Взаимодействие робота с объектами манипулирования осуществляется с помощью захватного устройства. При его расчете и конструировании учитывают форму детали или рабочего инструмента (определяющую конструкцию губок), ее свойства (хрупкость, чистоту поверхности и т. д.), условия протекания технологического процесса (повышенную температуру, взрывоопасность, агрессивность среды) и особенности применяемой техно­логической оснастки [11]. Отсюда понятно многообразие конструкций существующих захватов (рис. 2.5).

Особенностью взаимодействия захвата, детали и оснастки, отражающей специфику работы робота, является необходимость компенсации не­точностей их взаимного положения. Остановимся подробнее на рассмот­рении этой особенности. Пусть требуется взять деталь, жестко закреп­ленную в оснастке. Рука выходит в такую позицию, при которой деталь оказывается между раскрытыми губками захвата. В случае идеального взаимного положения детали и захвата при срабатывании последнего деталь испытывает только усилие зажима.

Рис. 2.5. Схемы типовых захватных устройств

а — трехсегментный захват для объектов сферической формы; б — захват для протяженных деталей; в — внутренний захват для специальных деталей; г — электромагнитный захват; д — захват с вакуумной присоской; е — пневматический пальцевый захват; ж — кольцевой захват с возможностью изменения диаметра от давления; з — трехпальцевый захват с приводами на пальцы и сенсорными устройствами; и — специальный вакуумный захват

ж

и

В действительности из-за неточности выполнения региональных и ориентирующих движений, приводящей к погрешности расположения детали относительно губок захвата, при срабатывании последнего возни­кают нежелательные, а иногда и опасные, нагрузки, воспринимаемые эле­ментами робота, деталью и оснасткой (рис. 2.6). Наиболее просто снизить эти нагрузки и компенсировать погрешности положения руки можно путем введения в ее конструкцию податливых элементов. Можно сделать подат­ливыми звенья кинематической цепи руки или привода, но тогда подат­ливость, приведенная к захвату, будет меняться в зависимости от положения руки. Поэтому элементы захвата обычно выполняют податливыми.

При взаимодействии захвата с объектом произвольной формы, закреп­ленным в неподвижной оснастке, требуется обеспечить податливости по шести направлениям: вдоль трех взаимно перпендикулярных осей и вокруг них. Однако число v податливых направлений может быть уменьшено бла­годаря особенностям формы детали и губок, условиям закрепления детали и подвижности элементов оснастки. В общем случае

v = 6-(xi + x2) + e.

б Рис. 2.6. Взаимное расположение схвата и его детали а — идеальное; б — вызывающее дополнительный момент М

Рис. 2.7. Варианты закрепления детали сложной формы в оснастке (а) и захватывания деталей схватами различной конфигурации (б)

где Xi — число, характеризующее подвиж­ность детали в оснастке (рис. 2,7, а); %2 — величина, характеризующая число воз­можных перемещений детали с учетом класса кинематической пары деталь-губ — ки (рис. 2.7, б) є — число возможных дви­жений детали в оснастке и захвате, совпа­дающих по направлению.

II

Отметим, что при одной и той же форме детали конструкция губок сущест­венно влияет на значение %2 (см — вариант зажима сферы); при одном и том же зах­вате на значение Хг может влиять также положение детали (см. вариант зажима цилиндра).

СП 1^ й

В известных конструкциях захватных устройств податливые элементы распола­гаются в месте крепления устройства к руке (в подвеске) [29], в механизме приво­да губок и в губках. В последних случаях обеспечиваются необходимая податли­вость и приспособляемость к форме дета­ли и достигается равномерное распределе­ние усилия зажима по ее поверхности.

1^ й