Адаптивный схват

 

Изобретение относится к области машиностроения и может использоваться в качестве схватов роботов и манипуляторов , работающих в составе гибких производственных систем. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и упрощение системы управления за счет расширения зоны работы схвата, обеспечивающего минимально необходимые усилия зажима заготовки . При подаче давления в рабочую полость 26 одностороннего силового цилиндра 11 привода зажима, установленного на корпусе 1, очувствленная губка 14, установленная на его штоке 12, перемещается. Ей навстречу до зажима детали перемещается губка 10 по направляющей 9 корпуса 1 посредством системы рычагов 15. При этом происходит утапливание подпружиненного ролика 20, несущего на себе заслонку 21 чувствительного элемента, включакщего также сопло 23, пневматически связанное с рабочими полостями 26 и 31 соответственно привода зажима и пневмопривода локального подъема, который необходим для организации проскальзывания ролика 20 относительно детали. 2 ил. с (О (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 В 25 3 15/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

H А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4120880/31-08 (22) 17.09.86 (46) 15.05.88. Бюл. № 18 (71) Институт проблем механики

AH СССР (72) А.В. Абаринов, В.Б. Вешников, В.Г. Градецкий и Ф.В. Зиновьев (53) 621.229,7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 433023, кл. В 25 J 3/04, 1973. (54) АДАПТИВЕ!ЬЙ СХВАТ (57) Изобретение относится к области машиностроения и может использоваться в качестве схватов роботов и манипуляторов, работающих в составе гибких производственных систем. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей и упрощение системы управления за счет расширения зоны работы схвата, обеспечивающего мини„.,SU„„1395480 А 1 мально необходимые усилия зажима заготовки. При подаче давления в рабо— чую полость 26 одностороннего силового цилиндра 11 привода зажима, установленного на корпусе i очувствленная губка 14> установленная на

его штоке 12, перемещается. Ей навстречу до зажима детали перемещается губка 10 по направляющей 9 корпуса 1 посредством системы рычагов 15.

При этом происходит утапливание подпружиненного ролика 20, несущего на себе заслонку 21 чувствительного элемента, включающего также сопло

23, пневматически связанное с рабочими полостями 26 и 31 соответственно привода зажима и пневмопривода локального подъема, который необходим для организации проскальзывания ролика 20 относительно детали. 2 ил.

1395480

Изобретение относится к машиностроению и может быть применено в качестве схватов роботов и манипуляторов, работающих в составе гибких производственных систем.

Цель изобретения - расширение функциональных воэможностей и упрощение системы управления эа счет расширения зоны работы схвата, обеспечивающего минимально необходимые усилия зажима заготовки.

На фиг. 1 представлен адаптивный схват, разрез; на фиг. 2 — разрез . А-А на фиг. 1. 15

Корпус 1 схвата установлен на штоке 2 поршня 3 пневмопривода ло кального подъема, содержащего крышку 4 и корпус 5, который расположен

:на рабочем органе манипулятора. По.лость 6 пневмопривода локального

1 подъема соединена с атмосферой отвер стия 7 и в ней расположена пружины

8 сжатия. С одной стороны корпуса 1 схвата в направляющей 9 установлена губка 10, а с другой стороны расположен привод зажима, выполненный в виде силового цилиндра 11 на штоке 12поршня 13 которого установлена очувствленная губка 14, причем губки 10 и 14 связаны между собой при помощи устройства, синхронизирующего их перемещение, которое может быть выполнено например, в виде рычажной системы 15. В очувствленной губке 14 выполнена внутренняя полость 16, в которой расположена с возможностью ее перемещения по направляющим 17 подпружиненная перпендикулярно оси схва-40 та плоской пружиной 18 рамка 19. В рамке 19 установлен ролик 20 с возможностью его поворота вокруг своей оси, перпендикулярной направлению перемещения губок. На ролике 20 укреп- 45 лена ступенчатая заслонка, меньшая ступень 22 которой в начальном положении (фиг.1) расположена под соплом

23, установленным вертикально в очувствленной губке 14. Ролик 20 для увеличения трения о него захватываемой детали может быть выполнен, например, из резины или на его наружную поверхность может быть наклеена резиновая прокладка. Большая ступень 24

55 заслонки 21 выполнена с возможностью ее расположения под соплом 23 при зажиме детали и, следовательно, при утапливании ролика 20. В исходном положении заслонка 21 упирается на упор 25, выполненный в рамке !9.

Рабочая полость 26 привода зажима соединена. с магистралью 27 сжатого газа через редуктор 28 давления, электропневмоклапан 29 и дроссель

30. Рабочая полость 26 соединена также со входом сопла 23 и с рабсчей полостью 31 пневмопривода локального подъема. Полость 32 привода зажима соединена с атмосферой отверстием 33, и в ней установлена пружина 34 сжатия.

Адаптивный схват манипулятора работает следующим образом.

Манипулятор выводится к рабочей зоне таким образом, что ось схвата, установленного на рабочем органе манипулятора, совпадает с осью захватываемой детали. После подачи сигнала управления на электропневмоклапан

29 он соединяет магистраль сжатого воздуха 27 через редуктор 28 давления с рабочей полостью 26 привода зажима.

Сжатый воздух из полости 27 проходит через дроссель 30 и рабочую полость

26. к соплу 23, откуда вытекает в атмосферу, дросселируясь на кромке между торцом сопла 23 и меньшей ступенью

22 заслонки 21. Заслонка 21 под действием струи сжатого воздуха опирается в данный момент на упор 25 рамки 19. Таким образом, рабочая полость

26 представляет собой междроссельную камеру, в которой устанавливается некоторое избыточное давление Р, . При этом на поршень !3 действует сила давления, которая по своей величине больше, чем сила упругости пружины

34 в сжатом состоянии. Эта же величина давления Р„ устанавливается в рабочей полости 31 пневмопривода локального подъема, однако начальное натяжение пружины 8 больше, чем сила давления на поршень 3. Поэтому поршень 3 пневмопривода локального подъема остается в исходном положении, а поршень 13 привода зажима начинает движение. При этом очувствленная губка 14, установленная на штоке

12, также начинает движение в сторону детали, и за счет рычажной системы 15 синхронно с ней по направлявшей 9 начинает движение и губка 10. Движение губок 10 и 14 происходит до зажима детали в губках.

При этом происходит утапливание ролика 20 вместе с рамкой 19 эа <-чет двиз 13954 жения ее по направляющим 17 внутренней полости 16 губки 14. Пружина 18 при этом сжимается.

За счет изменения положения ролика 20 заслонка 21 занимает отно5 сительно губки 14 такое положение, что большая ступень 24 заслонки 21 располагается под соплом 23. При этом уменьшается .величина зазора меж- 10 ду торцом сопла 23 и заслонкой 21, и поэтому давлению в рабочей полости 26 повышается и достигает величины Р . Произведение этого избыточного давления на площадь поршня 13 за вычетом силы упругости пружины 34 и силы упругости пружины 18 представляет собой минимально возможную величину усилия, создаваемого приводом зажима. 20

В рабочей полости 31 устанавливается также давление Р, при этом величина силы давления достаточна для преодоления усилия пружины 8. Поэтому поршень 3 начинает движение вверх 25 и, следовательно, вверх начинают движение губки 10 и 14. При этом может возникнуть два случая. Если между губками 10 и 14 и деталью возникает проскальзывание, то ролик 20 начинает поворачиваться по часовой стрелке за счет большого трения между ним и деталью. Поэтому заслонка

21 занимает новое положение, уменъшая зазор между соплом 23 и большей ступенью сопла 24, а давление в рабочей полости 26 и, следовательно, величина усилия привода зажима при этом увеличивается. По достижении отсутствия проскальзывания детали в губках процесс регулирования прекращается. Подъем поршня 3 пневмопривода локального подъема прекращается при уравновешивании величин силы избы.точного давления, действующего на 45 поршень 3 со стороны рабочей полости

31, и силы упругости пружины 8.

Во втором случае при минимальной величине усилия привода зажима проскальзывания детали в губках не будет . При этом не осуществляется и регулирование усилия сжатия, так как ролик 20 не вращается.

После окончания процесса регулирования деталь, зажатая в схвате манипулятора, транспортируется в заданную позицию. Если в процессе переноски возникает некоторое ускорение в направ.пении вертикальной оси, то осуществляется автоматическая подрегулировка усилия сжатия .

При необходимости отпустить деталь и вернуть схват в исходное положение снимается .сигнал управления с электропневмоклапана 29, и рабочие полости 26 и 31 соединяются с атмосферой. За счет действия пружин 8, 18 и 34 элементы схвата приходят в исходное положение.

Таким образом, данный схват позволяет захватывать детали и осуществлять их переноску с минимально необ— ходимым усилием. Данный схват может работать в различных (например, в пожаровзрывоопасных) зонах, так как элементы электроавтоматики не располагаются в самом схвате и могут быть вынесены из рабочей зоны. Регулирование усилия сжатия детали осуществляется автоматически по команде на зажим электропневмоклапана и не требует связи с системой управления манипулятора (кроме подачи команды на зажим), что позволяет использовать его для работы в качестве схвата для манипуляторов, работакщих в составе гибких производг;— венных систем.

Формула и з о б р е т е н и я

Адаптивный схват, расположенный на рабочем органе манипулятора и содержащий корпус, в котором расположены губки, связанные с приводом их сведения и имеющие возможность синхронного перемещения, одна из которых, очувствленная, снабжена элементами системы управления, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и упрощения системы управления, очувствленная губка выполнена с внутренней полостью, внутри которой с возможностью перемещения по направляющим перпендикулярно оси схвата расположена подпружиненная рамка, на которой установлен ролик, имеющий возможность поворота вокруг своей оси, расположенной перпендикулярно направлению перемещения губок, а на ролике выполнена ступенчатая заслонка, меньшая ступень которой в началь-, ном положении расположена под соплом, установленным во внутренней полости очувствленной губки, а большая выполнена с возможностью расположения под соплом при зажиме дета13ч54В0 ло — заслонка и с дополнительно введенным пневмоприводом локального подъема, корпус которого жестко за5 креплен на рабочем органе манипулятора, а на выходном элементе жестко установлен корпус схвата.

И 77 1У 74

Рин 7

Составитель Т. Пинчук

Техред М„Ходанич

Корректор А. Тяско

Редактор Л. Повхан

Заказ 2451/17

Тираж 908

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., п. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, пи, причем очувствленная губка смонтирована на штоке привода зажима, выполненного в виде одностороннего силового цилиндра, установленного на корпусе и пневматически связанного с чувствительными элементами типа сопЮ

Ул гс р< .>, у. i. И < к, ч >.:. ч,