ПЛОЩАДКА БЕЗОПАСНОСТИ Российский патент 1998 года по МПК B25J19/00 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для обеспечения безопасности оператора как при работе в гибком автоматизированном производстве, так и с отдельным оборудованием.

Известен механический предохранитель [1], который содержит диск, закрепленный на одном фланце, и стопорный барабан, закрепленный на другом фланце. Барабан охватывает диск с зазором. Диск и барабан удерживаются в сцеплении посредством сферических пальцев, перемещающихся в радиальных направляющих, выполненных в диске. Сферические пальцы поджимаются наружу посредством подпружиненного усеченного конуса, который перемещается в полой ступице диска. При расцеплении диска и барабана, усеченный конус приводит в действие выключатель, выдающий сигнал на остановку исполнительного механизма.

К недостаткам известного предохранителя относятся сложность конструкции, необходимость точной тарировки пружин и высокой точности изготовления составных деталей для нормальной работоспособности.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является предохранительное устройство для предотвращения повреждений на промышленных роботах [2], которое содержит корпус, с находящейся в нем полусферой, шаровую опору, подпружиненную к полусфере с помощью конуса и пружины, выключатели в виде микрокоммутатора, установленные с возможностью взаимодействия с коническими пальцами, выполняющими роль приводных элементов выключателей. Корпус установлен на неподвижном основании, а на ступице шаровой опоры закреплена подвижная платформа. Конические пальцы выполнены подвижными от пружины, входят в выполненную в шаровой опоре цековку и с помощью светового эммитерного диода удерживают корпус в заданном положении. При изменении положения подвижной платформы, шаровая опора поворачивается в корпусе, перемещая конические пальцы, которые при этом воздействуют на выключатели, подающие сигнал аварийного останова исполнительного механизма.

К недостаткам известного технического решения относятся: сложность конструкции, ее нетехнологичность и специфическая область применения (устройство предназначено только для обеспечения отклоняющих движений инструмента робота из любого положения при столкновении), которая не позволяет применять данное устройство в других объектах с сохранением высокой точности и надежности срабатывания.

Изобретение направлено на создание площадок безопасности с простой и технологичной конструкцией, обладающей высокой надежностью, точностью и безотказностью в работе. Для этого в площадке безопасности, содержащей неподвижное основание, на котором установлена шаровая опора, подвижную платформу, жестко закрепленную на ступице шаровой опоры, пружины и выключатели, установленные с возможностью взаимодействия с приводными элементами, приводные элементы выполнены в виде кулачков, жестко закрепленных на подвижной платформе, при этом в боковых стенках основания выполнены пазы, в которых установлены с возможностью перемещения по ним шпильки, жестко закрепленные на боковых стенках подвижной платформы.

Аналогов с признаками, сходными с существенными отличительными признаками заявляемого технического решения, не выявлено, следовательно, оно обладает новизной. Для специалиста изобретение явным образом не следует из уровня техники, поэтому можно сделать вывод о том, что оно имеет изобретательский уровень, а кроме того, оно является промышленно применимым, так как может быть использовано в различных областях техники. Отсюда следует, что заявляемая площадка безопасности соответствует условиям патентоспособности изобретения и ей может быть представлена правовая охрана.

На фиг. 1 представлен главный вид площадки безопасности; на фиг. 2 - площадка безопасности, вид сверху; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 2; на фиг. 5 - вид В на фиг. 1.

Площадка безопасности содержит неподвижное основание 1, на котором установлена шаровая опора 2, подвижную платформу 3, жестко закрепленную на ступице 4 шаровой опоры 2, выключатели 5, установленные с возможностью взаимодействия с приводными элементами 6, выполненными в виде кулачков, жестко закрепленных на подвижной платформе 3, и пружины 7. В боковых стенках основания 1 выполнены пазы 8, в которых установлены с возможностью перемещения по ним шпильки 9, закрепленные на боковых стенках подвижной платформы 3. Основание 1 и платформа 3 снабжены симметрично расположенными друг против друга бобышками 10, связанными между собой винтом 11 и имеющие между собой в собранном виде зазор S, который является рабочим ходом подвижной платформы 3. Одновременно, бобышки 10 служат направляющими для пружин 7, распирающих основание 1 и платформу 3 и поддерживающих их в исходном положении, обеспечивая постоянный зазор S. Размеры пазов 8 основания 1 выбираются таким образом, чтобы обеспечить перемещение в них шпилек 9 в вертикальной плоскости и вверх и вниз на величину зазора S₁, выполненного не менее величины рабочего хода S.

Площадка безопасности работает следующим образом.

В исходном состоянии подвижная платформа 3 под воздействием пружин 7 находится в верхнем положении, при котором обеспечивается постоянный зазор S между бобышками 10, равный величине рабочего хода платформы 3, рассчитываем заранее в зависимости от прикладываемых усилий к платформе 3, а шпильки 9 установлены в пазах 8 таким образом, что они имеют возможность перемещения как вверх, так и вниз на величину S₁, равную или большую, чем величина рабочего хода S платформы 3.

При возникновении усилия, воздействующего на платформу 3, например при наступлении оператором на платформу 3, последняя изменяет свое положение с помощью шаровой опоры 2, которая отклоняется от своего исходного положения. Пружины 7 сжимаются, а шпильки 9 перемещаются по пазам 8, при этом выбираются зазоры S и S₁, вследствие чего кулачки 6 входят во взаимодействие с выключателями 5, которые выдают сигнал на остановку исполнительного механизма.

При устранении воздействующего на подвижную платформу 3 усилия пружины 7 распрямляются, шаровая опора 2 и шпильки 9 занимают нормальное положение, а кулачки 6 отходят от выключателей 5, в результате чего площадка безопасности возвращается в исходное положение и вновь готова к работе.

Установка шпилек 9 в пазах 8, выключателей 5 с кулачками 6 и выполнение бобышек 10 с пружинами 7 предусмотрено на каждой стороне площадки безопасности, поэтому с какой-бы стороны и в каком-бы месте не наступил на нее оператор, безотказное срабатывание выключателей 5 на аварийный останов исполнительного механизма гарантировано.

Таким образом, конструкция предлагаемой площадки безопасности отличается от существующих технических решений своей простотой и технологичностью, а также высокой надежностью и безотказностью в работе.

Использование: в машиностроении для обеспечения безопасности оператора как при работе в гибком автоматизированном производстве, так и с отдельным оборудованием. Задачей изобретения является создание площадок безопасности с простой и технологичной конструкцией, с высокой надежностью, точностью и безотказностью в работе. Для этого в площадке безопасности, содержащей неподвижное основание, на котором установлена шаровая опора, подвижную платформу, жестко закрепленную на ступице шаровой опоры, пружины и выключатели, установленные с возможностью взаимодействия с приводными элементами, приводные элементы выполнены в виде кулачков, жестко закрепленных на подвижной платформе, а в боковых стенках неподвижного основания выполнены пазы, в которых установлены с возможностью перемещения по ним шпильки, закрепленные на боковых стенках подвижной платформы, 5 ил.

Площадка безопасности, содержащая неподвижное основание, на котором установлена шаровая опора, подвижную платформу, жестко закрепленную на ступице шаровой опоры, пружины и выключатели, установленные с возможностью взаимодействия с приводными элементами, отличающаяся тем, что приводные элементы выполнены в виде кулачков и закреплены на подвижной платформе, а в боковых стенках неподвижного основания выполнены пазы, в которых установлены с возможностью перемещения по ним шпильки, жестко закрепленные на боковых стенках подвижной платформы.