Расширение технологических возможностей промышленных роботов посредством захватных устройств

Известно, что возможности промышленного робота могут быть расширены за счет применения захватного устройства рациональной конструкции. Это обусловлено тем, что этот вид оснащения обязателен и очень важен для любой модели робота, кроме того, он разрабатывается под конкретную модель и под определенную деталь зачастую самими пользователями робота. Централизовано захват требуемого вида не поставляется вместе с приобретаемым роботом.

Ниже приведены два примера конструкций захватных устройств, разработанных авторами, которые расширяют возможности робота.

3.3.1. Групповой схват промышленного робота /21/

Повышение эффективности промышленного робота разработкой групповых многопозиционных захватных устройств (схватов). Существует множество операций, требующих от робота манипулирования одновременно несколькими (группой) деталей.

Выполнение стандартного рабочего цикла промышленных роботов, используемых на сборочных и подобных им по видам движений (комплектация, складирование и загрузка деталей в многопозиционные приспособления станков для последующей механической обработки) операциях связано с большим количеством вспомогательных перемещений исполнительного органа. Их время в общей длительности цикла может достигать 90 %, что снижает эффективность работы этого оборудования, часто является причиной недостаточно высокой производительности при автоматизации указанных операций.

Весьма перспективным направлением устранения этого недостатка является разработка многоместных (групповых) захватных устройств, которые способны обеспечить надежное удержание роботом и манипулирование одновременно несколькими деталями.

Недостатком многих конструкций захватов является невозможность прочного одномоментного зажима группы деталей из-за колебания их фактических размеров в пределах поля допуска, а также необходимость ручной настройки зажимных губок на размер захватываемых деталей, что ведет к большим потерям времени на наладку промышленного робота и к его простоям.

Возникает задача, которая заключается в повышении производительности и точности групповых роботизированных сборочных процессов, которая может успешно решаться посредством прогрессивной технологической оснастки, а к ней, безусловно, можно отнести и вышеназванные устройства.

Нами был разработан ряд многоместных захватов для промышленных роботов; конструкция одного из них приведена на рис. 3.11.

В подвижной губке 3 выполнены призматические базирующие выемки 9, соответствующие по размерам и конфигурации группе одновременно захватываемых деталей. Сама губка может выполняться сменной.

1 – корпус схвата; 2 – рука робота, 3 – подвижная зажимная губка;

4 –губка неподвижная; 5 – шток; 6 –скалка направляющая; 7 – плунжер;

8 – уравнитель зажимного усилия; 9 – базирующая призма

Рис. 3.11. Многоместный групповой схват промышленного робота

При работе устройства под действием штока 5 подвижная зажимная губка 3 отводится на некоторое расстояние от неподвижной губки 4, обеспечивая доступ деталей в зазор между губками. При включении силового цилиндра руки 2 на зажим, шток 5 перемешает подвижную губку 3 в направлении неподвижной губки 4 по направляющим скалкам 6, что сопровождается базированием деталей в призматических выемках 9 и закреплением их плунжерами 7. Последние обеспечивают одновременное и равномерное усилие зажима благодаря уравнителю зажимного усилия 8, в качестве которого использован гидропласт. Плунжеры 7 действуют на захватываемые детали, за счет своей подвижности в осевом направлении и упругих свойств гидропласта, обеспечивающего одинаковое давление на них.

Выполнение захватного устройства робота по предлагаемой схеме позволяет значительно повысить производительность сборочных процессов за счет одновременной сборки нескольких различных узлов или одного более сложного узла, сократить вспомогательное время, затрачиваемое на подготовку к работе. В результате уменьшается время простоев дорогостоящего оборудования. Равномерность усилия закрепления деталей, обеспечиваемая уравнителем, исключает повреждение поверхностей захватываемых деталей.