Устройство для защиты робота

(ц)5 В 25 Л 1/00 1 РОБОТ к предохя рабочих стем, преных роботов, повышес Ж лючения меГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬПИЯПРИ. П 1 НТ СССР(71) Львовский политехнический ин -ститут им.Ленинского комсомола(56) Патент СР 1 А У 4514616,.кл. 219/136, опублик, 1985,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТ(57) Из обретение относит сранительным устройствам длорганов манипуляционных сиимущественно для проюпплеЦелью изобретения являетсяние надежности за счет ис ханического взаимодействия между подвижной и неподвижной частями, В случае столкновения насадки 16 в подвижной части устройства с препятствиемпроисходит дефорМация гофрированноймембраны 2 через держатель 5, чтов свою очередь приводит к поворотуили осевому перемещению (в зависимости от направления действующеч при столкновении силы) геркона 9. При этом засчет уменьшения воздушного зазорамежду магнитопроводной шайбой 19 иполюсным наконечником 22. а такжемежду полюсным наконечником 17 и контактным сердечником геркона 9, происходит срабатывание геркона 9, подающего сигнал в систему управленияроботом, 2 ил,Изобретение относится к предохранительным устройствам для рабочихорганов манипуляционных систем, преимущественно для прогишленных роботов,11 ель изобретения - повышение надежности за счет использования механического взаимодействия между подвижной и неподвижной частями.На Фиг,1 изображено устройство10для защиты робота, разрез; на Фиг,2 -разрез А-А на Фиг,1,Устройство состоит из двух частей;неподвижной, включающей корпус 1 изнемагнитного материала, в которойустановлен конечный выключатель, иподвижной, содержащей гофрированнуюмембрану 2, закрепленную в корпусепосредством шайбы 3 и разрезного упругого кольца 4. В центральное отверстие мембраны установлен имеющий резьбовую часть, выполненный из диэлектрика, держатель 5, прикрепленный кмембране с помощью шайбы 6 и разрезного упругого кольца б. В держателе 5выполнено центральное отверстие 8 сконической Фаской, образующей паз, вкоторое установлена нижняя частьгеркона 9 концевого выключателя, Врасширенную часть указанного отверсЗОтия установлен имеющий вывод разрезной упругий электрод 10, к которомуприкреплен (например, посредствомпайки) один иэ выводов геркоиа, Второй вывод геркона прикреплен к разрезному упругому электроду 11, вывод35которого проходит через боковое отверстие 12 держателя 5, в пазе 13которого установлены отогнутые концыэлектродов 10 и 11, На реэьбовойчасти держателя 5 установлены изоляционная 14 и пружинная 15 шайбы и навинчена насадка 16 (последняя можетбыть выполнена в виде винтовой цилиндрической предохранительной пружины).В корпусе 1 установлен с натягоммагнитный.полюсный наконечник 17 сосвободно размещенным постоянным магнитом 18, на торцовую поверхностькоторого опирается упругая разрезная регулирующая шайба 19. В корпусетакже установлена состоящаяиз двух частей магнитная система концевого выключателя, одна часть которой, имеющая полюсный наконечник 1 б55и постоянный магнит 18, жестко связана с корпусом 1, а вторая часть,связанная с первой частью через пружинную шайбу 19, содержит кольцевой магнитопровод 20 с изоляционной шайбой 21 и полюсный наконечник 22. Этачасть поджата регулировочной гайкойзаглушкой 23, выполненной из немагнитного материала. Разрезная магнитопроводная шайба 24 за счет сил упругости удерживается на наружной поверхности электрода 11 и опирается на тривыступа 25 последнего.Устройство работает следующимобразом,В рабочем состоянии устройствопосредством резьбовой поверхности накорпусе 1 устанавливается на рабочеморгане робота, В процессе перемещения устройства совместно с рабочиморганом насадка 16 в случае столкновения с препятствием под действиемрадиальных К и осевыхсил отклонястся, деформируя гофрированную мембрану 2. При этом насадка 16 может двигаться в любом направлении, котороепреобразуется, благодаря мембране 2 вповоротное или осевое (продольное),движение оси геркона 9, Например придействии радиальной силы К на гофрированную мембрану 2 действует моментная нагрузка, приводящая к ее изгибу и, следовательно, к поворотугеркона 9 в пространстве телесного4угла. При действии же осевого усилиягофрированная мембрана 2 испытывает деформацию растяжения, обеспечивая осевое 1,продольное ) движение геркона 9, Указанные движения приводятк уменьшению воздушных зазоров междушайбой 24 и полюсным наконечником 22а также между полюсным наконечником 17 и нижним контактным сердечником геркона 9(в случае поворотногодвижения оси геркона),Последнее обстоятельство сопровождается уменьшением сопротивлениямагннтопровоцной цепи, включающейпружинную шайбу 9, кольцевой магнитопровод 20, полюсгщй наконечник 22,шайбу 2 ч, контактные сердечники геркона 9 и полюсный наконечник гбВ исходном состоянии, т.е. приотсутствии внешних сил, действующихна насадку 16, магнитный поток постоянного кольцевого магнита 18 замыкается через воздушное пространство,образуя поток рассеяния ф, а такжечастично замыкается по магнитопроводу, включающему элементы 19-20-22-,24контактные сердечники геркона 9-17,Поскольку воздушные зазоры между1558665элементами магнитопровода 19 и 20,20 и 22, 22 и 24 оказывают большоесопротивление магнитному потоку,и учитывая тот факт, что магнитноеполе рассеяния в области расположениянижнего контактного сердечника имеетмалую магнитную индукцию и замыкается лишь по нему, то величина возникающей электромагитной силы недостаточна для замыкания магнитоуправляемого контакта,В рабочем состоянии, т.е, при наличии радиальных К и осевых ( сил,воздушный зазор между элементами магннтопровода 22 и 24 уменьшается, магнитный поток поля постоянного магнита18, замыкающийся через контактныесердечники геркона 9 резко возрастает и возникающая электромагнитная 20сила является достаточной для преодочения механической силы упругости контактных сердечников, т,е, для замыкания контакта электрической цеписистемы управления роботом для его 25остановки.Следует отметить, что благодаря наличию явно выраженных магнитныхполюсных наконечников, а именно элементов 17 и 22, гр щиент магнитногополя,в зазоре между шайбой магнитопровода 24 и магнитным палюсным наконечником 22 значительно вьппе, чемградиент магнитного поля рассеяния Фкольцевого магнита 18, В связи с35этим малые перемещения шайбы магнитопровода в области магнитного -полюсного наконечника 22 приводят к резкому изменению магнитного потока,проходящего по контактным сердечникам геркона 9 и спедовательно, кмгновенному размыканию-замыканию магнитоуправляемого контакта, что уменьшает дифференциал хода управляющегоэлемента, 45С целью компенсации разбросамагнитных характеристик геометрических параметров элементов магнитопровода, постоянного магнита и геркона вустройстве предусмотрена возможность регулировки посредством гайки 7 6заглушки 23 и пружинной шайбы 19.При вращении гайки-заглушки 23 (например, при закручивании) элементы22,21 и 20 перемещаются в осевомнаправлении, деформируя при этом шайбу 19. При этом воздушные зазоры вцепи магнитопровода между элементагл 18 р 19 и 20, а также между элементами 22 и 24 уменьшаются.Кроме того, происходит увеличениеплощади контакта между поверхностью упругой регулирукщей шайбы19 и поверхностями постоянного магии"та 18 и кольцевого магнитопровода 20,и следовательно, уменьшение сопротивления магнитно:у потоку,. прокодящему через пружинную шайбу 19,Формула изс брет енияУстройство для защиты робота,состоящее из двух частей - неподвижной, содержащей корпус . расположенным в нем кожеаым выключателем иподвижной, установленной в корпусес возможностью Взаимодействия с концевым выключателем, О т л и ч а ю -щ е з с я тем, что, с. целью повышения надежности за счет исключениямеханического взаимоцечствия междуподвижной и неподвижной частями, подвижная часть выполнена в виде гофрированной мембраны, держателя с центральным пазом, установленного наэтой мембране, и насади: расположенной на держателе, при этом мемб рана закреплена в корпусе неподвижнойчасти, а концевой выключатель выполнен в виде геркона, один конец которого устачовлен в пазу держателя,магнитопров одной шайбы, з акрепленной на другом конце геркона, и магнитной системы, состоящей из двухчастей, охзатыва;дцих геркон и подпружиненных одна к другой в осевом направлении, при этом одна часть магнитной системы жестко связана с корпусом,а другая установлена в корпусе свозможностью регулировочного перемещения,Тираж 685 Заказ 804 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5