Многопозиционное захватное устройство

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Соцналмстнческнх

Республик 1994254 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 1 30581. (21) 3286086/25-08 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

Опубликовано 07.02.83. Бюллетень ¹ 5

)$g) М Кд 3

В 25 J 15/00

Государственный комитет

С.СС P по делам изобретений и открытий (53)УДК 62 22Э, . 72 (088. 8) Дата опубликования описания 0702.83 (72) Авторы изобретения

В.С. Корсаков, Л.А. Васильевых и Ю.Л.

Кировский политехнический институт и М P ордена Ленина и .ордена Трудового КрасноваЯцаййни - .;-, высшее техническое училище им. Н.Э. Баумана (71) Заявители . (54 ) ИНОГОПОЗИЦИОННОЕ ЗАХВАТНОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к робототехнике, а именно к рабочим органам промышленных роботов, и может быть использовано для автоматизации сборочных процессов в машиностроении, приборостроении и других отраслях.

Известно многопозиционное захватное устройство, содержащее зажимные механизмы, расположенные на держателе, фиксатор и привод (1 3.

Однако известное устройство имеЕт низкую производительность ввиду того, что может быть использовано только при последовательном цикле работы, исключающем параллельную групповую сборку узлов °

Целью настоящего изобретения является повышение производительности промышленных роботов при сборке деталей, расширение их технологических возможностей.

Для достижения указанной цели захватное устройство промышленного робота снабжено обоймой и расположенным на держателе толкателем с индивидуальным приводбм, причем держатель установлен в обойме с возможностью поворота относительно нее.

На фиг.l показан общий вид захватного устройства; на фиг.2 — разрез.A-A a фиг.1; на фиг ° 3 - один из возможных механизмов захватау на фиг.4 — разрез Б-Б на фиг.3;на фиг.5 механизм захвата для деталей типа втулка; на фиг.б - разрез В-В на фиг.5; на фиг.7 и 8 — механизм захвата с электромагнитом для деталей соответственно типа втулка и 0 вал на фиг, 9 и 10 - механизмы захвата с постоянными магнитами для деталей соответственно типа втулка и вал; на фиг,ll — цанговый механизм захвата; на фиг, 12 и 13 — механизмы захвата с эластичными камерами для захвата деталей типа соответственно втулка и вал; на фиг.14 — разрез

Г-Г на фиг.12.

Устройство содержит круглую обойму, выполненную из соединенных между собой колец 1 и 2, закрепленную с помощью кронштейна 3 на руке 4 промышленного робота. Внутри обоймы установлен поворотный держатель 5 деталей, поворот которого осуществляется посредством толкателя б, шарнирно закрепленного одним концом на держателе 5, а другим — на штоке ,7 пневмоцилиндра. Ось крепления толкателя на держателе смещена относи994254 тельно оси симметрии захватного уст ройства, В держателе 5 установлен фиксатор углового положения, выполненный в вице подпружиненного шарика 8, взаимодействующего с фиксирующими гнездами 9, выполненными в обойме. Зажимные механизмы 10 могут быть расположены как с одной стороны.держателя, так и с двух его сторон и служат для захвата собираемых деталей типа втулок и валов, их переноса: и установки в сборочной позиции,Эти механизмы выполнены быстросменными и крепятся к держателю с помощью резьбы, базируясь по точно выполненным цилиндрическим поверхностям захватов, геометрические центры которых находятся на одинаковом расстоянии от центра поворота держателя, В центре держателя закреплена втулка 11, имеющая базовое. фиксирующее отверстие, предназначенное для сопряжения с цилиндрическим фиксатором, закрепленным в сборочном приспособлении, благодаря чему достигается точная ориентация захватного уст- 25 ройства относительно сборочного приспособления, Зажимные механизмы установлены с чередованием для различного типа собираемых деталей и равномерно — () с определенным угловым шагом.

Конструктивное исполнение зажим ных механизмов может быть различным и определяется в первую очередь свойствами собираемых деталей, При- Я меры некоторых возможных вариантов этих механизмов приведены на фиг.314, Наиболее универсальны механизмы, 40 .работа которых основана на механическом креплении деталей (фиг.3 и

4). Механизм для захвата деталей типа валиков включает гильзу 12, закрепленную в держателе, как указывалось выше, прижимы 13, шарнирно закрепленные в гильзе и подпружиненные относительно поворотного копирного кольца 14, фиксируемого гайкой .

15, в пазах которого размещены ограничители 16 перемещения прижимов.

Для захвата деталей типа втулок, колец, стаканов и т,п. может использоваться механизм, изображенный на фиг.5 и 6, Он вклочает закрепленный в держателе стержень 17, и радиальных отверстиях которого установлены плунжеры 1.8, сопряженные с прижимными планками 19, контактирующими с внут" ренней поверхностью захватываемой детали к удерживаемые пружинным коль-60 цам, а также с подпружиненным конусом 20, установленным в центральном отверстии стержня, причем количество.прижимных планок должно быть не менее трех. 65

Для деталей, выполненных из материала, обладающего ферромагнитными свойствами,.могут использоватьcя зажимные механизмы, снабженные электромагнитами (фиг, 7 и 8). Такой механизм содержит базирующий элемент

21, выполненный из немагнитного материала в соответствии с типом захватываемой детали соответственно в виде стержня или втулки, закрепленный в держателе, на котором установлен электромагнит 22.

Аналогично устроены механизмы, использующие постоянные магниты (фиг.9) . Они также содержат базирующий элемент 23., на котором крепится магнит 24. В частном случае базирующий элемент может быть выполнен из магнитного материала, т.е, выполнять одновременно функции постоянного магнита (фиг,10).

Зажимные механизмы для деталей типа втулок и валов повышенной точности могут содержать в качестве крепежного элемента цанги 25, захватывающие детали соответственно по внутреннему или наружному диаметру (фиг.11).

Для легкодеформируемых тонкостенных деталей целесообразно применение зажимных механизмов, использующих для закрепления деталей упругие свойства эластичных камер, заполненных гибкой средой, например воздухом, находящимся под определенным давлением. Такой механизм (фиг.12, 13 и

14) содержит стержень 26, в центральной части которого выполнено окно, где установлена эластичная камера 27, выступающая эа наружную поверхность стержня и взаимодействующая на этих участках с внутренней поверхностью закрепляемой детали типа втулки. Для крепления деталей типа валиков используется механизм, включающий втулку 28, закрепленную в держателе, во внутренней расточке которой установлена торообразная эластичная камера 29, охватывающая деталь.

Зажимные механизмы для деталей типа валиков имеют осевое отверстие

30 для доступа к детали толкателей

31 технологического сборочного устройства, а также обеспечивают сэободный подвод к детали зажимных элементов сборочного приспособления, Все рассмотренные механизмы могут быть выполнены однотипнячи и различаться только размерами для обеспечения захвата группы различных деталей. Наряду с этим возможно применение эажимных механизмов различного принципа действия.

Работа захватного устройства осу-. ществляется в следующей последовательности.

994254

Захватное устройство рукой промышленного робота переносится в загрузочную позицию и ориентируется отверстием базовой втулки 11 по фнксатору которым снабжено бункерное с

S загрузочное устройство (на фигурах не показано).

При опускании устройства происходит одновременное захватывание всех собираемых деталей рассмотренными механизмами зажима за счет усилия, 10 развиваемого исполнительным органом робота и упругих свойств зажимных . элементов.

При срабатывании механизмов, показанных на фиг.3 — 6, прижимы 13 15 расходятся под действием детали тйпа валика и закрепляют ее посредством пружин. Величина первоначального зазора между прижимами устанавливается поворотом копирного кольца ;щ ,14,-в результате чего ограничители

16 перемещаются в радиальном направлении. Таким образом производится настройка механизма на определенный диаметр закрепляемой детали.

При захвате деталей типа втулок прижимные планки 19, взаимодействуя с ними через заходиые скосы, сходятся к центру стержня 17, перемещая плунжеры 18 и отжимая подпружиненный конус 20. В дальнейшем усилие закрепления деталей поддерживается-упругостью пружины, воздействующей на конус.

Аналогично работают цанговые механизмы (фиг. 11) s которых упругими элементами являются лепестки наружной или внутренней цанг.

При использовании магнитных захватных механизмов (фиг.7-10) детали 40 закрепляются посредством магнитных .сил, развиваемых включенными электро. магнитами или постоянными магнитами.

Закрепление деталей механизмами, приведенными на фиг.12-14, осуществ- 4S ляется с помощью воздуха, находящегося под давлением в эластичной камере 27 илн 29.

После захвата собираемых деталей захватное устройство переносится 50 рукой робота в зону сборки. При Опускании устройство ориентируется отверстием базовой втулки 11 по фик-. сатору, закрепленному в геометрическом центре многоместного сбороч- 55 ного приспособления (на фигурах-не показано) . После этого захватное устройство приподнимается вверх-так,. что фиксирующая втулка 11 не сходит с указанного фиксатора..

При включении пневмоцилиндра руки 4 робота его шток 7-воздействует на толкатель б, а через него на держатель 5, поворачивая последний иа требуемый угол. При этом подпружиненный фиксатор 8 западает в гнездо

9 обоймы 1, производя фиксацию держателя в новом положении. Затем устройство согласно. управляющей программе посредством руки робота снова опускается и осуществляет установку деталей типа валиков относительно ранее установленных в приспособлении деталей типа втулок, После этого включается сборочное технологическое устройство,.которое толкателями 31 через отверстия 30 осуществляет сборку указанных деталей.

По окончании сборки захватное устройство поднимается и одновременно поворачивается в исходное положение за счет отвода штока- 7 пневмоцилиндра в исходное положение. Далее цикл работы устройства повторяется.

Для сборки узлов, состоящих более чем из двух деталей, устройство снабжается дополнительными зажимными, механизмами н соответствующим количеством фиксируемых позиций.

Данное устройство обеспечивает групповую сборку цилиндрических де . талей, в том числе совмещенную сборку одновременно нескольких узлов, что позволяет значительно повысить производительность промышленных роботов . Кроме того, устройство поз-воляет сократить рабочий цикл робота и упростить его управляющую программу, Форщула-изобретения

Многопозиционное захватное устройство, содержащее зажимные механизмы, расположенные на держателе, фиксатор и привод, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения производительности устройства, оно снабжено обоймой и расположенныана держателе толкателем с индивидуальньм приводом, причем держатель установлен s обойме с возможностью поворота относительно нее. источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР °

9 566731в кл. В 25 J 15j00ñ 1976

994254

f-Г

ВНИИПИ Заказ 717/9 . Тираж 1079 Подписное

Филиал ППП "Патент",г.ужгород,ул.Проектная,4