Устройство для защиты робота

 

Изобретение относится к предохранительным устройствам для рабочих органов манипуляционных систем, преимущественно для промышленных роботов. Целью изобретения является повышение надежности за счет исключения механического взаимодействия между подвижной и неподвижной частями. В случае столкновения насадки 16 в подвижной части устройства с препятствием происходит деформация гофрированной мембраны 2 через держатель 5, что в свою очередь приводит к повороту или осевому перемещению / в зависимости от направления действующей при столкновении силы/геркона 9. При этом за счет уменьшения воздушного зазора между магнитопроводной шайбой 19 и полюсным наконечником 22, а также между полюсным наконечником 17 и контактным сердечником геркона 9, происходит срабатывание геркона 9, подающего сигнал в систему управления роботом. 2 ил.

СОКИ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСГ1УБЛИН (gg)g В 25 J Il/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ. fHHT СССР (21) 4457905/31-08 (22) 11,07.88 (46) 23,04.90. Бюл. N- 15 (71) Львовский политехнический институт им.Ленинского:комсомола. (72) Р, С, Курендаш, А.Л,Пархоменко, Г.Г.Трищ и Д.А.Удалов (53) 621-229.7 (088.8) (56) Патент СИА И 4514616, кл. 219/136, опублик, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ РОБОТА (57) Изобретение -относится к предохранительным устройствам для рабочих органов манипуляциониых систем, преимущественно для промышленных роботов, Целью изобретения является повышение надежности за счет исключения ме„„SU„„558667 А1

2 ханического взаимодействия между подвижной и неподвижной частями, В случае столкновения насадки 16 в подвижной части устройства с препятствием происходит дефорМация гофрированной мембраны 2 через держатель 5, что в свою очередь приводит к повороту или осевому перемещению {в зависимости от направления действующей при столкновении силы) геркона 9. При этом за счет уменьшения воздушного зазора между магнитопроводной шайбой 19 и полюсным наконечником 22. а также между полюсным наконечником 17 и контактным сердечником геркона 9, происходит срабатывание геркона 9, подающего сигнал в систему управления Ж роботом, 2 ил, Изобретение относится к предохранительным устройствам для рабочих органов манипуляционных систем, преимущественно для про ъппленных роботов, Цель изобретения — повьппение надежности за счет использования механического взаимодействия между подвижной и неподвижной частями.

На фиг.1 изображено устройство

1О для защиты робота, разрез; на фиг,2— разрез А-А на фиг,1, Устройство состоит из двух частей: неподвижной, включающей корпус 1 из немагнитного материала, в которой установлен конечный выключатель, и подвижной, содержащей гофрированную мембрану 2, закрепленную в корпусе посредством шайбы 3 и разрезного упругого кольца ч. В центральное отверстие мембраны установлен имеющий резь бовую часть, выполненный из диэлектрика, держатель 5, прикрепленный к мембране с помощью шайбы 6 и разрезного упругого кольца 7. В держателе 5 выполнено центральное отверстие 8 с конической фаской, образующей паз, в которое установлена нижняя часть геркона 9 концевого выключателя.. В расширенную часть указанного отверсЗО тия установлен имеющий вывод разрезной упругий электрод 10, к которому прикреплен (например, посредством пайки) один иэ выводов геркоиа, Второй вывод геркона прикреплен к разрезному упругому электроду 11, вывод

35 которого проходит через боковое отверстие 12 держателя 5, в пазе 13 которого установлены отогнутые концы электродов 10 и 11, На реэьбовой части держателя 5 установлены изоляционная 14 и пружинная 15 шайбы и навинчена насадка 16 (последняя может быть выполнена в виде винтовой цилиндрической предохранительной пружины).

В корпусе 1 установлен с натягом магнитный полюсный наконечник 17 со свободно размещенным постоянным магнитом 18, на торцовую поверхность которого опирается упругая разрезная регулирующая шайба 19. В корпусе также установлена состоящая из двух частей магнитная система концевого выключателя, одна часть которой, имеющая полюсный наконечник 17

55 и 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. Эта часть 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 три выступа 25 последнего.

Устройство работает следующим образом, В рабочем состоянии устройство посредством резьбовой поверхности на корпусе 1 устанавливается на рабочем органе робота, В процессе перемещения устройства совместно с рабочим органом насадка 16 в случае столкновения с препятствием под действием радиальных R и осевых g сил отклонястся, деформируя гофрированную мембрану 2. При этом насадка 16 может двигаться в любом направлении, которое преобразуется, благодаря мембране 2 в поворотное или осевое (продольное), движение оси геркона 9. Например при действии радиальной силы R на гофрированную мембрану 2 действует моментная нагрузка, приводящая к ее изгибу и, следовательно, к повороту геркона 9 в пространстве телесного б угла. При действии же осевого усилия гофрированная мембрана 2 испытывает деформацию растяжения, обеспечивая осевое (продольное ) движение геркона 9, Указанные движения приводят к уменьшению воздушных зазоров между шайбой 24 и полюсным наконечником 22„ а также между полюсным наконечником 17 и нижним контактным сердечником геркона 9 (в случае поворотного движения оси геркона), Последнее обстоятельство сопровождается уменьшением сопротивления магннтопровоцной цепи, включающей пружинную шайбу 19, кольцевой магнитопровод 20, полюс ый наконечник 22, шайбу 2ч, контактные сердечники геркона 9 и полюсный наконечник 17 °

В исходном состоянии, т.е. при отсутствии внешних сил, действующих на насадку 16, магнитный поток постоянного кольцевого магнита 18 замыкается через воздушное пространство, образуя поток рассеяния ф, а также частично замыкается по магнитопроводу, включающему элементы !9-20-22-,24 контактные сердечники геркона 9-17, Поскольку воздушные зазоры между

155866

5 элементами магнитопровода 19 и 20, 20 и 22, 22 и 24 оказывают большое сопротивление магнитному потоку, и учитывая тот факт, что магнитное поле рассеяния в области расположения нижнего контактного сердечника имеет малую магнитную индукцию и замыкается лишь ПО нему тО Величина ВОзникающей электромаги тной силы недоста точна для замыкания магнитоуправляемого контакта, В рабочем состоянии, т.е, при нагичии радиальных R и осевых (сил, воздушный зазор между элементами магнитопровода 22 и 24 уменьшается, магнитный поток поля постоянно"o магнита

18, замыкающийся через контактные сердечники геркона 9,, резко возрастает и возникающая электромагнитная сила является достаточной для преодочения механической силы упругости контактных сердечников, т,е, для замыкания контакта электрической цепи системы управления роботом для его остановки.

Следует отметить, что благодаря наличию явно выраженных магнитных полюсных наконечников, а именно элементов 17 и 22, грациент магнитного поля,в зазоре между шайбой магнитопровода 24 и магнитным палюсным наконечником 22 значительно вьппе, чем градиент магнитного поля рассеяния Ф кольцевого магнита 18, В связи с

35 этим малые перемещения шайбы магнитопровода в области магнитного -полюсного наконечника 22 приводят к резкому изменению магнитного потока, проходящего по контактным сердечникам геркона 9 и„ спедовательно, к мгновенному размыканию-замыканию магнитоуправляемого контакта, что уменьшает дифференциал хода управляющего элемента. 4S

С целью компенсации разброса магнитных характеристик геометрических параметров элементов магнитопровода, постоянного магнита и геркона в устройстве предусмотрена возможность регулировки посредством гайки7 6 заглушки 23 и пружинной шайбы 19.

При Вращении гайки-заглушки 23 (например, при закручивании) элементы

22,21 и 20 перемещаются в осевом направлении, деформируя при этом шайGy 19. При этом воздушные зазоры в цепи магнитопровода между элемента>а 1Яр19 и 20, а также между элементам 22 и 24 уменьшаются.

Кроме того, происходит увеличение площади контакта между поверхностью упругой регулирукщей шайбы

19 и поверхностяьж постоянного магнита 18 и кольцевого магнитопровода 20, и следовательно, уменьшение сопротивления магнитно.-:у потоку,. прокодящему через пружинную шайбу 19, Формул аизс брет ения

Устроиство : защиты робота, состоящее из двух частей — неподвижной, содержащей корпус расположенным в нем концевым выключателем и подзижной, установленной в корпусе с ВозмОжностью ВзаимОдействия с KGB цевым выключателем, О т л и ч а ю— щ е е i я тем, что, с. целью повышения надежности за счет исключения механического Взаимоцечствия между подвижной и неподвижной частями, подвижная часть выполнена в виде гофрированной мембраны, держателя с центральным пазом, установленного на этой мембране, и насадк-„расположенной на держателе, при этом мемб-рана закреплена в корпусе неподвижной части, а концевой выключатель выполнен в виде геркона, один конец которого ?cTGHQBJIpн в пазу держателя, магнитопровоцной шайбы, з акрепленной на другом конце геркона, и магнитной системы, состоящей из двух частей, охзатыва;лцих геркон и подпружиненных одна к другой в осевом направлении, при этом одна часть магнитной системы жестко связана с корпусом, а другая установлена в корпусе с возможностью peгулировочного переме щения, !

558667

Составитель Ф,Майоров

Редактор С,Патрушева Техред N.Дидык Корректор М,Шароши

Тираж 685. Заказ 804

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101