Đối với rô-bốt công nghiệp, xử lý vật liệu là một trong những ứng dụng quan trọng hơn trong hoạt động cầm nắm của chúng.Là một loại thiết bị làm việc có tính linh hoạt cao, việc hoàn thành xuất sắc nhiệm vụ vận hành của robot công nghiệp phụ thuộc trực tiếp vào cơ cấu kẹp.Do đó, cơ chế kẹp ở cuối robot nên được thiết kế theo nhiệm vụ vận hành thực tế và yêu cầu của môi trường làm việc.Điều này dẫn đến sự đa dạng hóa các dạng kết cấu của cơ cấu kẹp.
Hình 1 Mối quan hệ giữa các yếu tố, tính năng và thông số của bộ phận cuối Hầu hết các cơ cấu kẹp cơ học là loại vuốt hai ngón tay, có thể được chia thành: loại quay và loại tịnh tiến theo chế độ chuyển động của ngón tay;các phương pháp kẹp khác nhau có thể được chia thành hỗ trợ bên trong Theo đặc điểm cấu trúc, nó có thể được chia thành loại khí nén, loại điện, loại thủy lực và cơ cấu kẹp kết hợp của chúng.
Cơ cấu kẹp cuối bằng khí nén
Nguồn không khí của truyền dẫn khí nén thuận tiện hơn để có được, tốc độ hoạt động nhanh, môi trường làm việc không gây ô nhiễm và tính lưu động tốt hơn hệ thống thủy lực, tổn thất áp suất nhỏ và phù hợp với thời gian dài kiểm soát khoảng cách.Sau đây là một số bộ điều khiển khí nén:
1. Cơ cấu kẹp kiểu đòn bẩy liên kết quay Các ngón tay của thiết bị này (chẳng hạn như ngón tay hình chữ V, ngón tay cong) được cố định trên cơ cấu kẹp bằng bu lông, thuận tiện hơn khi thay thế, do đó có thể mở rộng đáng kể ứng dụng của cơ cấu kẹp.
Hình 2 Cấu trúc cơ cấu kẹp kiểu đòn bẩy liên kết quay 2. Cơ cấu kẹp tịnh tiến xi lanh đôi loại thanh thẳng Đầu ngón tay của cơ cấu kẹp này thường được lắp trên một thanh thẳng được trang bị bệ lắp đầu ngón tay.Khi hai khoang thanh của xi lanh tác động kép được sử dụng, pít-tông sẽ dần dần di chuyển vào giữa cho đến khi phôi được kẹp chặt.
Hình 3 Sơ đồ cấu trúc của cơ cấu kẹp tịnh tiến xi lanh đôi thanh thẳng 3. Cơ cấu kẹp tịnh tiến xi lanh đôi loại thanh nối thường bao gồm một xi lanh kép tác động đơn và một ngón tay kiểu chữ thập.Sau khi khí đi vào khoang giữa của xi lanh, nó sẽ đẩy hai pít-tông di chuyển sang hai bên, do đó điều khiển thanh kết nối di chuyển, và các đầu ngón tay bắt chéo sẽ cố định chắc chắn phôi;nếu không có không khí đi vào khoang giữa, pít-tông sẽ chịu tác động của lực đẩy lò xo Đặt lại, phôi cố định sẽ được giải phóng.
Hình 4. Kết cấu cơ cấu kẹp tịnh tiến hai trụ kiểu chữ thập Phôi gia công thành mỏng có lỗ bên trong.Sau khi cơ cấu kẹp giữ phôi, để đảm bảo có thể định vị trơn tru với lỗ bên trong, người ta thường lắp 3 ngón tay.
Hình 5 Sơ đồ kết cấu của cơ cấu kẹp kiểu đòn bẩy của thanh đỡ bên trong 5. Cơ cấu trợ lực được dẫn động bởi xi lanh pít-tông không cần cố định Dưới tác dụng của lực lò xo, van điện từ ba chiều hai vị trí thực hiện đảo chiều.
Hình 6 Hệ thống khí nén của xi lanh pít-tông không thanh cố định Một thanh trượt chuyển tiếp được lắp ở vị trí xuyên tâm của pít-tông của xi-lanh pít-tông không thanh và hai thanh bản lề được đối xứng bản lề ở hai đầu của thanh trượt.Nếu có ngoại lực tác động lên pít-tông, pít-tông sẽ di chuyển sang trái và phải, do đó đẩy con trượt di chuyển lên xuống.Khi hệ thống được kẹp, điểm bản lề B sẽ thực hiện chuyển động tròn quanh điểm A và chuyển động lên xuống của thanh trượt có thể thêm một bậc tự do và dao động của điểm C thay thế dao động của toàn bộ hình trụ khối.
Hình 7 Cơ cấu tăng cường lực được dẫn động bởi xi lanh pít-tông không thanh cố định
Khi van điều khiển hướng của khí nén ở trạng thái làm việc bên trái như trong hình, khoang bên trái của xi lanh khí nén, tức là khoang không cần thanh, đi vào khí nén và pít-tông sẽ di chuyển sang phải bên dưới tác động của áp suất không khí, do đó góc áp suất α của thanh bản lề giảm dần.Nhỏ, áp suất không khí được khuếch đại bởi hiệu ứng góc, sau đó lực được truyền đến đòn bẩy của cơ cấu đòn bẩy tăng lực liên tục, lực sẽ được khuếch đại trở lại và trở thành lực F để kẹp phôi.Khi van điều khiển hướng ở trạng thái làm việc đúng vị trí, khoang thanh trong khoang bên phải của xi lanh khí nén đi vào khí nén, đẩy pít-tông di chuyển sang trái và cơ cấu kẹp nhả phôi.
Hình 8. Bộ điều khiển khí nén kẹp bên trong của thanh bản lề và cơ cấu trợ lực sê-ri 2 đòn bẩy
Hai cơ chế kẹp đầu hút khí
Cơ chế kẹp đầu hút khí sử dụng lực hút được hình thành bởi áp suất âm trong cốc hút để di chuyển vật thể.Nó chủ yếu được sử dụng để lấy kính, giấy, thép và các vật thể khác có hình dạng lớn, độ dày vừa phải và độ cứng kém.Theo các phương pháp tạo áp suất âm, nó có thể được chia thành các loại sau: 1. Cốc hút ép Không khí trong cốc hút được ép ra ngoài bằng lực ép xuống, do đó áp suất âm được tạo ra bên trong cốc hút và lực hút lực sinh ra để hút vật.Nó dùng để gắp phôi có hình dáng nhỏ, độ dày mỏng và trọng lượng nhẹ.
Hình 9 Sơ đồ cấu trúc của cốc hút ép 2. Van điều khiển cốc hút áp suất âm của luồng không khí phun khí nén từ máy bơm không khí từ vòi ra, và luồng khí nén sẽ tạo ra một tia phản lực tốc độ cao, sẽ đưa loại bỏ không khí trong cốc hút, để cốc hút nằm trong cốc hút.Áp suất âm được tạo ra bên trong và lực hút được hình thành bởi áp suất âm có thể hút phôi.
Hình 10 Sơ đồ cấu trúc cốc hút áp suất âm luồng không khí
3. Cốc hút xả của bơm chân không sử dụng van điều khiển điện từ để kết nối bơm chân không với cốc hút.Khi không khí được bơm, không khí trong khoang cốc hút được hút chân không, tạo thành áp suất âm và hút vật thể.Ngược lại, khi van điều khiển kết nối cốc hút với khí quyển, cốc hút sẽ mất lực hút và giải phóng phôi.
Hình 11 Sơ đồ cấu tạo cốc hút khí thải bơm chân không
Cơ chế kẹp ba đầu thủy lực
1. Cơ cấu kẹp thường đóng: Dụng cụ khoan được cố định bằng lực siết mạnh trước của lò xo và nhả ra bằng thủy lực.Khi cơ cấu kẹp không thực hiện nhiệm vụ gắp mà ở trạng thái kẹp chặt dụng cụ khoan.Cấu trúc cơ bản của nó là một nhóm lò xo nén trước tác động lên cơ cấu tăng lực như đường dốc hoặc đòn bẩy, để ghế trượt di chuyển dọc trục, điều khiển con trượt di chuyển hướng tâm và kẹp dụng cụ khoan;dầu áp suất cao đi vào ghế trượt và xi lanh thủy lực được hình thành bởi vỏ nén thêm lò xo, làm cho ghế trượt và tấm trượt di chuyển theo hướng ngược lại, giải phóng dụng cụ khoan.2. Cơ cấu kẹp mở thông thường: Nó thường sử dụng cơ chế nhả lò xo và kẹp thủy lực, và ở trạng thái được giải phóng khi không thực hiện nhiệm vụ kẹp.Cơ cấu kẹp dựa vào lực đẩy của xi lanh thủy lực để tạo ra lực kẹp, và việc giảm áp suất dầu sẽ dẫn đến giảm lực kẹp.Thông thường, một khóa thủy lực có hiệu suất đáng tin cậy được lắp đặt trên mạch dầu để duy trì áp suất dầu.3. Cơ cấu kẹp siết chặt thủy lực: Cả việc nới lỏng và kẹp chặt đều được thực hiện bằng áp suất thủy lực.Nếu đầu vào dầu của xi lanh thủy lực ở cả hai bên được kết nối với dầu áp suất cao, thì các đường trượt sẽ đóng vào tâm với chuyển động của pít-tông, kẹp dụng cụ khoan và thay đổi Đầu vào dầu áp suất cao, các đường trượt được ra khỏi trung tâm và công cụ khoan được giải phóng.
4. Cơ cấu kẹp thủy lực tổng hợp: Thiết bị này có một xi lanh thủy lực chính và một xi lanh thủy lực phụ, và một bộ lò xo đĩa được nối với mặt xi lanh thủy lực phụ.Khi dầu áp suất cao đi vào xi lanh thủy lực chính, nó sẽ đẩy khối xi lanh thủy lực chính di chuyển và đi qua cột trên cùng.Lực được truyền đến ghế trượt ở mặt bên của xi lanh thủy lực phụ, lò xo đĩa được nén thêm và ghế trượt di chuyển;đồng thời, ghế trượt ở phía xi lanh thủy lực chính di chuyển dưới tác động của lực lò xo, giải phóng dụng cụ khoan.
Bốn cơ chế kẹp cuối từ tính
Được chia thành cốc hút điện từ và cốc hút vĩnh viễn.
Mâm cặp điện từ là để thu hút và giải phóng các vật thể sắt từ bằng cách bật và tắt dòng điện trong cuộn dây, tạo ra và loại bỏ lực từ.Cốc hút nam châm vĩnh cửu sử dụng lực từ của thép nam châm vĩnh cửu để hút các vật thể sắt từ.Nó thay đổi mạch đường sức từ trong cốc hút bằng cách di chuyển vật thể cách ly từ tính, để đạt được mục đích thu hút và giải phóng vật thể.Nhưng nó cũng là một bộ hút và lực hút của bộ hút vĩnh viễn không lớn bằng lực hút của bộ hút điện từ.
Thời gian đăng: 31-05-2022