Устройства захвата и переноса изделий со сложным движением двуплечего звена, несущего рабочий орган

движением двуплечего звена, несущего рабочий орган. Это устройство выполнено в виде комбинированного механизма, содержащего передаточный и исполнительный механизмы, а также привод (на рис. 1 не показан) [4]. Передаточный механизм устройства – многозвенный рычажно-зубчатый механизм. Он содержит кривошип 1 , ползун 2 , кулису 3 , штангу 6 , зубчатые колеса 7 и 8 , двуплечее звено 9 (плечи А и Б ), поворотную направляющую 10 . Кулиса 3 состоит из подвижного стержня 4 и рамки 5 для кинематической связи с ползуном 2. Стержень 4 смонтирован в неподвижных направляющих, рамка 5 жестко связана со стержнем 4. Зубчатые колеса 7 и 8 смонтированы на общей оси и жестко связаны между собой. Названные колеса сопряжены с зубчатыми рейками, жестко укрепленными на стержне 4 и штанге 6 . Зубчатые колеса 7 и 8 имеют разные диаметры делительных окружностей. Исполнительный механизм устройства захвата и переноса изделий – рычажно-кулачковый механизм. Этот механизм установлен на пальце 11 плеча Б звена 9 . Исполнительный механизм содержит рычаги 12 и 13 с губками, копир 14 с фигурными пазами 15 и 16 для взаимодействия с роликами 17 . Ролики 17 смонтированы на свободных концах рычагов 12 и 13 . Двуплечее звено 9, несущее рабочий орган, совершает сложение движение – возвратно-поворотное и возвратно-поступательное вдоль своей продольной оси.

Функция положения двуплечего звена 9 в его поворотном движении (рис. 1) равна

γ ( ϕ ) = П( ϕ ) = 2 ⋅ arctg(2 ⋅ λ ⋅ sin( ϕ ))

где λ – относительная длина кривошипа 1 ,

λ= 1 ; l – длина кривошипа 1; n – передаточное n⋅h число зубчатых колес 7 и 8; h – расстояние от оси поворота двуплечего звена 9 до линии хода штанги 6 (рис. 1); ϕ – угол поворота кривошипа 1. Отсчёт угла ϕ принят от крайнего правого положения рычажно-зубчатого механизма.

€ ( ф ) =

-0.1 96

-0.375

-0.526

Рис. 1. Кинематическая схема устройства захвата и переноса изделий [4]

Первая и вторая геометрические передаточные функции устройства по рис. 1 составят

9(ф) = П (Ф) = dY =   4'Я ■- йф  (1 + 4 • Я2 • sin2(ф))    р)

ССф) = П"(ф) = d2Y =

d^2

—

4• Я • sin(^) •[/ + 8 • Я2 — 4• Я2 • sin2(^)] [1 + 4 • Я2 • sin2(^)]2

расширяет технологические возможности использования устройства. При этом увеличение длины плеча Б звена, несущего рабочий орган, усиливает влияние поворотной составляющей сложного движения этого звена на траекторию движения рычагов с губками для захвата изделий. На рис. 3 приведена кинематическая схема устройства для захвата и переноса изделий. Устройство включает передаточный и исполнительный механизмы, а также привод (на рис. 3 не показан) [5].

.  (3)

На рис. 2 представлена графическая интерпретация зависимостей (1) - (3) при значении

-0.644 Я = 0,21.

-0.728

-0.784

-0.8 18

-0.835

-0.84

-0.835

-0.8 18

-0.784

-0.728

-0.644

Рис. 2. Функция положения, первая и вторая геометрические передаточные функции двуплечего звена, несущего рабочий орган

Анализ рис. 2 показал, что возвратно-поворотная составляющая сложного движения двуплечего звена 9 , несущего рабочий орган, осуществляется по гармоническому закону - закону синуса. Поворотная составляющая сложного движения двуплечего звена в значительной мере определяет траекторию движения пальца 11 , несущего рабочий орган с изделием. Функции на рис. 2 изменяются плавно, не имеют разрывов непрерывности, что свидетельствует о безударном характере движения двуплечего звена. Выполнение звена 9 двуплечим предопределяет сложное движение этого звена, что

Рис. 3. Устройство для захвата и переноса изделий [5]: а - кинематическая схема; б - стержень 3 передаточного механизма

Передаточный механизм выполнен в виде кулисного механизма. Он содержит кривошип 1 , кулису 2 , пустотелый стержень 3 . Кривошип закреплен на валу привода, кулиса шарнирно связана с кривошипом и подвижно сопряжена со стержнем. Стержень шарнирно связан со стойкой. Стержень 3 имеет определенное конструктивное оформление. Он содержит плиту 4 , направляющую 5 с отверстием 6 и палец 7 . Направляющая закреплена на плите, отверстие в направляющей - сквозное для сопряжения с кулисой 2 . Плита шарнирно связана со стойкой посредством пальца 7 , который выполнен в виде ступенчатого цилиндра. Концевая часть 8 пальца снабжена резьбой для крепежного элемента (гайки или контргайки). Исполнительный механизм выполнен в виде рычажно-кулачкового механизма и установлен на пальце 9 , жестко закрепленном на свободном конце кулисы 2 . Исполнительный механизм включает рычаги 10 и 11 , ролики 12 и 13 и продольные пазы 14 и 15 . Пазы выполнены в теле плиты 4 , ролики смонтированы на свободных концах рычагов. Звено 2 , несущее рабочий орган, совершает сложное движение, а именно: возвратноповоротное и возвратно-поступательное вдоль продольной оси этого звена.

Функция положения звена 2 в его поворотном движении (рис. 3) составит

Р ( ф ) = П( ф ) = arcsin l¹ sin ^ ) 1 ¹              ' ,     (4)

где I ; - длина кривошипа 1; А - длина части кулисы 2, определяемая как расстояние от точки шарнирной связи кулисы и кривошипа до точки шарнирн ой связи стержня со стойкой, при этом A = a + li — 2' loЬ ' cos( ф)

^{0 1 01} ", — - длина стойки (межцентровое расстояние).

Отсчет угла ф принят от положения кулисного механизма, при котором продольные оси кривошипа и кулисы вытянуты в одну линию. Первая геометрическая передаточная функция звена 2 равна