объекта и рабочих органов ЗУ. Обычно используются механические, вакуумные, магнитные ЗУ.
в) Степень универсальности. Различают универсальные, многоцелевые, специализированные, и специальные ЗУ.
г) Возможности и способ замены. Замена ЗУ может осуществляться в ручную или автоматически.