Конспект лекций для студентов специальностей 1-38 01 01 «Механические и электромеханические приборы и аппараты»

Сменные захватные устройства – самостоятельные агрегаты с базовыми 
поверхностями для крепления к рабочему органу промышленного робота. 
Применяются при обработке заготовок большими партиями. Распространено 
фланцевое крепление сменных устройств. На роботе выполняется фланец с 
центрирующим отверстием и резьбовыми отверстиями, расположенными по 
окружности. Это позволяет размещать часть элементов захватных устройств 
внутри робота. Существует два исполнения фланца: круглой и квадратной 
формы с одинаковыми координатами крепежных отверстий. На круглых 
фланцах больших размеров выполняют четыре дополнительных крепежных 
отверстия, обеспечивающих большую грузоподъемность захватов (рис. 13.9). 
Рис. 13.9 - Сменные захватные устройства: исполнение I с круглым фланцем; 
исполнение II с квадратным фланцем. 
Быстросменные захватные устройства применяют в серийном и 
мелкосерийном производстве при обработке заготовок небольшими партиями. 

---

307 
Исполнения разнообразны. Часто используют байонетное крепление или 
близкое к нему (рис. 13.10).
Рис. 13.10 - Быстросменные захватные устройства. 
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. 
13.10, 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. 13. 10, б. В рабочем органе 1 робота 
выполняется гнездо для установки хвостовика 2 быстросменного захватного 
устройства и фиксаторный палец 3. Для замены захватного устройства 

---

308 
необходимо повернуть его на 90
0
(см. вид А – А) и вынуть из гнезда, 
предварительно вынув фиксатор.
Конструкция автоматизированных захватных устройств должна 
обеспечивать возможность автоматического закрепления их на рабочем органе 
робота. Применяются в мелкосерийном производстве при обработке заготовок 
минимальными партиями. Такие устройства могут быть автоматически 
переналаживаемые 
и 
автоматически 
заменяемые. 
Автоматическая 
переналадка захватных устройств в соответствии с геометрическими 
параметрами заготовок повышает их универсальность. Конструкции 
разнообразны (рис. 13.11). 
Автоматическое переналаживаемое захватное устройство (рис. 13.11, 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. 

---

309 
Рис. 13.11 - Автоматически переналаживаемые устройства. 
Многопальцевое автоматически переналаживаемое захватное устройство 
с подпружиненными пальцами 1, установленными на каретках 2, 
перемещающихся относительно корпуса 3, показано на рис. 13.11, 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. 
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 

---

310 
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. 13.12) выполнена на основе быстросменного 
захватного устройства (см. рис. 13.10).
Рис. 13.12 - Устройство автоматической схемы захватов. 
Захватные устройства 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 фиксации захватного устройства. Поскольку штифт 2 магазина входит в 

---

311 
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
0
, что 
необходимо для расстегивания байонетного замка. При повороте рабочего 
органа 7 на 90
0
ролик 3 от сжатого фиксатора катится по поверхности фланца 8. 
После поворота на 90
0
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 в это время на 90
0
относительно паза, взаимодействуя с фланцем, отжимается. При повороте 
рабочего органа на 90
0
байонетный замок застегивается. При этом ролик 3 
катится по поверхности фланца 8. В конце поворота ролик поднимается вместе 
с захватным устройством. При этом паз 10 захватного устройства сходит со 
штифта 2, и фиксатор под действием пружины входит 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.