Механизмы позиционирования

10. Механизмы поршневых машин (2382—2383)......... 215

10 Механизмы поршневых машин им 2382-2383

18 пм Механизмы поршневых машин - 23S2— 2383 - - - - -

1. Механизмы четырехзвенные общего назначения Ч (2263—2266). 2. Механизмы пятизвенные общего назначения П (2267—2291). 3. Механизмы многозвенные общего назначения М (2292—2318). 4. Механизмы для воспроизведения кривых ВК (2319—2336). 5. Механизмы для математических операций МО (2337—2356). 6. Механизмы с остановками О (2357—2369). 7. Механизмы грейферов киноаппаратов ГК (2370—2373). 8. Механизмы направляющие и инверсоры НИ (2374—2379). 9. Механизмы измерительных и испытательных устройств И (2380—2381). 10. Механизмы поршневых машин ПМ (2382—2383). 11. Механизмы вибромашин и виброустройств ВМ (2384—2385). 12. Механизмы захватов, зажимов и распоров 33 (2386— 2387). 13. Механизмы муфт и соединений МС (2388— 2389). 14. Механизмы переключения, включения и выключения ПВ (2390). 15. Механизмы с регулируемыми звеньями РЗ (2391—2395). 16. Механизмы прочих целевых устройств ЦУ (2396—2426).

10. МЕХАНИЗМЫ ПОРШНЕВЫХ МАШИН

20. Механизмы поршневых машин (1337—1351)....... 385

6. Механизмы поршневых машин (1484—1512)....... 481

20 Механизмы поршневых машин пм 1337-1351

6 Механизмы поршневых машин ПМ 1484—1512

16 ПМ Механизмы поршневых машин 1337-1351 / 1434-1512

II. Механизмы регуляторов Рг (1268—1271). 12. Механизмы парораспределения Пр (1272—1277). 13. Механизмы с остановками О (1278—1293). 14. Механизмы направляющие и инверсоры НИ (1294—1314). 15. Механизмы переключения, включения и выключения ПВ (1315). 16. Механизмы сортировки, подачи и питания СП (1316—1319). 17. Механизмы грейферов киноаппаратов ГК (1320—1333). 18. Механизмы муфт и соединений МС (1334—1335). 19. Механизмы клавиш К (1336). 20. Механизмы поршневых машин ПМ (1337—1351). 21. Механизмы шасси самолетов ШС (1352—1375). 22. Механизмы измерительных и испытательных устройств И (1376— 1377). 23. Механизмы пантографов Пт (1378—1379). 24. Механизмы прочих целевых устройств ЦУ (1380—

В связи с широкой автоматизацией технологических процессов в различных отраслях промышленности значительно увеличилось количество автоматов, включающих механизмы позиционирования. Возросли требования к этим механизмам, в первую очередь, по точности и быстродействию. Все это определило повышенный интерес к теоретическому и экспериментальному исследованию механизмов позиционирования машин-автоматов. Значительно расширяется область применения этих механизмов в связи с автоматизацией загрузки оборудования, сборочных процессов, упаковки и широким применением для этих целей автоматических манипуляторов (промышленных роботов). Условия работы механизмов позиционирования здесь еще менее изучены, что определяет ошибки при проектировании и недоиспользование имеющихся возможностей по повышению точности, быстродействия и грузоподъемности манипуляторов.

В настоящее время наиболее распространены механизмы позиционирования с цикловым управлением. Ввиду простоты и надежности они и в дальнейшем имеют перспективы широкого применения, особенно в тех случаях, когда не предъявляется высоких требований к точности позиционирования.

Механизмам позиционирования станков с числовым программным управлением, где имеется возможность корректировать конечное положение выходных звеньев механизма, посвящена обширная литература [1], а исследование их динамики представляет самостоятельную задачу. Поэтому в дальнейшем будут рассматриваться механизмы позиционирования с электро-, гидро- или пневмомеханическим приводами и с цикловым управлением без обратных связей. Вопросы исследования механизмов фиксации устройств позиционирования отражены в работе [2] и в других статьях этого сборника.

В последнее время в связи с развитием станков-автоматов и автоматических линий все большее внимание исследователей привлекают механизмы позиционирования и фиксации, к которым относятся зубчато-рычажные, кулачково-зубчато-рычажные, ку-лачково-планетарные и другие механизмы с выстоем. Исследование динамики этих механизмов с учетом сложной кинематики, нелинейности упругих характеристик кинематической цепи при

2.4.3. Механизмы позиционирования. Механизмы позиционирования получают все большее распространение в автоматическом оборудовании: 1) для изменения взаимного положения инструмента относительно обрабатываемой детали (при координатных сверлении и расточке, токарной обработке ступенчатых поверхностей и в других случаях), 2) в устройствах автоматической загрузки станка заготовками и инструментом и при выполнении ряда других вспомогательных движений (подача прутков, поворот упоров). К первой группе механизмов позиционирования предъявляются требования обеспечения и длительного сохранения высокой точности пространственного положения выходного звена. Для второй группы большее значение имеет быстроходность, обеспечивающая заданное быстродействие, определяемое величиной хода и циклограммой работы станка-автомата, реализующей возможности совмещения операций. Выше отмечалась важность выбора

2.4.4. Механизмы позиционирования с фиксацией. Увеличение концентрации обработки в переналаживаемом оборудовании, автоматизация смены инструмента и их блоков, применение спутников, создание разветвленных систем для их транспортировки и установки требуют использования механизмов позиционирования с фиксацией. Рассмотрим более подробно поворотно-фиксирую-щие механизмы, получившие особенно широкое применение в автоматическом оборудовании. Они используются в токарных автоматах для позиционирования шпиндельных блоков, многопози1 ционных агрегатных станках для поворота и фиксации столов и барабанных приспособлений, станках с ЧПУ для поворота револьверных головок, магазинов, делительных столов, а также в манипуляторах для смены инструмента. За последнее время и для смены многошпиндельных головок при последовательной обработке, на однопозиционных и агрегатных станках группы различных деталей также все чаще применяются столы с поворотно-фикси-рующими устройствами. К ним предъявляются те же требования, что и к механизмам позиционирования. Отличие заключается в том, что точность позиционирования здесь зависит в основном от механизма фиксации, а при прерывистом повороте надо создать благоприятные условия для фиксации и ограничить динамические нагрузки с целью увеличения долговечности деталей и уменьшения погрешности позиционирования. Быстроходность и быстродействие при этом являются наиболее важными общими характеристиками всего поворотно-фиксирующего устройства и определяются в значительной степени видом закона движения (рис. 1.2), моментом инерции поворачиваемых масс, координацией поворота и фиксации и в меньшей степени колебаниями, возникающими при фиксации. На общую длительность цикла работы поворотно-фиксирующего механизма оказывает существенное влияние работа устройств освобождения опор и зажима поворачиваемого узла, что будет рассмотрено ниже. Те же факторы существенны и для случая прерывистого поступательного движения с фиксацией конечных положений. Исследование характеристик большого числа

5.1.1. Составление таблиц уровней для механизмов позиционирования манипуляторов. Подавляющее большинство манипуляторов и роботов содержат механизмы позиционирования и сравнительно небольшой процент — следящие устройства контурного управления. Поэтому в качестве примера составим таблицы уровней для механизмов линейного (табл. 5.1) и углового (табл. 5.2) позиционирования манипуляторов с гидравлическим приводом (для электромеханического привода более подробная таблица уровней дана в гл. 3). Большинство обозначений для механизмов углового и частично линейного позиционирования приведено ранее (гл. 3). Для механизмов линейного позиционирования учитывалась возможность как поступательного, так и вращательного движения ведущего звена и приняты следующие обозначения для исходных зависимостей параметров от времени: линейная скорость выходного v (t) и входного v0 (t) звеньев механизма, линейные ускорения a (t) и перемещение I (i), усилие Р (t) на выходном звене и усилие Ряв (t) или перепад] Давления Ар (t) (обычно записываются давления в двух полостях двигателя) и входном звене механизма, мощность двигателя ./Уд,, (t). При вращательном движении входного звена добавляется скорость со0 (t).

Обычно стендовым исследованиям подвергаются наиболее нагруженные, быстроходные или наиболее точные устройства, оказывающие превалирующее влияние на точность, производительность и надежность автомата. К ним относятся: механизмы позиционирования автоматов (поступательного перемещения и поворотные); механизмы фиксации; приводы подач и ускоренных ходов суппортов, силовых головок, силовых столов и других узлов; механизмы ориентации и зажима (заготовок или узлов станка); механизмы загрузки и подачи материала; манипуляторы, кантователи, транспортеры; муфты и другие устройства для периодического включения механизмов, распределительных валов, коробок скоростей и подач; тормозные устройства; шпиндельные бабки, шпиндели; пневмо- и гидроаппаратура; специальные механизмы, непосредственно осуществляющие выполнение технологического процесса (прокладывание нити, сборку, упаковку, завертывание и т. п.).

Исследовались механизмы позиционирования, которые работают по заданной программе без коррекции движения в зависимости от внешних условий или коррекции конечного положения по показа-

сгвенного кулака и цевочного диска. При несовершенной технологии быстроходность этих механизмов невысока (/С = 0,88—1,0). Точность механизма II1-1 г увеличена за счет останова вала кулака и дополнительного устройства, обеспечивающего выборку зазоров в механизме фиксации. У этих механизмов велики затраты времени на фиксацию (т)ф = 0,37—0,39). Низкой точностью отличаются зубчато-рычажные механизмы позиционирования, которым свойственна относительно невысокая стабильность выстоя (Ш-Зе). Величины т]ф для исправных механизмов при средней скорости поворота приведены в табл. 31.

ние конструкций промышленных роботов, выпускаемых в различных странах, показало, что в них применяется большое число типов механизмов линейного и углового позиционирования. Наибольшее распространение получили устройства с гидравлическим и пневматическим приводами. Подавляющее большинство манипуляторов имеют механизм поступательного перемещения руки (в горизонтальной плоскости). Многие манипуляторы имеют также механизм вертикального перемещения руки (подъем и опускание). Часто применяются конструкции, имеющие механизм поворота стола или колонны, на которых закреплена или по которой перемещается рука робота (27а, б). Эти механизмы позиционирования близки по условиям работы к поворотным устройствам автоматов. Устройства углового позиционирования применяются также для поворота схвата относительно оси X и его горизонтального перемещения относительно оси Y, перпендикулярной к оси X. В ряде конструкций схват закреплен на рычажной системе, и его координатные перемещения в вертикальной плоскости производятся с помощью нескольких устройств углового позиционирования. В последнем случае обычно применяются гидро- или электродвигатели, однако часто в устройствах углового позиционирования роботов применяются гидро- и пневмоцилиндры с промежуточной передачей.

Механизмы позиционирования