Предохранительное устройство для выключения привода манипулятора при столкновении с объектами

 

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к предохранительньп устройствам манипуляторов, в частности к предохранительному устройству для выключения привода манипулятора при столкновении с объектами . Целью изобретения является повышение надежности работы предохранительного устройства за счет возможности его регулирования при столкновении с объектами независимо от направления , из которого воздействуют силовые импульсы. Для этого предохра HHTejTbHoe устройство содержит переключатель для выключения привода манипулятора . Переключатель реагирует ,на трехразмерное отклонение стыкопоч ных узлов 1 и 2, соединенных между собой средством их силового замыкания . YcTpoficTBo также имеет два рабо чих органа, расположенных на расптоя НИИ друг от друга и соединенных друг с другом средством их силового замыкания . 7 з.п. ф-лы, 2 ил. S сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 В 25 .1 19/Ой

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К IlATEHTY

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

00 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3888154/25-08 (22) 26 ° 04.85 (31) P 3418720.0 (32) 19.05.84 (33) DE (46) 07.07.88. Бюл. У 25 (71) КУКА Швейсанлаген унд Роботер

ГмбХ (РЕ) (72) Курт Видеманн и Вернер Шварц (РЕ) (53) 62-229.72(088.8) (56) Заявка ФРГ У 2749603, кл. В 65 G 47/90, 1980. (54) ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ВЪ|КЛЮЧЕНИЯ ПРИВОДА МАНИПУЛЯТОРА

ПРИ СТОЛКНОВЕНИИ С ОБЪЕКТАМИ (57) Изобретение относится к области машиностроения, а именно к предохранительным устройствам манипуляторов, в частности к предохранительному уст„„SU „„1409124 А 5 ройству для выключения приводa млнипулятора при столкновении с об1 ектлми. Целью изобретения является повышение надежности работы предохрлнительного устройства за счет возможности его регулирования при столкновении с объектами независимо от нлправления, из которого воздействуют силовые импульсы. Для этого предохранительное устройство содержит переключатель для выключения приводл манипулятора. Переключатель реагирует нл трехразмерное отклонение стыковочных узлов 1 и 2, соединенных между собой средством их силового замыкания. Устройство также имеет двл рлбочих органа, расположенных на расстоянии друг от друга и соединенных пру с другом средством их силового замыкания. 7 з.п. ф-лы, 2 ил.

1409124

Изобретение относится к машиностроению, а именно к предохранительным устройствам манипуляторов, в частности к предохранительному уст5 ройству для выключения привода манипулятора при столкновении с объектами.

Цель изобретения — повышение надежности работы предохранительного устройства за счет возможности его реагирования при столкновении с объектами независимо от направления, из которого воздействуют силовые импульсы. 15

На 1фиг.l изображено предохранительное устройство, вид спереди; на фиг,2 — разрез А-А на фиг.l, Предохранительное устройство для выключения привода манипулятора при 20 столкновении с объектами содержит два стыковочных узла 1 и 2. При этом стыковочный узел 1 предназначен для соединения с инструментом 3, а стыковочный узел 2 соединен с последней побочной осью 4 стрелы манипулятора.

Оба стыковочных узла 1 и 2 неподвижно соединены друг с другом в нормальном рабочем положении. Однако в случае столкновения с объектами, например при столкновении инструмента с каким-либо предметом, такое соединение обоих стыковочных узлов 1 и 2 является не жестким, а изменяющимся.

Относительное двоение стыковочных узлов,l и 2 дает управляющий импульс, З5 используемый для выключения привода манипулятора. Согласно изображенному на фиг.2 примеру выполнения стыковочный узел 1 закреплен на инструменте 3 через фланец 5 посредством винта 6.

Стыковочные узлы 1 и 2 установлены концентрнчно, при этом на ступичном участке стыковочный узел 1 охватывается стыковочным узлом 2, причем на ступице стыковочного узла 1 по периферии выполнена выпуклая поверхность 7, чтобы стыковочный узел 2 мог осуществлять сферическое (шарикообразное) движение вокруг стыковочного узла l. Между стыковочными узлами и 2 в различных местах, предпочтительно в трех, расположенных на одинаковом расстоянии друг от друга, предусмотрены центрирующие шарики 8, которые обеспечивают силовое замыкание (соединение) стыковочных узлов

l и 2. Наружный стыковочный узел 2 имеет сквозные радиальные отверстия, доступные снаружи камеры 9. Каждый центрирующий шарик 8 расположен с возможностью радиального перемещения в направляющей 10. На наружной стороне центрирующий шарик 8 снабжен пакетом пружин ll, размещенным в насадочном корпусе 12, Эти пружины предварительно натягиваются желаемым образом при помощи соответствующего приспособления 13, которое снаружи доступно, и таким образом обеспечивается регулирование предохранительного устройства беэ демонтажа отдельных узлов.

На внутренней стороне центрирующего шарика 8 находится полусферическая направляющая 14, предусмотренная в качестве вставки во внутреннем стыковочном узле I. Все указанные элементы входят в средство для силового замыкания стыковочных узлов. Направляющая 14 перекрывает радиальное отверстие 15 во внутреннем стыковочном узле 1, причем в отверстие 15 направлены два шарика 16 и 17. Шарик 16 выполнен в качестве распорного элемента средства силового замыкания стыковочных узлов, а шарик 17 — в качестве соединительного элемента. Эти шарики 16 ы 17 взаимодействуют с центрующим шариком 8, а именно в радиальной плоскости. Таким образом, сме-, щение центрирующего шарика 8 в любом направлении приводит к перемещению шариков 16 и 17.

Распорный шарик 16 взаимодействует со скосами 18 двух расположенных на расстоянии друг от друга рабочих органов 19 и 20, которые предпочтительно выполнены в виде диска. Рабочие органы 19 и 20 расположены коаксиально и параллельно и соединены друг с другом реэьбовыми винтами (болтами) 21. Винт 21 входит резьбовой в рабочий орган 20. Между другим рабочим органом 19 и головкой болта

21 установлена нажимная пружина 22, прижимающая друг к другу оба рабочих органа 19 и 20. На рабочем органе 20 расположен переключатель 23 приближения, имеющий задачу следить эа расстоянием между рабочими органами 19 и 20. Если уменьшение расстояния превышается на определенную величину, то переключатель 23 приближения далее передает такое изменение расстояния, служащее для выключения привода. Для

1409 . 4 этой цели в рабочем органе !9 через резьбу расположен регулировочный винт 24, имеющий переключатель 25, образующий с ним регулируемый упор и взаимодействующий с переключателем

23 приближения. Положение винта 24 можно фиксировать контргайкой 26. Во время нормальной работы через силу пакета пружин ll центрирующий шарик

8 воздействует радиально вовнутрь на шарики 16 и 17, причем распорный шарик 16 обеспечивает то, что зба рабочих органа 19 и 20 расположены на заданном расстоянии друг от друга.

Вращательное движение рабочих органов 19 и 20 предотвращается по меньшей мере одним штифтом 27, входящим в шлиц 28 рабочего органа 19, что обеспечивает возможность их осевого перемещения. При помощи реэьбовых болтов 21 силу предварительного натяжения между рабочими органами 19 и

20 можно регулировать посредством нажимной пружины 22. Нажимная пружина 22 и регулируемый упор, образованный регулировочным винтом 24 и пере,ключателем 25, входят в средство для силового замыкания рабочих органов ° Если относительное движение между стыковочными узлами 1 и 2 приводит к изменению положения центрирующих шариков 8 относительно их направляющих 14, то вследствие изменения

Ф расстояния рабочих органов 19 и 20 переключатель 23 выключает привод.

Для предотвращения перемещения стыковочных узлов 1 и 2 из их заданного положения предусмотрен один или несколько стопорных болтов 29, входящих в выполненную с большим зазором выемку 30 другого узла, благодаря чему предотвращается разъединение обоих стыковочных узлов 1 и 2.

На фиг.l изображены винтовые соединения 31 для соединения наружного . стыковочного узла 2 с последней побочной осью 4 стрелы манипулятора, а также винтовые соединения для соединения внутреннего стыковочного узла 1 с инструментом 3.

Однако согласно примеру выполнения отдельные насадочные корпусы 12 наружного стыковочного узла 2 выполнены так, что, с одной стороны, они допускают смещение приспособлений

l3 для предварительного натяжения, а с другой стороны, фиксируют эти приспособления в установленном положе10

55 нни Чля этой цели отдельный кори .

12 выполнен с зазором 32. При лом<спи винтового соединения 33 становится возможным натяжение корпуса 12 отнс— сительно приспособления 13 и таким образом фиксация его положения.

Предохранительное устройство работает следующ тм образом.

Устройство направлено на внезапное прекращение автоматически управляемого движения манипулятора в том случае, если один узел манипулятора неожиданно сталкивается с каким-нибудь объектом.

В большинстве случаев инструмент 3 манипулятора сталкивается с частью обрабатываемой заготовки. Прекращение работы должно служить для избежания повреждений.

Предлагаемое предохранительное устройство расположено на конце стрелы манипулятора в месте примыкания последней побочной оси 4 к инструменту 3. В обоих случаях соединенные друг с другом узлы расположены в направляющей, снабженной силовым элементом, Создаваемое одной или несколькими пружинами силовое замыкание выбирают так, что узлы соединены друг с другом во время нормальной работы относительно неподвижно. Но если инструмент или другая часть манипулятора неожиданно сталкивается с каким-нибудь предметом, то силовое соединение узлов прекращается, причем относительное движение опознается срабатывающим переключателем и используется для выключения привода.

Предохранительное устройство выполнено так, что оно может реагировать на трехраэмерное изменение их силового центрованного положения.

Это достигается в том случае, если оба узла приближаются друг к другу в коаксиальном направлении или если их разворачивают относительно друг друга в окружном направлении, а также независимо от направления, из которого воздействуют силовые импульсы, что чаще всего происходит на практике. Как конструкцию рабочих органов, так и конструкцию распорных элементов и переключателя можно изменять самым различным образом.

Формула и э о б р е т е н и я

1. Предохранительное устройство для выключения привода манипулятора

1409124 при столкновении с объектами, содержащее два стыковочных узла, средство их силового замыкания, переключатель предназначенный для выключеФ

5 ния привода, причем переключатель реагирует на пространственное отклонение узлов по трем координатам, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, оно снаб- 1О жено двумя рабочими органами, расположенными на расстоянии друг от друга, и средством для силового замыкания этих рабочих органов.

2. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что каждый рабочий орган выполнен в виде диска, причем диски расположены коаксиально, а средство для силового замыкания рабочих органов выполнено в виде пружи- 2О ны, прижимающей диски, и регулируемого упора, причем между дисками по периферии установлены дополнительно введенные распорные элементы средства для силового замыкания стыковоч- 25

HbJx узлов.

3. Устройство по п.2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что на обращенных одна к другой поверхностях дисков выполнены скосы. ЭО

4. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что на одном из дисков закреплен указанный вьппе переключатель, а на другом — регулируемый упор, средства для силового замыкания рабочих органов, предназначенные для взаимодействия с переключателем.

5. Устройство по пп.1-4, о т л ич а ю щ е е с я тем, что диски установлены посредством распорных элементов в одном из стыковочных узлов с возможностью осевого перемещения.

6. Устройство по пп.1-5, о т л ич а ю щ е е с я тем, что стыковочные узлы установлены концентрично и имеют радиальные отверстия, а средстдля силового замыкания этих узлов снабжено полусферическими направляющими, установленными в радиальных отверстиях внутреннего стыковочного узла, и подпружиненными центрирующими шариками, размещенными г радиальных отверстиях наружного узла и в полусферических направляющих внутр""íнего стыковочного узла. !

7. Устройство по пп.1-6, о т л ич а ю щ е е с я тем, что распорные элементы выполнены в виде шариков, прилегающих друг к другу в радиальных отверстиях полусферической направляющей внутреннего узла и центрирующими шариками подпружиненно прижатых к рабочим органам.

8. Устройство по пп.1-7, о т л ич а ю щ е е с я тем, что средство для силового замыкания стыковочных узлов снабжено дополнительными направляющими под центрирующие шарики, установленные в радиальных отверстиях наружного узла, и пакетами пружин с индивидуальными приспособлениями их предварительного натяжения, установленными в этих же отверстиях.

1409124

Составитель И. Бакулина

Редактор С.Патрушева Техред М. Ходанич Корректор И.Муска

Заказ 3362/58

Тираж 908 Подписное

В11ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4