RU2762223C2 - Docking device - Google Patents

Docking device Download PDF

Info

Publication number
RU2762223C2
RU2762223C2 RU2020126829A RU2020126829A RU2762223C2 RU 2762223 C2 RU2762223 C2 RU 2762223C2 RU 2020126829 A RU2020126829 A RU 2020126829A RU 2020126829 A RU2020126829 A RU 2020126829A RU 2762223 C2 RU2762223 C2 RU 2762223C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fingers
manipulator
holes
end link
electromagnets
Prior art date
Application number
RU2020126829A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2020126829A3 (en
RU2020126829A (en
Inventor
Никита Игоревич Чаленков
Евгений Валентинович Пашков
Олег Викторович Филипович
Original Assignee
Никита Игоревич Чаленков
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Никита Игоревич Чаленков filed Critical Никита Игоревич Чаленков
Priority to RU2020126829A priority Critical patent/RU2762223C2/en
Publication of RU2020126829A publication Critical patent/RU2020126829A/en
Publication of RU2020126829A3 publication Critical patent/RU2020126829A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2762223C2 publication Critical patent/RU2762223C2/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/04Gripping heads and other end effectors with provision for the remote detachment or exchange of the head or parts thereof

Abstract

FIELD: mechanical engineering.
SUBSTANCE: invention relates to a docking device for installing and securing replaceable tools and grips located in the storage magazine at the final link of the manipulator of an industrial robot. The device contains the connecting surfaces of the connecting elements facing each other with the centering elements in the form of fingers and holes for them, mirrored on them, while the end link of the manipulator and the tool and grip housings are equipped with connecting platforms made of non-magnetic material, two holes are made on the docking surface of the platform of the end link of the manipulator, in which electromagnets with a housing anchor are coaxially installed, ferromagnetic housings of which in the form of cups are provided with covers made integral with the cores of coils, installed inside the housings and equipped with bypass collars on the flat ends of the mentioned cores. The bottoms of the cups facing towards the fingers have central holes equipped with guide chamfers, which are centering elements for two ferromagnetic fingers equipped with flanges with diameters equal to the outer diameter of the electromagnet housings mounted on another platform, which are the housing anchors of the mentioned electromagnets. In this case, one of the fingers is cylindrical, the other finger, made with a cross-section in the form of a rhombus, has two longitudinal ribbons, which are parts of the original outer cylindrical finger forming, located in a plane passing through the large diagonal of the said rhombus, perpendicular to the line drawn through the centers of the fingers.
EFFECT: increase in the manufacturability and reliability of work.
1 cl, 4 dwg

Description

Изобретение стыковочное устройство относится к машиностроению, а именно к промышленным роботам и манипуляторам, предназначенным для работы со сменными рабочими органами - инструментами и схватами, установленными в инструментальных магазинах или кассетах.The invention of the docking device relates to mechanical engineering, namely to industrial robots and manipulators designed to work with replaceable working bodies - tools and grips installed in tool stores or cassettes.

Известно стыковочное устройство (А.С. SU №1301697, МПК B25J 15/04), содержащее присоединительные дискообразные элементы, закрепленные на конечном звене - кисти манипулятора и на корпусе рабочего органа (схвата или инструмента), два посадочных элемента в виде штырей (пальцев) со скошенными пазами установленных на одном присоединительном элементе, зеркально расположенных базовым (посадочным) отверстиям, выполненным на другом.Known docking device (A.S. SU No. 1301697, IPC B25J 15/04), containing connecting disc-shaped elements fixed on the end link - the manipulator hand and on the body of the working body (gripper or tool), two landing elements in the form of pins (fingers ) with beveled grooves installed on one connecting element, mirrored to the base (landing) holes made on the other.

В качестве прототипа выбрано устройство для смены захватных устройств (схватов), конструкция которого приведена в книге: Робототехнические системы в сборочном производстве / Под ред. Е.В. Пашкова - К.: Вища шк. Головное издательство, 1987. - С. 81, рис. 3.11, в. Устройство содержит присоединительные элементы в виде фланцев, центрирование которых относительно друг друга осуществляется с помощью зеркально в них расположенных пальцев и отверстий под них. Два пальца выполнены коническими и обеспечивают предварительное центрирование, а два - цилиндрическими, для осуществления окончательного центрирования. Фиксация фланцев между собой осуществляется с помощью центрального круглого электромагнита с отверстием в сердечнике под круглый электрический разъем или штуцера для подвода сжатого воздуха.As a prototype, a device for changing gripping devices (grippers) was selected, the design of which is given in the book: Robotic systems in assembly production / Ed. E.V. Pashkova - K.: Vischa shk. Head publishing house, 1987. - P. 81, fig. 3.11, c. The device contains connecting elements in the form of flanges, the centering of which relative to each other is carried out with the help of fingers and holes for them located in a mirror image. Two pins are tapered for preliminary centering, and two are cylindrical for final centering. The flanges are fixed to each other using a central round electromagnet with a hole in the core for a round electrical connector or a compressed air connection.

Основным недостатком присущим приведенным в качестве аналога и прототипа стыковочных устройств для сменных инструментов или захватных органов является то, что для осуществления надежного сопряжения цилиндрических пальцев с отверстиями необходимо обеспечить либо выполнение межцентровых расстояний между пальцами и отверстиями с высокой точностью, что усложняет технологический процесс и приводит к росту временных и материальных затрат, либо увеличение гарантированного зазора в соединении «палец-отверстие», что снижает точность позиционирования инструмента или схвата.The main disadvantage inherent in the docking devices for interchangeable tools or gripping bodies shown as an analogue and prototype is that in order to reliably mate the cylindrical fingers with the holes, it is necessary to either ensure that the center-to-center distances between the fingers and the holes are performed with high accuracy, which complicates the technological process and leads to an increase in time and material costs, or an increase in the guaranteed clearance in the "finger-hole" connection, which reduces the positioning accuracy of the tool or gripper.

Кроме того, в конструкции стыковочного устройства, выбранного в качестве прототипа, межцентровое расстояние между центрирующими пальцами диаметрально установленными в корпусе (магнитопроводе) электромагнита будет изменяться по причине тепловой деформации, возникающей под воздействием тепла, выделяемого при работе электромагнита, что приведет к снижению надежности стыковки, а поскольку между якорем электромагнита входящим в состав, например, схвата отсутствует антимагнитный экран, будет происходить рассеивание магнитного потока, вызывающее, во-первых, уменьшение тягового усилия, определяющего надежность стыковки (фиксации), а во-вторых, намагничивание ферромагнитных частей инструментов и схватов (остаточный магнетизм), что также негативно отражается на надежности работы устройства и сужает технологические возможности.In addition, in the design of the docking device, selected as a prototype, the center-to-center distance between the centering fingers diametrically installed in the body (magnetic circuit) of the electromagnet will change due to thermal deformation arising under the influence of heat generated during the operation of the electromagnet, which will lead to a decrease in the reliability of the docking, and since there is no anti-magnetic screen between the armature of the electromagnet included in the composition of, for example, the gripper, the magnetic flux will dissipate, causing, firstly, a decrease in the traction force, which determines the reliability of the docking (fixation), and secondly, the magnetization of the ferromagnetic parts of tools and grips (residual magnetism), which also negatively affects the reliability of the device and narrows the technological capabilities.

Цель, достигаемая с помощью предлагаемого изобретения стыковочного устройства, заключается в повышении технологичности изготовления и надежности работы за счет снижения требований к точности относительного расположения центрирующих (базирующих) элементов и уменьшения потерь создаваемого электромагнитом магнитного потока, определяющего величину тягового усилия, а следовательно, и надежность фиксации присоединительных элементов относительно друг друга.The goal achieved with the help of the proposed invention of the docking device is to improve manufacturability and reliability of operation by reducing the requirements for the accuracy of the relative position of the centering (locating) elements and reducing the losses of the magnetic flux created by the electromagnet, which determines the magnitude of the traction force, and, consequently, the reliability of fixation connecting elements relative to each other.

Достижение поставленной цели обеспечивается тем, что в стыковочном устройстве для установки и закрепления расположенных в магазине сменных инструментов и схватов на конечном звене манипулятора промышленного робота, содержащем обращенные одна к другой стыковочные поверхности присоединительных элементов с зеркально расположенными центрирующими элементами в виде пальцев и отверстий под них, фиксирующий присоединительные элементы между собой электромагнит и коммутационные разъемы на стыковочных поверхностях для связи инструментов и схватов с источниками энергии, использованы следующие технические решения:The achievement of this goal is ensured by the fact that in the docking device for installing and fixing replaceable tools and grippers located in the store on the end link of the industrial robot manipulator, containing facing one another the connecting surfaces of the connecting elements with mirrored centering elements in the form of fingers and holes for them, fixing connecting elements between themselves electromagnet and switching connectors on the mating surfaces for connecting tools and grips with energy sources, the following technical solutions were used:

- конечное звено манипулятора и корпусы инструментов и схватов снабжены присоединительными платформами из немагнитного материала;- the end link of the manipulator and the bodies of tools and grippers are equipped with connecting platforms made of non-magnetic material;

- на стыковочной поверхности конечного звена манипулятора выполнены два отверстия, в которых соосно установлены электромагниты с втяжным якорем;- on the docking surface of the end link of the manipulator, two holes are made, in which electromagnets with a retractable armature are coaxially installed;

- корпусы электромагнитов выполнены в виде чашек с крышками из ферромагнитного материала, причем последние выполнены заодно с сердечниками катушек, установленных внутри корпусов;- the casings of the electromagnets are made in the form of cups with lids made of ferromagnetic material, the latter being made in one piece with the cores of the coils installed inside the casings;

- сердечники катушек имеют на плоских торцах воротнички, шунтирующие магнитный поток;- the cores of the coils have collars on their flat ends, shunting the magnetic flux;

- обращенные в сторону пальцев донышки чашек имеют центральные отверстия с направляющими фасками, являющиеся центрирующими элементами для закрепленных на другой платформе пальцев из ферромагнитного материала, снабженных фланцами с наружным диаметром, равным диаметру корпуса электромагнита;- the bottoms of the cups facing the fingers have central holes with guide chamfers, which are centering elements for fingers of ferromagnetic material fixed on another platform, equipped with flanges with an outer diameter equal to the diameter of the electromagnet body;

- пальцы с фланцами являются втяжными якорями электромагнитов;- pins with flanges are retraction armatures of electromagnets;

- один из пальцев выполнен цилиндрическим, а другой, выполненный с поперечным сечением в форме ромба, имеет продольные ленточки, являющиеся частями первоначальной наружной цилиндрической образующей пальца, расположенные в плоскости, проходящей через большую диагональ упомянутого ромба, перпендикулярную линии, проходящей через центры этих двух пальцев.- one of the fingers is cylindrical, and the other, made with a cross-section in the shape of a rhombus, has longitudinal ribbons, which are parts of the original outer cylindrical generatrix of the finger, located in a plane passing through the large diagonal of the said rhombus, perpendicular to the line passing through the centers of these two fingers ...

Между совокупностью заявляемых признаков изобретения и ожидаемыми техническими результатами, получаемыми с помощью предлагаемого стыковочного устройства, существует следующая причинно-следственная связь.Between the totality of the claimed features of the invention and the expected technical results obtained using the proposed docking device, there is the following causal relationship.

Во-первых, выполнение одного из центрирующих пальцев с поперечным сечением, имеющим форму ромба, т.е. ромбическим, и его установка на присоединительной платформе относительно другого пальца таким образом, чтобы большая диагональ ромба была перпендикулярной линии, проходящей через центры этих пальцев, позволяет снизить требования к точности получения заданной величины межцентрового расстояния между ними, а следовательно, уменьшить связанные с этим временные и материальные затраты, обеспечив при этом необходимую надежность сопряжения пальцев с отверстиями под них и требуемую точность позиционирования сменного инструмента или схвата в рабочей зоне.First, making one of the centering pins with a diamond-shaped cross-section, i. E. rhombic, and its installation on the connecting platform relative to the other pin in such a way that the large diagonal of the rhombus is perpendicular to the line passing through the centers of these fingers, allows you to reduce the requirements for the accuracy of obtaining a given value of the center distance between material costs, while ensuring the necessary reliability of mating the fingers with the holes for them and the required positioning accuracy of the replaceable tool or gripper in the working area.

Во-вторых, выполнение присоединительных платформ из немагнитного материала, например, алюминиевого сплава, т.е. возложение на них функций антимагнитных экранов, позволяет избежать рассеивание магнитного потока и намагничивание (остаточный магнетизм) ферромагнитных частей инструмента, схвата и конечного звена манипулятора робота, снижающее величину тягового усилия, определяющего надежность фиксации платформ между собой и выполнения возложенных на них технологических задач.Secondly, the implementation of the connecting platforms from a non-magnetic material, for example, an aluminum alloy, i.e. imposing the functions of anti-magnetic shields on them, avoids the scattering of magnetic flux and magnetization (residual magnetism) of the ferromagnetic parts of the tool, the gripper and the end link of the robot manipulator, which reduces the amount of traction force, which determines the reliability of fixing the platforms to each other and performing the technological tasks assigned to them.

В-третьих, снабжение плоской торцовой поверхности сердечника электромагнита шунтирующим воротничком способствует увеличению тягового усилия в конечном положении якоря внутри катушки, а следовательно, увеличению надежности фиксации платформ между собой и достижению требуемой точности позиционирования инструментов и схватов.Thirdly, supplying the flat end surface of the electromagnet core with a shunt collar helps to increase the traction force in the end position of the armature inside the coil, and, consequently, to increase the reliability of fixing the platforms to each other and to achieve the required positioning accuracy of tools and grippers.

На фиг. 1 приведена схема относительного расположения присоединительных платформ инструментов (схватов) и конечного звена манипулятора; на фиг. 2 - сечение по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид по стрелке Б на фиг. 1, схема для определения размера ленточки ромбического пальца; на фиг. 4 - схема для определения погрешности установки сменных инструментов (схватов) на присоединительной платформе конечного звена манипулятора.FIG. 1 shows a diagram of the relative location of the connecting platforms of the tools (grippers) and the end link of the manipulator; in fig. 2 is a section along a-A in Fig. one; in fig. 3 is a view along arrow B in FIG. 1, diagram for determining the size of the rhombic finger ribbon; in fig. 4 is a diagram for determining the error of installing replaceable tools (grippers) on the connecting platform of the end link of the manipulator.

Стыковочное устройство содержит присоединительные платформы 1 и 2 из немагнитного материала, например, алюминиевого сплава (фиг. 1), являющимися составными частями соответственно конечного звена 3 манипулятора робота и корпусов 4 сменных инструментов (схватов).The docking device contains connecting platforms 1 and 2 made of non-magnetic material, for example, an aluminum alloy (Fig. 1), which are constituent parts, respectively, of the end link 3 of the robot manipulator and bodies 4 of interchangeable tools (grippers).

На стыковочной поверхности платформы конечного звена манипулятора выполнены с межцентровым расстоянием L1 два отверстия 5 диаметром D, а на обращенной к ней стыковочной поверхности другой платформы установлены с межцентровым расстоянием L2=L1 центрирующие пальцы 6 и 7 диаметром Dп с фланцами 8 диаметром Dф=D, первый из которых выполнен цилиндрическим, а второй - ромбическим, т.е. имеющим поперечное сечение в форме ромба, одновременно являющиеся втяжными якорями электромагнитов 9, закрепленных в отверстиях платформы конечного звена манипулятора (фиг. 2), причем большая диагональ ромба расположена в плоскости, перпендикулярной линии, проведенной через центры этих пальцев (фиг. 3). В этой же плоскости расположены две продольные, т.е. по длине пальца, ленточки 10 шириной 2е, являющиеся частями первоначальной наружной цилиндрической образующей ромбического пальца диаметром Dп.On the docking surface of the platform of the end link of the manipulator, two holes 5 with a diameter D are made with a center-to-center distance L1, and centering pins 6 and 7 with a diameter of D p with flanges 8 with a diameter of D f = D are installed on the facing docking surface of another platform with an center-to-center distance L2 = L1 , the first of which is cylindrical, and the second is rhombic, i.e. having a cross-section in the shape of a rhombus, which are at the same time retraction anchors of electromagnets 9 fixed in the openings of the platform of the end link of the manipulator (Fig. 2), and the large diagonal of the rhombus is located in a plane perpendicular to the line drawn through the centers of these fingers (Fig. 3). In the same plane, there are two longitudinal, i.e. along the length of the finger, ribbons 10 with a width of 2e, which are parts of the original outer cylindrical generatrix of a rhombic finger with a diameter of D p .

Каждый из электромагнитов с втяжным якорем содержит образующие ферромагнитный статор корпус 11 в виде чашки диаметром Dэ=D и крышку 12, выполненную заодно с сердечником 13, плоский торец которого снабжен кольцевым шунтирующим воротничком 14. Сердечник размещен внутри катушки 15, установленной в корпусе электромагнита.Each of the electromagnets with a retractable armature contains a housing 11 in the form of a cup with a diameter D e = D forming a ferromagnetic stator and a cover 12 made integral with a core 13, the flat end of which is equipped with an annular shunt collar 14. The core is placed inside a coil 15 installed in the electromagnet housing.

В обращенных в сторону центрирующих пальцев донных частях корпусов электромагнитов выполнены центрирующие отверстия 16 с направляющими фасками, межцентровое расстояние между которыми равно межцентровому расстоянию L1 между отверстиями в платформе для установки и закрепления электромагнитов.In the bottom parts of the electromagnet cases facing towards the centering fingers, centering holes 16 with guide chamfers are made, the center-to-center distance between which is equal to the center-to-center distance L1 between the holes in the platform for installing and fixing the electromagnets.

Для подвода электрической энергии к инструментам и схватам в присоединительных платформах установлены ответные части электрического разъема 17 и пневматического разъема 18.To supply electrical energy to tools and grips, mating parts of the electrical connector 17 and the pneumatic connector 18 are installed in the connecting platforms.

Процесс стыковки протекает следующим образом.The docking process proceeds as follows.

При перемещении с помощью манипулятора присоединительной платформы 1 в сторону расположенной напротив присоединительной платформы 2 до полного контакта между собой их стыковочных поверхностей происходит ввод центрирующих пальцев 6 и 7 в соответствующие центрирующие отверстия 16 в донных частях корпусов 11 и в отверстия катушек 15 электромагнитов 9, а также соединение контактов электрического разъема 17 и ответных частей пневматического разъема 18. При этом концы пальцев (якорей) располагаются с минимальным гарантированным зазором относительно кольцевого шунтирующего воротничка 14 на конце сердечника 13. Затем на обмотки катушек подается электрическое напряжение, вызывающее образование магнитного потока Ф, создающего тяговое усилие F, которое осуществляет окончательную фиксацию между собой присоединительных платформ.When moving the connecting platform 1 with the help of the manipulator towards the connecting platform 2 located opposite to each other until their mating surfaces are fully in contact with each other, the centering pins 6 and 7 are inserted into the corresponding centering holes 16 in the bottom parts of the housings 11 and into the holes of the coils 15 of the electromagnets 9, as well as connection of the contacts of the electrical connector 17 and the mating parts of the pneumatic connector 18. In this case, the ends of the fingers (anchors) are located with a minimum guaranteed clearance relative to the annular shunt collar 14 at the end of the core 13. Then an electric voltage is applied to the windings of the coils, causing the formation of a magnetic flux Ф, creating a traction force F, which carries out the final fixation between the connecting platforms.

Наличие на центрирующих пальцах (якорях) фланцев 8 и кольцевого шунтирующего воротничка 14 на сердечнике способствует увеличению тягового усилия F в конце ввода пальцев внутрь катушек, а следовательно, увеличению надежности стыковки платформ (Пашков Е.В., Осинский Ю.А., Четверкин А.А. Электропневмоавтоматика в производственных процессах: Учеб. пособие. - Севастополь: Изд-во Сев ГТУ, 1997. - С. 252-254; Казаков Л.А. Электромагнитные устройства РЭА: Справочник. - М.: Радио и связь, 1991. - 352 с.).The presence of flanges 8 and an annular shunt collar 14 on the core on the centering pins (anchors) contributes to an increase in the traction force F at the end of the insertion of the fingers into the coils, and, consequently, to an increase in the reliability of platform joining (Pashkov E.V., Osinsky Yu.A., Chetverkin A .A. Electro-pneumoautomatics in production processes: Textbook. - Sevastopol: Publishing house of Sev GTU, 1997. - S. 252-254; L.A. Kazakov Electromagnetic devices REA: Handbook. - M .: Radio and communication, 1991 . - 352 p.).

При постоянной величине межцентрового расстояния L1 между центрирующими отверстиями 16 и постоянными по величине диаметрами D0 высокая точность выполнения которых достигается с помощью сравнительно простых и малозатратных технологических процессов обработки (развертывание и наружное шлифование), высокая надежность осуществления сопряжения пальцев с отверстиями под них в основном зависит от точности выполнения межцентровых расстояний между и схватов, для обеспечения которой требуется более дорогостоящее технологическое оборудование и обрабатывающий инструмент, что приводит к увеличению материальных затрат.With a constant value of the center-to-center distance L1 between the centering holes 16 and diameters of constant size D 0, the high accuracy of which is achieved using relatively simple and low-cost technological processing processes (deployment and external grinding), the high reliability of the mating of the fingers with the holes for them mainly depends on the accuracy of the center-to-center distances between the grips, which requires more expensive technological equipment and processing tools, which leads to an increase in material costs.

Выполнение одного из центрирующих пальцев ромбическим значительно снижает материальные затраты, так как в этом случае точность выполнения межцентрового расстояния между пальцами может быть значительно уменьшена без снижения надежности сопряжения пальцев с отверстиями.Making one of the centering fingers rhombic significantly reduces material costs, since in this case the accuracy of the center-to-center distance between the fingers can be significantly reduced without reducing the reliability of mating the fingers with the holes.

Ширина ленточек поперечного сечения ромбического пальца (фиг. 4) определяется следующим образом (Корсаков B.C. Основы конструирования приспособлений в машиностроении. - М.: Машиностроение, 1965. - С. 59-62).The width of the ribbons of the cross-section of the rhombic finger (Fig. 4) is determined as follows (Korsakov B.C. Fundamentals of designing devices in mechanical engineering. - M .: Mechanical engineering, 1965. - S. 59-62).

Из треугольников okn и omnFrom triangles okn and omn

R0 2-(c+e)2=(R0-Δ)2-e2,R 0 2 - (c + e) 2 = (R 0 -Δ) 2 -e 2 ,

откудаwhere

e=(2R0Δ-Δ2-c2)/2c.e = (2R 0 Δ-Δ 2 -c 2 ) / 2c.

Заменяя 2R0=D0 и принимая Δ2=0, так как эта величина второго порядка малости, получаемReplacing 2R 0 = D 0 and taking Δ 2 = 0, since this quantity is of the second order of smallness, we obtain

2e=(D0Δ')/2c-c,2e = (D 0 Δ ') / 2c-c,

где Δ'=2Δ - диаметральный зазор.where Δ '= 2Δ is the diametral clearance.

В свою очередь,In turn,

2с=δ+δ'-2Δ1,2с = δ + δ'-2Δ 1 ,

где δ - допуск на межцентровое расстояние L1 между центрирующими отверстиями;where δ is the tolerance for the center-to-center distance L1 between the centering holes;

δ' - допуск на межцентровое расстояние L2 между центрирующими пальцами;δ '- tolerance for the center-to-center distance L2 between centering pins;

1 - диаметральный зазор в соединении цилиндрического пальца с отверстием.1 - diametrical clearance in the connection of the cylindrical pin with the hole.

Последнее выражение имеет смысл при условииThe last expression makes sense under the condition

δ+δ'>2Δ1,δ + δ ' > 2Δ 1 ,

использование которого позволяет определить условие для обоснования величины допуска на межцентровое расстояние L2, которое обеспечит требуемую точность позиционирования (базирования) инструмента (схвата):the use of which makes it possible to determine the condition for justifying the value of the tolerance for the center-to-center distance L2, which will ensure the required positioning (basing) accuracy of the tool (gripper):

δ'≥2Δ1-δ.δ'≥2Δ 1 -δ.

Смещение платформы сменного инструмента (схвата) от ее среднего положения в направлениях, перпендикулярных к оси цилиндрического пальца (фиг. 4), определяются минимальным радиальным зазором Δ1, допуском на диаметр сопрягаемого отверстия δ1 и допуском на диаметр пальца δ1'.The displacement of the platform of the replaceable tool (gripper) from its middle position in the directions perpendicular to the axis of the cylindrical pin (Fig. 4) is determined by the minimum radial clearance Δ 1 , the tolerance for the diameter of the mating hole δ 1 and the tolerance for the diameter of the finger δ 1 '.

Наименьшее смещение равно Δ1, а наибольшее равноThe smallest displacement is Δ 1 , and the largest is

Δ11'/2+δ1/2.Δ 1 + δ 1 '/ 2 + δ 1/2 .

По величине смещения определяется погрешность установки инструмента (схвата) для тех или иных выполняемых размеров (диаметров) пальцев и отверстий под них.The offset value is used to determine the error in setting the tool (gripper) for certain sizes (diameters) of fingers and holes for them.

Наибольший возможный угол перекоса α платформы инструмента (при его малых значениях)The largest possible skew angle α of the tool platform (at its small values)

sin α≈α=(Δ11/2+δ1'/2+Δ+δ2/2+δ2'/2)/L1,sin α≈α = (Δ 1 + δ 1/2 + δ 1/2 + Δ + δ 2/2 + δ 2 '/ 2) / L1,

где L1 - межцентровое расстояние между центрирующими отверстиями;where L1 is the center-to-center distance between the centering holes;

Δ - минимальный радиальный зазор в соединении ромбического пальца с отверстием;Δ is the minimum radial clearance at the junction of the rhombic pin with the hole;

δ2 - допуск на диаметр отверстия под ромбический палец;δ 2 - tolerance for the diameter of the hole for the rhombic pin;

δ2' - допуск на диаметр (по ленточкам) ромбического пальца.δ 2 '- diameter tolerance (by ribbons) of a rhombic pin.

Claims (1)

Стыковочное устройство для установки и закрепления расположенных в магазине сменных инструментов и схватов на конечном звене манипулятора промышленного робота, включающее обращенные одна к другой стыковочные поверхности присоединительных элементов с зеркально расположенными на них центрирующими элементами в виде пальцев и отверстий под них, фиксирующий присоединительные элементы между собой электромагнит и коммутационные разъемы на стыковочных поверхностях для связи инструментов и схватов с источниками энергии, отличающееся тем, что конечное звено манипулятора и корпусы инструментов и схватов снабжены присоединительными платформами из немагнитного материала, на стыковочной поверхности платформы конечного звена манипулятора выполнены два отверстия, в которых соосно установлены электромагниты с втяжным якорем, ферромагнитные корпуса которых в виде чашек снабжены крышками, выполненными заодно с сердечниками катушек, установленных внутри корпусов и снабженных шунтирующими воротничками на плоских торцах упомянутых сердечников, обращенные в сторону пальцев донышки чашек имеют снабженные направляющими фасками центральные отверстия, являющиеся центрирующими элементами для двух ферромагнитных пальцев, снабженных фланцами с диаметрами, равными наружному диаметру корпусов электромагнитов, закрепленных на другой платформе, которые являются втяжными якорями упомянутых электромагнитов, один из пальцев выполнен цилиндрическим, другой палец, выполненный с поперечным сечением в форме ромба, имеет две продольные ленточки, являющиеся частями первоначальной наружной цилиндрической образующей пальца, расположенные в плоскости, проходящей через большую диагональ упомянутого ромба, перпендикулярную линии, проведенной через центры пальцев.A docking device for installing and fixing replaceable tools and grips located in the store on the end link of an industrial robot manipulator, including facing one another connecting surfaces of connecting elements with mirrored centering elements in the form of fingers and holes for them, fixing the connecting elements between themselves an electromagnet and switching connectors on the docking surfaces for connecting tools and grips with energy sources, characterized in that the end link of the manipulator and the bodies of tools and grips are equipped with connecting platforms made of non-magnetic material, two holes are made on the docking surface of the platform of the end link of the manipulator, in which electromagnets are coaxially installed with a retractable armature, the ferromagnetic cases of which in the form of cups are equipped with lids made in one piece with the cores of the coils installed inside the cases and equipped with shunt collars on the p the flat ends of the said cores, the bottoms of the cups facing the fingers, have central holes provided with guide chamfers, which are centering elements for two ferromagnetic fingers, equipped with flanges with diameters equal to the outer diameter of the electromagnet casings fixed on another platform, which are the retraction anchors of the said electromagnets, one made of fingers is cylindrical, the other finger, made with a cross-section in the shape of a rhombus, has two longitudinal ribbons, which are parts of the original outer cylindrical generatrix of the finger, located in a plane passing through the large diagonal of said rhombus, perpendicular to the line drawn through the centers of the fingers.
RU2020126829A 2019-11-18 2019-11-18 Docking device RU2762223C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020126829A RU2762223C2 (en) 2019-11-18 2019-11-18 Docking device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020126829A RU2762223C2 (en) 2019-11-18 2019-11-18 Docking device

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2020126829A RU2020126829A (en) 2021-05-18
RU2020126829A3 RU2020126829A3 (en) 2021-09-28
RU2762223C2 true RU2762223C2 (en) 2021-12-16

Family

ID=75920223

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020126829A RU2762223C2 (en) 2019-11-18 2019-11-18 Docking device

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2762223C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU215786U1 (en) * 2022-07-06 2022-12-26 Общество С Ограниченной Ответственностью "Авиатех" AUTOMATED TOOL CHANGER

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1301697A1 (en) * 1985-11-13 1987-04-07 Предприятие П/Я А-1477 Butt-joining device
SU1304742A3 (en) * 1981-06-30 1987-04-15 Фудзицу Фанук Лимитед (Фирма) Manipulator hand with butt-joining device
US4710093A (en) * 1984-06-08 1987-12-01 Kuka Schweissanlagen & Roboter Gmbh Device for the automatic gripping and releasing of a tool holder in a manipulator
SU1463412A1 (en) * 1986-03-03 1989-03-07 Предприятие П/Я В-8495 Arrangement for mating changeable tool with industrial robot arm
SU1507563A1 (en) * 1985-06-17 1989-09-15 Предприятие П/Я В-8495 Arrangement for mating changeable tool with the hand of industrial robot
US9815208B2 (en) * 2012-03-09 2017-11-14 Robotools S.R.L. Device for connecting a tool to a robot arm

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1304742A3 (en) * 1981-06-30 1987-04-15 Фудзицу Фанук Лимитед (Фирма) Manipulator hand with butt-joining device
US4710093A (en) * 1984-06-08 1987-12-01 Kuka Schweissanlagen & Roboter Gmbh Device for the automatic gripping and releasing of a tool holder in a manipulator
SU1507563A1 (en) * 1985-06-17 1989-09-15 Предприятие П/Я В-8495 Arrangement for mating changeable tool with the hand of industrial robot
SU1301697A1 (en) * 1985-11-13 1987-04-07 Предприятие П/Я А-1477 Butt-joining device
SU1463412A1 (en) * 1986-03-03 1989-03-07 Предприятие П/Я В-8495 Arrangement for mating changeable tool with industrial robot arm
US9815208B2 (en) * 2012-03-09 2017-11-14 Robotools S.R.L. Device for connecting a tool to a robot arm

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Робототехнические системы в сборочном производстве. Под ред. Е.В. ПАШКОВА, Киев, Вища школа, 1987. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU215786U1 (en) * 2022-07-06 2022-12-26 Общество С Ограниченной Ответственностью "Авиатех" AUTOMATED TOOL CHANGER
RU219838U1 (en) * 2023-03-02 2023-08-10 Игорь Викторович Аржаев SWITCHING DEVICE

Also Published As

Publication number Publication date
RU2020126829A3 (en) 2021-09-28
RU2020126829A (en) 2021-05-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10541584B2 (en) Motor
US5402028A (en) Stator for an electric machine
JP2017170606A (en) Robot end effector quick change mechanism with a change-over type magnetic coupler supported by moment
RU2762223C2 (en) Docking device
US20180056463A1 (en) Transfer robot
JP6436711B2 (en) Probe unit
US10804775B2 (en) Method for producing stators of dynamo electric machines formed from an assembly of pole segments
GB1505928A (en) High operating speed solenoid controlled by multiple springs
CN110733052A (en) Robot clamp and robot
US7040481B1 (en) Apparatus, method of manufacturing and method of using a linear actuator
CN108438551B (en) Charging and demagnetizing fixture for annular workpiece, conveying system, fixing method and conveying method of charging and demagnetizing fixture
TAO et al. Research on robotic measurement-operation-machining technology and its application
EP0868962A2 (en) Apparatus for moving a tool
JP2016016494A (en) Mounting device and mounting method of member to be mounted
JP2009274171A (en) Chucking mechanism and workpiece transfer device using the same
EP3620275A1 (en) A device for picking articles and a method for demagnetizing the articles
CN112384343A (en) Gripping device and robot device
WO2016027153A1 (en) Rotatable plasma cutting torch assembly with short connections
JP2016016495A (en) Mounting device and mounting method of member to be mounted
CN219916834U (en) Solenoid device
EP0891033A1 (en) Deformable shaft
US20230112549A1 (en) Mechanical grasping end effector with linear engagement and disengagement movement
EP4049810A1 (en) A robotic tool change system
KR102180092B1 (en) Shape compliant module and gripper comprising the same
JP4148869B2 (en) Compliance device