Applications techniques |Conférence sur le mécanisme de serrage d'extrémité commun robotique

Pour les robots industriels, la manipulation de matériaux est l'une des applications les plus importantes dans leurs opérations de préhension.En tant que type d'équipement de travail à forte polyvalence, la réussite de la tâche de fonctionnement d'un robot industriel dépend directement du mécanisme de serrage.Par conséquent, le mécanisme de serrage à l'extrémité du robot doit être conçu en fonction des tâches de fonctionnement réelles et des exigences de l'environnement de travail.Cela conduit à la diversification des formes structurelles du mécanisme de serrage.

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Figure 1 La relation entre les éléments, les caractéristiques et les paramètres de l'effecteur terminal La plupart des mécanismes de serrage mécaniques sont du type à griffes à deux doigts, qui peuvent être divisés en : type rotatif et type de translation selon le mode de mouvement des doigts ;différentes méthodes de serrage peuvent être divisées en support interne Selon les caractéristiques structurelles, il peut être divisé en type pneumatique, type électrique, type hydraulique et leur mécanisme de serrage combiné.

Mécanisme de serrage d'extrémité pneumatique

La source d'air de la transmission pneumatique est plus pratique à obtenir, la vitesse d'action est rapide, le milieu de travail est sans pollution et la fluidité est meilleure que le système hydraulique, la perte de pression est faible et convient aux longues contrôle à distance.Voici plusieurs manipulateurs pneumatiques :

1. Mécanisme de serrage de type levier à liaison rotative Les doigts de cet appareil (tels que les doigts en forme de V, les doigts incurvés) sont fixés sur le mécanisme de serrage par des boulons, ce qui est plus pratique à remplacer, de sorte qu'il peut étendre considérablement l'application du mécanisme de serrage.

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Figure 2 Structure du mécanisme de serrage de type levier à biellette rotative 2. Mécanisme de serrage de translation à double cylindre de type tige droite L'extrémité de doigt de ce mécanisme de serrage est généralement installée sur une tige droite équipée d'un siège de montage d'extrémité de doigt.Lorsque les deux cavités de tige du vérin à double effet sont utilisées, le piston se déplace progressivement vers le milieu jusqu'à ce que la pièce soit serrée.

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Figure 3 Schéma structurel du mécanisme de serrage en translation à double vérin à tige droite 3. Le mécanisme de serrage en translation à double vérin en croix de bielle est généralement composé d'un double vérin à simple effet et d'un doigt en croix.Une fois que le gaz est entré dans la cavité médiane du cylindre, il poussera les deux pistons pour se déplacer des deux côtés, entraînant ainsi le déplacement de la bielle, et les extrémités croisées des doigts fixeront fermement la pièce à usiner;si aucun air ne pénètre dans la cavité médiane, le piston sera sous l'action de la poussée du ressort Reset, la pièce fixe sera libérée.

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Figure 4. Structure du mécanisme de serrage de translation à double cylindre de type croisé Pièces à paroi mince avec trous intérieurs.Une fois que le mécanisme de serrage maintient la pièce, afin de s'assurer qu'elle peut être positionnée en douceur avec le trou intérieur, 3 doigts sont généralement installés.

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Figure 5 Schéma structurel du mécanisme de serrage à levier de la tige de support intérieure 5. Le mécanisme de surpression entraîné par le cylindre à piston fixe sans tige Sous l'action de la force du ressort, l'inversion est réalisée par l'électrovanne à trois voies à deux positions.

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Figure 6 Système pneumatique du cylindre à piston sans tige fixe Un coulisseau de transition est installé à la position radiale du piston du cylindre à piston sans tige, et deux tiges de charnière sont articulées symétriquement aux deux extrémités du coulisseau.Si une force externe agit sur le piston, le piston se déplacera de gauche à droite, poussant ainsi le curseur à se déplacer de haut en bas.Lorsque le système est serré, le point d'articulation B effectuera un mouvement circulaire autour du point A, et le mouvement de haut en bas du curseur peut ajouter un degré de liberté, et l'oscillation du point C remplace l'oscillation de l'ensemble du cylindre bloc.

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Figure 7 Le mécanisme de renforcement de force entraîné par le vérin à piston fixe sans tige

Lorsque la soupape de commande directionnelle de l'air comprimé est dans l'état de fonctionnement gauche comme indiqué sur la figure, la cavité gauche du cylindre pneumatique, c'est-à-dire la cavité sans tige, pénètre dans l'air comprimé et le piston se déplace vers la droite sous l'action de la pression d'air, de sorte que l'angle de pression α de la tige d'articulation diminue progressivement.Petit, la pression d'air est amplifiée par l'effet d'angle, puis la force est transmise au levier du mécanisme de levier à force de suralimentation constante, la force sera à nouveau amplifiée et deviendra la force F pour serrer la pièce.Lorsque la soupape de commande directionnelle est dans l'état de fonctionnement de la position droite, la cavité de la tige dans la cavité droite du cylindre pneumatique pénètre dans l'air comprimé, pousse le piston à se déplacer vers la gauche et le mécanisme de serrage libère la pièce.

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Figure 8. Le manipulateur pneumatique de serrage intérieur de la tige de charnière et le mécanisme de rappel de la série à 2 leviers

Mécanisme de serrage à deux extrémités d'aspiration d'air

Le mécanisme de serrage de l'extrémité d'aspiration d'air utilise la force d'aspiration formée par la pression négative dans la ventouse pour déplacer l'objet.Il est principalement utilisé pour saisir le verre, le papier, l'acier et d'autres objets de grande forme, d'épaisseur modérée et de faible rigidité.Selon les méthodes de génération de pression négative, il peut être divisé en types suivants : 1. Ventouse à pression L'air dans la ventouse est expulsé par la force de pression vers le bas, de sorte qu'une pression négative est générée à l'intérieur de la ventouse, et l'aspiration force est formée pour aspirer l'objet.Il est utilisé pour saisir des pièces de petite forme, de faible épaisseur et de poids léger.

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Figure 9 Schéma structurel de la ventouse à pression 2. La soupape de commande de la ventouse à pression négative du débit d'air pulvérise l'air comprimé de la pompe à air à partir de la buse, et le flux d'air comprimé générera un jet à grande vitesse, qui prendra chasser l'air dans la ventouse, de sorte que la ventouse soit dans la ventouse.Une pression négative est générée à l'intérieur et l'aspiration formée par la pression négative peut aspirer la pièce.

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Figure 10 Schéma structurel de la ventouse à pression négative du flux d'air

3. La ventouse d'échappement de la pompe à vide utilise une soupape de commande électromagnétique pour connecter la pompe à vide à la ventouse.Lorsque l'air est pompé, l'air dans la cavité de la ventouse est évacué, formant une pression négative et aspirant l'objet.A l'inverse, lorsque la vanne de régulation met la ventouse en contact avec l'atmosphère, la ventouse perd son aspiration et libère la pièce.

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Figure 11 Schéma structurel de la ventouse d'échappement de la pompe à vide

Mécanisme de serrage hydraulique à trois extrémités

1. Mécanisme de serrage normalement fermé : L'outil de forage est fixé par la forte force de pré-serrage du ressort et relâché hydrauliquement.Lorsque le mécanisme de serrage n'effectue pas la tâche de saisie, il est dans l'état de serrage de l'outil de forage.Sa structure de base est qu'un groupe de ressorts précomprimés agit sur un mécanisme d'augmentation de force tel qu'une rampe ou un levier, de sorte que le siège de glissement se déplace axialement, entraîne le glissement pour se déplacer radialement et serre l'outil de forage;l'huile à haute pression pénètre dans le siège de glissement et le cylindre hydraulique formé par le carter comprime davantage le ressort, provoquant le déplacement du siège de glissement et du glissement dans la direction opposée, libérant l'outil de forage.2. Mécanisme de serrage normalement ouvert : il adopte généralement un relâchement par ressort et un serrage hydraulique, et est dans un état relâché lorsque la tâche de préhension n'est pas effectuée.Le mécanisme de serrage repose sur la poussée du vérin hydraulique pour générer la force de serrage, et la réduction de la pression d'huile entraînera la réduction de la force de serrage.Habituellement, un verrou hydraulique aux performances fiables est installé sur le circuit d'huile pour maintenir la pression d'huile.3. Mécanisme de serrage de serrage hydraulique : Le desserrage et le serrage sont réalisés par pression hydraulique.Si les entrées d'huile des vérins hydrauliques des deux côtés sont connectées à de l'huile haute pression, les glissements se fermeront au centre avec le mouvement du piston, serreront l'outil de forage et changeront l'entrée d'huile haute pression, les glissements sont loin du centre, et l'outil de forage est libéré.

4. Mécanisme de serrage hydraulique composé : Ce dispositif a un cylindre hydraulique principal et un cylindre hydraulique auxiliaire, et un ensemble de ressorts à disque est connecté au côté du cylindre hydraulique auxiliaire.Lorsque l'huile haute pression pénètre dans le vérin hydraulique principal, elle pousse le bloc-cylindres hydraulique principal à se déplacer et passe à travers la colonne supérieure.La force est transmise au siège coulissant sur le côté du vérin hydraulique auxiliaire, le ressort à disque est davantage comprimé et le siège coulissant se déplace ;en même temps, le siège coulissant du côté du vérin hydraulique principal se déplace sous l'action de la force du ressort, libérant l'outil de forage.

Mécanisme de serrage à quatre extrémités magnétiques

Divisé en ventouses électromagnétiques et ventouses permanentes.

Le mandrin électromagnétique consiste à attirer et à libérer des objets ferromagnétiques en activant et en désactivant le courant dans la bobine, générant et éliminant la force magnétique.La ventouse à aimant permanent utilise la force magnétique de l'acier à aimant permanent pour attirer les objets ferromagnétiques.Il modifie le circuit de ligne de champ magnétique dans la ventouse en déplaçant l'objet d'isolation magnétique, de manière à atteindre l'objectif d'attirer et de libérer des objets.Mais c'est aussi une ventouse, et la force d'aspiration de la ventouse permanente n'est pas aussi grande que celle de la ventouse électromagnétique.


Heure de publication : 31 mai 2022