Устройство автоматической смены захватов промышленных роботов

союз советскихСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК И ЕТ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(71) Экспериментальный научно-исследователЬский институт металлорежущих станков(54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОЙСМЕНЫ ЗАХВАТОВ ПРОМЫШЛЕННЫХРОБОТОВ(57) Использование: для автоматизации сборочных, погрузочно-разгрузочных и другихтехнологических операций с помощью промышленных роботов, имеющих устройствоавтоматической смены иахватов, Сущностьизобретения: устройство содержит два фиксируемых друг на друге модульных блока,один ии которых, преднаэначенный для иакрепления на конце руки ПР. включаетрасположенный в корпусе основной элект Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для автоматиивции сборочных погруио-раигруиочных и других технологических операций с помощью промышленных роботов,Целью иэобретения является повышение надежности работы при несоосном расположении блоков в момент стыковки и аварийном отключении питающей электрической сети.На фиг.1 представлен поперечный раэреи устройства автоматической смены иа.Ы 2, 1808697 А 1(я)5 В 25 ) 15/04, В 23 0 3/155 ромагнит, а второи - для закрепления на сменном захвате, расположенном в магазине, содержит стыковочный фланец ии магнитопроводного материала, Первый блок дополнительно имеет хвостовик с крестовиной, а также дополнительный электромагнит, установленный с воэможностью взаимодействия с торцем крестовины посредством упругой подвески, включающей упругие элементы, размещенные между корпусом и крестовиной, и подвижные пальцы со стопорными кольцами, Каждый ии механизмов фиксации второго блока на первом выполнен в виде закрепленного на торце первого блока штыря с радиальными отверстиями в его нижней части и установленных в них с возможностью поперечного перемещения шариков и подвижного толкателя, размещенного в штыре. Штырь имеет возможность взаимодействия с втулкой, смонтированной в орпусе.второго блока и имеющей на внутенней поверхности кольцевую проточкуод шарики. 2 и.п, ф-лы,З ил. хватов; на фиг,2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - укрупненный разрез фиксатора.Устройство автоматической смены иахватов ПР состоит иэ двух блоков 1 и 2, первый иэ которых жестко крепится к руке 3 ПР (блок стыковки с рукой ПР), а второй (блок стыковки с эахватом) - с захватом или каким-либо технологическим инструментом, В свою очередь, блок стыковки с захватом размещается в гнезде инструментальнбго магазина 4 с двумя жестко эакрепленными в нем направляющими штырями 5.Елок 1 стыковки с рукой ПР состоит из корпуса 6, через центральную часть которого проходит втулка 1, на верхнем конце которой жестко закреплена крестовина 8, а в нижней части - основной электромагнит 9, 5 Внутри корпуса 6 жестко установлен дополнительный электромагнит 10, установленный с возможностью взаимодействия его верхнего торца с крестовиной 8, По периферии корпуса 6 размещены вилки 11, в которых 10 с возможностью перемещения в направляющих 12 и взаимодействия с торцовыми поверхностями крестовины 8 установленытолкатели 13. На толкателях между двумя пружинными кольцамй 14 с возможностью 15 перемещения установлены по две шайбы 15 и предварительно напряженный упругий элемент 16. При этом обеспечивается взаи-. модействие противоположных по отношению купругим элементам 17 торцев шайб 15 20 с внутренними торцевыми поверхностями Вилок 11.В центральном отверстии электромагнита 9 размещен держатель 17 с колодками электрических соединителей 18. Кроме того, 25 в нижней части втулки 7 по ее периферии размещены пальцы 19, внутри которых с возможностью перемещения установлены толкатели 20. В нижней части пальцев 19 расположены отверстия с установленными 30 в них с возможностью поперечного перемещения шариками 21, При этом шарики могут взаимодействовать с образующими поверхностями толкателей 20, а между последними и втулкой 7 установлены упругие элементы 35 в виде пружин сжатия 22. К верхнему торцу корпуса 6 жестко крепится унифицированная переходная втулка 23 для крепления блока 1 к руке ПР,Блок 2 стыковки с захватом состоит иэ 40 фланца 24, к нижнему торцу которого жестко крепится унйфицированная переходная втулка 25 для крепления блока 2 к захвату или технологическому инструменту, В центральной части фланца 24 установлен 45 держатель 26 с колодками электрических соединителей 27. По периферии фланца 24 в вертикальных, отверстиях размещены с возможностью взаимодействия с соответствующими поверхностями направляющих штырей 50 5 втулки 28. Кроме того, во втулках 28 выполнены специальные проточки 29, обеспечивающие воэможность захода в них шариков 21 при взаимодействии внутренних поверхностей этих втулок с соответствующими на ружными поверхностями пальцев 19.Устройство работает следующим образом. В исходном положении блок 2 стыковки с захватом устанавливается в инструментальном магазине 4 так, что жестко эакрепленные в блоке втулки 28 базируются по соответствующим поверхностям штырей 5, установленных в магазине 4, а блок 1 стыковки с рукой ПР жестко крепится на руке ПР с помощью унифицированного переходной втулки 23, Рука ПР с блоком 1 выводится в положение над позицией магазина 4, в которой размещен блок 2 с захватом.Работа устройства начинается опусканием руки ПР с блоком 1 до соприкосновения его нижней плоскости с верхней плоскостью блока 2. При этом сначала пальцы 19 блока 1 входят в отверстия втулок 28 блока 2, затем верхние торцы штырей 5 начинают воздействовать на нижние торцы толкателей 20, сжимая пружины 22, Дальнейшее смещение блока 1 в сторону блока 2 приводит к тому, что втулки 28 воздействуют на шарики 21, заставляя их сместиться в радиальном направлении в сторону оси втулки 28, что становится возможным за счет предварительного смещения толкателей 20.В случае несоосного расположения двух блоков (в пределах допустимых значений) при взаимодействии имеющихся на пальцах 19 фасок с отверстиями во втулках 28 на пальцах возникает боковое усилие, передаваемое через втулку 7 с крестовиной 8, толкатели 13 с шайбами 15 на пружины 16. В результате этого взаимодействия происходит смещение всех вышеуказанных элементов до полного совпадения рсей двух блоков 1 и 2.При соприкосновении плоскостей обоих блоков происходит стыковка колодок электрических 18 и 27 и пневматических (на рисунках не показаны) соединителей,Далее на электромагнит 16 подается питание, благодаря чему осуществляется силовое замыкание блоков 1 и 2, и рука ПР с двумя блоками и захватом выводится из инструментального магазина 4. При этом штыри 5 прекращают воздействовать на модульное устройство автоматической смены захватов в целом, благодаря чему толка- тели 20, смещаясь вниз, воздействуют своими фасками на шарики 21, заставляя их сместиться в радиальных отверстиях пальцев 19 в специальные проточки 29 во втулках 28, тем самым соединяя механически блоки 1 и 2. В то же время пружины 22, воздействуя через шайбы 15 и толкатели 13 на крестовину 8 и втулку 7, возвращают подвижную часть блока 1(а вместе с ней и блок 2) в исходное среднее положение. Для надежности их удержания в этом положении включаютэлектромагнит 10.Таким образом осуществляется взятие захвата в магазине 4, Для установки захватав магазин все операции осуществляются в обратном порядке,Как видно из описания, предлагаемое устройство обладает по сравнению с прототипом следующими преимуществами;повы щенной надежностью работы устройства автоматической смены захватов ПР за счет снижения требований к точности взаимного расположения блоков в момент стыковки, а также возможности удержания объекта ма ййпулирования при аварийном отключении привода. Ф о р мул а изобретения1. Устройство автоматической смены за хватов промышленных роботов (ПР) содер/жащее два сопрягаемых модульных блока, один иэ которых включает в себя корпус с расположенным в нем электромагнитом, а другой - фланец с поверхностью из магни топроводного материала, причем оба блока имеют ответные друг другу элементы фиксации, расположенные радиально, и электропитания по оси симметрии, отл и ч а ю щее с я тем, что, с целью повышения надежно сти работы за счет обеспечения стыковки при взаимном несоосном расположении блоков и аварийном отключении питающей электрической сети, упомянутый корпус. снабжен размещенным внутри него втулкой ЗО. с крестовиной, и дополнительным электромагнитом, причем крестовина концентрично закреплена на втулке снаружи от нее, а корпус связан с крестовиной посредством дополнительно введенной упругой падве ски, при этом дополнительный электромагнит установлен в полости, образованной внутренними стенками корпуса и наружной поверхностью втулки с возможностью взаимодействия с одной из торцовых поверхностей крестовины,2. Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е е-, с я тем, что упругая подвеска включает в себя четыре пальца с расположенным на каждом из них упругим элементом и кольцевыми проточками на концах пальца и установленными в проточках стопорными кольцами, причем пальцы установлены в дополнительно выполненных направляющих корпуса с возможностью ограниченного перемещения и взаимодействия своими торцами с выступами крестовины, при этом каждый упругий элемент установлен между стопорными кольцами,3. Устройство по п,1, отл и ча ю щеес я тем, что, с целью снижения энергозатрат при стыковке, каждый из элементов фиксации выполнен в виде закрепленного на торце корпуса штыря с радиальными отверстиями в его нижней части и установленных в отверстиях с возможностью поперечного перемещения шариков, и толкателя, размещенного в пальцес возможностью осевого перемещения и взаимодействия с шариками и упомянутым упругим элементом, при этом штырь выполнен с возможностью взаимодействия с дополнительно введенной втулкой, размещенной в упомянутом фланце и имеющей на внутренней поверхности кольцевую проточку под шарики, 18086971808697 . 02 2. Составитель В. ЗцбенковРедактор Л. Пигина Техред М,Моргентал Корректор С. Пекарь ям при ГКНТ СССР роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул, Гагарина, 1 аказ 1249 ВНИИП Тираж Подпиосударственного комитета по изобретениям и откры113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5