Кузнецов Ю.И. Технологическая оснастка для станков с ЧПУ и промышленных роботов
Подождите немного. Документ загружается.
Рис. 5.8. Быстросменные захватные устройства
5.2.4. Быстросменные захватные устройства
Быстросменные захватные устройства (рис. 5.8) применяют в серийном и
мелкосерийном производстве при обработке заготовок небольшими партиями. При
установке в жестко закрепленный на рабочем органе 13 робота корпус 2 сменного
захватного устройства 12 оправка 9 смещает клапан 5 влево, сжимая пружину 3 до
западания шариков 7 в кольцевую проточку оправки (рис. 5.8,а). При этом пружина 4
перемещает гильзу 6 вправо до упора в неподвижное кольцо 10, прижимая шарики 7,
фиксирующие захват в осевом направлении. Торцовое шпоночное соединение 11
фиксирует захват от поворота. Для смены захватного устройства гильзу 6 перемещают
влево вручную, сжимая пружину 4. Шарики под действием пружины 3,
перемещающей клапан 5 вправо, смещаются в кольцевую проточку 8 гильзы. При
этом клапан 5 перекрывает канал 1'для подвода рабочей среды пневмо- или гидро-
привода, а оправка 9 смещается вправо. После этого наладчик снимает захватное
устройство и заменяет его другим. Время установки и фиксации захватного устройства
— не более 0,1 «мин. Конструктивным исполнением мест крепления быстросменных
захватных устройств может иметь байонетное крепление. Такое крепление может быть
использовано как для быстрой ручной, так и для автоматической смены захватных
устройств. Конструкция мест крепления быстросменных захватных устройств к
рабочему органу робота показана на рис. 5.8, б. В рабочем органе 1 робота выполня-
ется гнездо для установки хвостовика 2 быстросменного захватного устройства и
фиксаторный палец 3. Для замены захватного устройства необходимо повернуть его
на 90° (см. вид А—А) и вынуть из гнезда, предварительно вынув фиксатор.
5.2.5. Автоматизированные захватные устройства
Автоматизированные захватные устройства применяют в мелкосерийном
производстве при обработке заготовок минимальными партиями. Такие устройства
могут быть автоматически переналаживаемыми и автоматически заменяемыми.
Автоматическая переналадка захватных устройств в соответствии с геометрическими
параметрами заготовки значительно повышает их универсальность.
Рис. 5.9. Автоматически переналаживаемые захватные устройства
Автоматическое переналаживаемое захватное устройство (рис. 5.9, а) состоит из
корпуса 12 с губками 8, зубчатые секторы которых зацепляются с рейкой 9, соединенной
со штоком поршня пневмоцилиндра 10, подвижно установленного в корпусе. Цилиндр 10
может перемещаться гидроцилиндром 11, масло в который нагнетается из бака 7 насосом
6 через распределитель 1. Положение цилиндра 10 определяется преобразователями 3 и
2, задающим блоком 5 и настраиваемым сигналом блока сравнения 4. Такая конструкция
позволяет обеспечить постоянное минимальное) время зажима-разжима заготовок
различных размеров.
Многопальцевое автоматически переналаживаемое захватное устройство с
подпружиненными пальцами 1, установленными на каретках 2, перемещающихся
относительно корпуса 3, показано на рис. 5.9, б. При подходе к заготовке и
соприкосновении с ней часть пальцев, перекрываемых головкой, утапливается. При
сближении кареток пальцы, оставшиеся неутопленными, захватывают и зажимают
заготовку. Такая конструкция обеспечивает возможность захвата заготовок различной
формы и размеров.
Рис. 5.10. Устройство автоматической смены захватов
Для хранения сменных захватных устройств могут быть использованы магазины
стационарного, подвижного и комбинированного типов. Магазин сменных захватных
устройств выполняется в виде поворотного диска с кодовыми гребенками. Поворот диска
осуществляется от гидропривода через зубчатую передачу. В диске попарно расположены
фиксирующие пальцы, ориентирующие по окружности сменные захватные устройства. На
торцах захватных устройств выполнены Т-образные пазы, которые при установке захватных
устройств в магазин образуют кольцевой паз, с которым взаимодействуют два
гидравлических Т-образных прихвата, установленных на двуплечем поворотном рычаге,
снабженном зажимными элементами. В исходном положении прихваты вводятся в пазы
сменных захватов, установленных в магазине. Выбор и смена требуемой пары захватов
осуществляется при вращении магазина.
Схема механизма (рис. 5.10) выполнена на основе быстросменного захватного
устройства (см. рис. 5.8,6). Захватные устройства хранятся в гнездах магазина,
выполненного в виде неподвижной стойки или поворотного диска. Захватное устройство
опирается на торцовую поверхность магазина 1 фланцем 8 и центрируется цилиндрическим
пояском 9 по отверстию гнезда магазина, имеющему вырез для прохода верхней части
корпуса захватного устройства. Угловое положение захватного устройства определяется
штифтом 2. Угловая фиксация захватного устройства в рабочем органе 7 робота
осуществляется фиксатором 4, представляющим собой подпружиненный плунжер с
роликом 3. Он закрепляется во втулке 5, установленной на рабочем органе 7 робота. От
поворота плунжер удерживается винтом. Он соединен также с рукояткой 6 для ручной
расфиксации захватного устройства. Поскольку штифт 2 магазина входит в тот же паз 10
фланца 8, что и ролик 3 фиксатора, в момент установки захватного устройства в магазин
штифт 2 отжимает фиксатор. Это позволяет рабочему органу 7 робота вместе с
фиксатором повернуться на 90°, что необходимо для расстегивания байонетного замка.
При повороте рабочего органа 7 на 90° ролик 3 от сжатого фиксатора катится по
поверхности фланца 8. После поворота на 90° рабочий орган 7 робота уходит вверх, а
захватное устройство остается в гнезде магазина 1. Для установки в рабочий орган робота
нового захватного устройства рабочий орган, перемещаясь вертикально, надевается на его
хвостовик. Фиксатор, повернутый в это время на 90° относительно паза, взаимодействуя
с фланцем, отжимается. При повороте рабочего органа на 90° байонетный замок
застегивается. При этом ролик 3 катится по поверхности фланца 8. В конце поворота
ролик подходит к торцу штифта 2. Затем рабочий орган робота поднимается вместе с
захватным устройством. При этом паз 10 захватного устройства сходит со штифта 2, и
фиксатор под действием пружины ©ходит в паз. При обслуживании одним роботом
нескольких единиц оборудования автоматическая смена захватов может оказаться
единственно возможным решением, если на станках одновременно обрабатываются детали
различной конфигурации и массы.
§ 5.3. ЗАХВАТНЫЕ УСТРОЙСТВА МАГНИТНЫЕ,ВАКУУМНЫЕ И С
ЭЛАСТИЧНЫМИ КАМЕРАМИ
Захватные устройства могут быть с постоянными магнитами и электромагнитные.
Такие устройства пригодны для захвата только деталей из магнитных материалов
преимущественно с плоскими поверхностями. Электромагнитные захваты имеют простую
конструкцию — катушку и сердечник (рис. 5.11, а). Электромагнитные захваты часто
компонуются на базе небольших электромагнитов, установленных на общей раме (рис.
5.11,6). Такие захваты часто применяют для переноски фасонных, круглых и решетчатых
поверхностей, захватить которые вакуумными захватами невозможно. Захватные
устройства с постоянными магнитами более сложны и не нашли широкого применения,
так как их необходимо оснащать специальными устройствами для операции вы-
свобождения детали.
Вакуумные захватные устройства могут быть с простыми присосами и с
принудительным поддержанием вакуума (всасывающие чаши). Такие устройства
пригодны для захвата заготовок, имеющих плоские ровные поверхности. Основными
элементами вакуумных захватов являются присоски и устройства для создания вакуума.
Присоски изготовляют из резины или пластических материалов. Обычно для захвата
детали используют несколько присосок.
Распространенным устройством для создания вакуума являются эжекторы. В этом
случае разрежение получается без специальной насосной установки за счет энергии
сжатого воздуха, получаемого из заводской сети. Основой эжектора является тройник, в
который вклеивают или впаивают пробки с отверстиями малого диаметра.
В вакуумном захватном устройстве (рис. 5.11, в) с четырьмя присосками вакуум
создается эжектором, общим для всех присосок и расположенным на раме захвата. В
конструкциях захватов, показанных на рис. 5.11, г, эжекторы установлены в каждой
присоске, причем они выполняют также и роль присоединительной арматуры
воздухопровода.
Рис. 5.11. Захватные устройства:
а и б — электромагнитные; в и г — вакуумные; д и е — с эластичными камерами
Захватные устройства с эластичными камерами (рис. 5.11, д) применяют для захвата
хрупких изделий. Их действие основано на деформации эластичной камеры под действием
давления воздуха или жидкости. Захватное устройство с эластичными камерами —
пальцами (рис. 5.11,е) применяют для удерживания деталей как за наружную, так и за
внутреннюю поверхность. Обращенные внутрь поверхности пальцев менее эластичны, чем
их тыльные стороны, поэтому при подаче давления они изгибаются и прилегают к детали,
повторяя ее конфигурацию.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Захватные устройства промышленных роботов: Методические рекомен-
дации/Министерство станкостроительной и инструментальной промышленности. М.:
ЭНИМС, 1982. 55 с.
Корсаков В. С. Основы конструирования приспособлений: учебник для вузов. М.:
Машиностроение, 1983. 227 с.
Кузнецов Ю. И. Технологическая оснастка к станкам с программным управлением.
М.: Машиностроение, 1976. 224 с.
Кузнецов Ю. И. Оснастка для станков с ЧГГУ. М.: НИИМАШ, 1982. 44 с.
Кузнецов Ю. И., Маслов А. Р., Байков А. Н. Оснастка для станков с ЧПУ:
Справочник. М.: Машиностроение, 1983. 359 с.
Применение механизированных универсально-сборных приспособлений на станках
с ЧПУ: РТМ 2П27—2—79. М.: НИИМАШ, 1980. 36 с.
Сафраган Р. Э., Кузнецов Ю. И., Гончаренко Б. А. Технологическая подготовка
производства для применения станков с ЧПУ. Киев.: Техшка, 1981. 210 с.
Технологическая оснастка многократного применения/Под ред. Д. И. Полякова—
М.: Машиностроение, 1981. 404 с.
Шарин Ю. С. Обработка деталей на станках с ЧПУ. М.: Машиностроение, 1983. 117
с.
Шарин Ю. С Технологическое обеспечение на станках с ЧПУ. М.:
Машиностроение, 1986. 174 с.