Пневматические захватные устройства

Пневматические захватные устройства используются в автоматических системах для операций захвата объектов и обычно являются конечным звеном манипулятора роботов. Условное обозначение пневматического захватного устройства приведено на рис. 7.23.

Рис. 7.23. Условное обозначение пневматического захватного устройства

1- силовой цилиндр, 2 – механический преобразователь, 3 – пальцы

Линейное перемещение штока силового цилиндра преобразуется в сжатие пальцев с помощью механического преобразователя. В результате пальцы захватывают объект.

Пневматические захватные устройства классифицируются по количеству и виду пальцев (механические, пневматические), траектории захвата (параллельный, угловой, радиальный) и направлению захвата (внешний, внутренний).

Промышленные захватные устройства могут быть самоцентрирующимися с встроенными датчиками дальности до объекта и усилия захвата.

Усилия захвата зависят от рабочего давления в силовом цилиндре и конструкции захвата. Пример такой конструкции дан на рис. 7.24.

Рис. 7.24. Пример конструкции захвата

1- силовой цилиндр, 2 – механический преобразователь, 3 – палец,

4 – длина рычага, 5 - эксцентриситет

Расчетная характеристика усилия захвата для приведенной конструкции с диаметром силового цилиндра 12 мм при рабочем давлении 6 бар представлена на рис. 7.25.

Рис. 7.25. Расчетная характеристика усилия захвата

Для заданного значения эксцентриситета и длины рычага находится точка пересечения на характеристике. Далее из этой точки проводится дуга окружности до пересечения с вертикальной осью. Проекция точки пересечения на шкалу усилия захвата дает искомую величину.

Пневматическое захватное устройство

Для захвата хрупких объектов используются эластичные пневматические пальцы (рис. 7.26).

Рис. 7.26. Эластичные пневматические пальцы

1, 2 – пальцы, 3 – фланец, 4 – объект

Жесткость материала пальцев со стороны захвата больше, чем с внешней стороны. В результате при подаче рабочего давления во внутренний объем пальцев они прогибаются в сторону объекта и мягко захватывают его благодаря воздушному наполнению пальцев.

Захватное устройство робота с эластичными пневматическими пальцами

Пневматические индикаторы позволяют визуально определить операционное состояние захватного устройства и других пневмосистем. К устройствам визуальной информации относятся счетчики циклов, манометры с индикацией уровня давления, таймеры с визуальной индикацией выдержки времени, оптические индикаторы. Каждый цвет оптического индикатора несет определенную информацию о состоянии системы управления. Оптические индикаторы устанавливаются на панели управления, они показывают состояние и фактическую последовательность выполнения функций системой управления.

Цвета оптических индикаторов определяются в соответствии с международным стандартом DIN VDE 0113, например:

· Красный - Выключить или опасное состояние;

· Желтый – Внимание;

· Зеленый – Включить, нормальная работа или безопасное состояние;

· Голубой - Любое значение, которое не может быть выражено красным, желтым или зеленым цветами.

Пневматические таймеры с визуальной индикацией выдержки времени могут управлять временем захвата. Они способны отсчитывать пневматические импульсы в сторону уменьшения от предварительно заданного значения. После достижения нуля таймер формирует на выходе пневматические сигнал. Скорость отсчета зависит от давления питания и окружающей температуры. Рабочая характеристика пневматического таймера в функции температуры приведена на рис. 7.27.

Рис. 7.27. Рабочая характеристика пневматического таймера

1 - 60° C, 2 – 20° C, 3 – 0° C

Например, для давления питания 6 бар при температуре 20° C, скорость отсчета будет равна 12.