Устройство для захвата деталей

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()994255

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву.— (22) Заявлено 110981 (21) 3341632/25-08

)и) м.ка. с присоединением заявки М—

В 25 Х 15/00

Государственный комитет

СССР по деяаи изобретений и открытий (23) Приоритет)$3) УДК 621.229, . 72 (088.8) Опубликовано 07.0283. Бюллетень Йо5

Дата опубликования описания 07.0283, В.Г. Остапчук, В.В. Кирсанов, Е.И. Ка и A.A. Николаев (72) Авторы изобретения

Ордена Трудового Красного Знамени эк научно-исследовательский институт метадщофМфй@жр станков

° а с „4 (71 ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАХВАТА ДЕТАЛЕЙ

Изобретение относится к област, роботостроения, а именно к системам адаптивного управления промышленным роботом, и предназначено для определения пространственного положения де алей в стандартной таре, взятия

Их промышленным роботом с последующей загрузкой технического оборудования.

Известно устройство для схватывания деталей, содержащее корпус, на котором установлены подпружиненный электромагнитный захват и механизм для определения положения захвата относительно детали (1 1.

Недостатком известного устройства является низкая производительность, связанная с необходимостью послойного сканирования пространства тары, и невозможность взятия деталей, неориентированно расположенных на плоскости.

Целью изобретения является повышение производительности и расширение . технологических воэможностей устрой-. ства.

Поставленная цель достигается

sa счет того, что устройство снабжено дополнительным механизмом для определения положения захвата относительно детали, датчиком усилия прижатия электромагнитного захвата к детали и оптическим локатором, выполненным в виде симметрично расположенных относительно вертикальной осн захвата излучателя и приемни ую, установленных на введенной в устройстве раме так, что оптическая линия (0 локатора пересекает ось качания рычага,.при этом основной и дополнительный механизмы для определения положения захвата относительно детали расположены на противоположных сторонах корпуса, а датчик усилия прижатия электромагнитного захвата установлен на корпусе с воэможностью взаимодействия с электромагнитньм захватом.

На фиг.1 изображен общий вид устройства для схватывания деталейу на фиг.2 — разрез A-A фиг.1; на фиг.3 разрез Б-Б фиг.1; на фиг.4 - вид В фиг.1; на фиг.5 показано направление движения элементов устройства перед захватом детали; на фиг.б - направление движения захвата;, на фиг.7 блок-схема обработки информации локатора.

Устройство для схватывания деталей содержит корпус 1 захвата, уста °

994255 навливаемый в специальное гнездо промышленного робота, электромагниты

2, оптический локатор 3, расположенный ниже рабочей плоскости магнитов, два механизма 4 для определения положения захвата, расположенные ниже оптической линии локатора на противоположных сторонах корпуса 1 симметрично вертикальной оси. Все перечисленные элементы устройства смонтированы на захвате с выполнением условия размещения в вертикальной плоск ости °

Оптический локатор 3 расположен на подпружиненной раме 5, которая при сканировании захвата в горизонтальной плоскости убирается вверх, сжимая возвратные пружины 6, и после завершения схвата возвращается в исходное положение.

Электромагнитный захват состоит из двух электромагнитов 7, смонтированных на одной подпружиненной тарированной пружиной .8 площадке 9, рабочие поверхности которых выполнены в виде призмы. На площ дке 9 находится упор 10, взаимодействующий 25 с датчиком 11 усилия прижатия электромагнитного захвата, размещенным на корпусе 12, и служащий для останова перемещения захвата в вертикальной плоскости при развитии опре- 30 деленного усилия прислаивания магнитов к детали.

Механизм 4 состоит иэ корпуса 13, на котором посредством роликов 14, возвратной пружины 15 и упора 16 35 смонтирован с воэможностью bcesoro перемещения щуп, состоящий из планки .17, на конце которой на оси 18 с возможностью качания установлен угловой двуплечий рычаг 19 с двумя полу- 40 сферами 20. Рычаг 19 связан с планкой

17 посредством возвратной пружины 21.

На рычаге 19 выполнен выступ 22, а на планке 17 закреплен кулачок 23.

Определенное угловое положение .рычага 19 по отношению к планке 17 и положение планки по отношению к корпусу 13 фиксируются посредством датчиков 24 и 25 при их взаимодействии с выступом 22 и кулачком 23 соответственно.

Оптический локатор 3 устройства состоит из приемника 26 и излучателя

27, расположенных симметрично относительно вертикальной оси захвата с воэможностью согласованного сведения M оптических осей, и схемы обработки информации, содержащей последовательно соединенные блок согласования 28, фильтр 29, блок усиления 30, детектор 31, схему сравнения 32, блок {

33 контроля приемника, второй вход которого соединен с выходом детектора 31, а также последовательно сое диненные генератор импульсов 34,уси-. литель мощности 35 и блок 36 контро- у ля излучателя, второй вход которого соединен с выходом генератора 34, Причем выход приемника 26 соединен с входом блока согласования 28, выход усилителя мощности 35 соединен с входом излучателя 27, а выход бло-. ка 33 контроля приемника соединен с первым входом блока 37 контроля локатора, второй вход которого соединен с выходом блока 36 контроля asлучателя.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении захват робота расположен. над тарой так, что его плоскость вертикального перемещения проходит вблизи одной из стенок тары, а локатор направлен в противоположную сторону. Причем за счет синхронного сведения оптических осей приемника 26 и излучателя 27 настраивают локатор 3 так, чтобы противоположная стенка тары, либо ее продолжение в вертикальной плоскости находились в фокальной плоскости .локатора. Поиск детали начинается с вертикального сканирования пространства тары. Захват опускается вблизи.одной иэ стенок тары до тех пор, пока луч локатора не будет прерван деталью, лежащей вблизи фокальной плоскости. При этом на выходе приемника 26 сигнал .будет равен нулю, и как следствие этого на выходе схемы сравнения 32 сигнал. будет также равен нулю. Движение вниз прекращается и зта вертикальная координата запоминается. Другим условием прекращения вертикального сканирования является натыкание рычагов 19 механизма 4 на деталь. Это происходит в том случае, если уровень деталей, расположенных непосредственно под механизмом 4, -выше уровня остальных. Сигналом натыкания служит срабатывание датчиков 24 и 25. Причем совмещение осей детали и захвата происходит при условии, что рычаг 19 находится горизонтально, а планка

17 поднята вверх до срабатывания датчика 25. В случае, если при натыкании произошло перекашивание рычага 19 и срабатывание датчика 24, то это означает, что на этом уровне есть деталь, но ось ее расположена дальше от стенки тары, чем ось захвата, так как размеры захвата в направлении горизонтального сканирования меньше диаметра деталей.

По окончании вертикального сканирования и определения верхнего уровня расположения деталей в таре производится горизонтальное сканирование на зафиксированном уровне.

Захват робота движется по нап равлению к противоположной-стенке .тары, Перемещение прекращают тогда, когда обеспечивается такой контакт

994255

{0

Формула изобретения

Устройство для захвата деталей, 20 содержащее корпус, на котором установлены подпружиненный электромагнитный захват и основной механизм для определения положения захвата относительно детали, выполненный в

25 виде планки, установленной в корпусе с возможностью вертикального перемещения, на которой закреплены двуплечий угловой рычаг с кулачком и датчик положения рычага, о т л и ч а юЗ0 щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности и расширения технологических возможностей за счет схватывания неориентированных деталей, оно снабжено дополнительньм механизмом для опРеделения положения захвата относительно детали, датчиком усилия прижатия электромагнитного захвата к детали и оптическим локатором, выполненным в виде симметрично расположенных относительно вертикальной оси захвата излучателя и приемника, установленных на дощрлнительно введенной раме таким образом, что оптическая линия локатора пересекает ось качания рычага, при этом

45 основной и дополнительный механизмы

55 полусфер 20 рычага 19 с поверхностьв детали, при котором датчиком 24 регистрируется отсутствие поворота коромысла. В этом положении датчик

24 контактирует с выступом 22 и за счет наезда информационного элемента 4 на деталь осуществляется подъем планки 17 и срабатывание датчика 25 при взаимодействии с кулачком 23.

Срабатывание датчиков 24 и 25 характеризует момент совмещения осей детали и захвата. После этого горизонтальное сканирование прекращают и опускают захват до контакта электромагнитов 7 с поверхностью деталй.

Необходимое усилие прижатия задается тарированной пружиной 8 и фиксируется срабатыванием датчика ll при взаимодействии с ним упора 10. При этом локатор 3 вместе с. рамой 5 поднимается. Далее включают электромагнит и захват с деталью переводят в позицию загрузки необходимого технологического оборудования, В случае взятия валов, оси кбторых„ не параллельны, как показано на фиг.б, устройство работает следующим . образом.

При горизонтальном сканировании захвата в направлении детали в контакт входит левый {как показано на фиг.б) механизм 4, что. фиксируется срабатыванием датчика 24 этого механизма. В этом случае происходит кан тование захвата вокруг вертикальной оси в направлении другого механизма до момента, когда сигналы датчиков

24. этих элементов не будут равны.

Если после кантования датчики 24 сработают и одновременно сработают датчики 25, то горизонтальное сканирование прекращают и производят захват детали. В противном случае продолжают горизонтальное перемещение захвата и при необходимости его кантование, Так как информационные элементы расположены в вертикальной плоскости симметрично электромагнитов 7 и они вращаются совместно, то после этих операций ось электромагнитов совмещается с осью детали.

Для повышения помехозащищенности 5 оптического локатора излучатель работает в инфракрасном спектре, с частотным модулированием, причем частота генератора 34 выбирается, например, равной 10 кгц,.а в тракте приемника имеется резонансный фильтр

29, настроенный на-эту же частоту.—

Для повышения надежности работы всего устройства эа счет увеличения дост «верности сигнала локатора и исключения ложных срабатываний он имеет блоки 33 и Зб контроля приемника 26 и излучателя 27; сигнализи» рующие о неполадках в каждом тракте.

Общий сигнал неисправности локатора .

Формируется в блоке 37 и поступает на управляющую ЭВМ.

Таким образом изобретение позволяет повысить производительность работы устройства и расширить его технологические возможности за счет захвата неориентированно расположенных деталей. для определения положения захвата относительно детали расположены на противоположных сторонах корпуса, а датчик усилия прижатия электромагнитного захвата установлен на корпусе с возможностью взаимодействия с электромагHHTHHM захватом.

Источники информации, принятые-во внимание.при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2855907/25-08, кл. B 25 3 .15/00, 1979.

994255

Тираж 1079- Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам иэобретений и открытий

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

Эаказ 717/9

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4

Составитель Ф. Майоров

Редактор Н, Аристова Техред Л.Пекарь Корректор О. Билак