5.2.3. Сменные захватные устройства

Сменные устройства применяют в серийном производстве при обработке заготовок большими партиями. Наибольшее распро­странение получило фланцевое крепление сменных захватных уст­ройств (рис. 5.7) к роботу. На ПР выполняется фланец с централь­ным центрирующим отверстием и резьбовыми отверстиями, распо­ложенными по окружности. Такая конструкция позволяет разме­щать часть элементов захватных устройств (например, привод ра­бочего органа) внутри робота. Предусмотрено два исполнения фланцев: круглой и квадратной формы (с одинаковыми для обоих исполнений координатами крепежных отверстий, что обеспечивает их взаимозаменяемость). На круглых фланцах больших размеров выполняют четыре дополнительных крепежных отверстия, обеспе­чивающих большую грузоподъемность захватов.

Рис. 5.7. Сменные захватные устройства:

исполнение I с круглым фланцем; исполнение II с квадратным фланцем

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 гидро­привода, 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 выполня­ется 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.