Привод захватных органов манипулятора

 

-Привод захватных органов манипулятора . Использование машиностроение, в частности , в конструкциях захватных органов роботов и манипуляторов Привод захватных органов манипулятора содержит корпус 1 с крышками 2 и 3. Полый поршень 9 с крышками 10 и 11 установлен в корпусе с образованием поршневой Б и штоковой В полостей. В поршне 9 силового цилиндра выполнены полости Г и Д, для управления моментным двигателем лопасти которого состоят каждая из двух лопаток. Первая лопатка 12 - двухступенчатая по наружному диаметру - жестко закреплена на валу 13 и обеспечивает фиксацию положения этого вала и связанных с ним захватных органов за счет конструктивного исполнения обеих лопаток 12 и 14, т.к последняя перемещается по поверхности первой при их взаимодействии с рабочей средой, подаваемой программно в полости двигателя . 4 з п ф-лы, 3 ил.

CO(03 COBFTCKMX

СОЦИАЛИСТИ tECKVlX

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР .

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4901120/08 (22) 09.01.91 (46) 30;08,92, Бюл,%32 (71) Всесоюзный научно-исследовательский, конструкторский и технологический институт мотоциклов и малолитражных бензиновых двигателей внутреннего сгорания (72) А,Д,Иванов и B.ß,Ïàâëèêoâ (56) Авторское свидетельство СССР

М 1323517, кл. В 66 С 3/16, 1985. (54) ПРИВОД З аВАтНЫХ ОРГАНОВ МАН И П у Л ЯТС РА (57) Привод захватных органов манипулятора. Использование; машиностроение, в час- тности, в конструкциях захватных органов роботов и манипуляторов. Привод захватных органов манипулятора содержит корпус

„„ Ы„„1757870 А1 (s )s В 25.! 9/14, 15/00, 9/08, Р 15B15/20

1 с крышками 2 и 3; Полый поршень 9 с крышками 10 и 11 установлен в корпусе с образованием поршневой Б и штоковой В полостей. В поршне 9 силового цилиндра выполнены полости Г и Д, для управления моментным двигателем лопасти которого cocTGAT каждая из двух лопаток, Первая лопатка 12 — двухступенчатая по наружному диаметру — жестко закреплена на валу 13 и обеспечивает фиксацию положения зтого вала и связанйых с ним захватных органов за счет конструктивного исполнения обеих лопаток 12 и 14, т.к. последняя перемещается по поверхйости первой при . их взаимодействии с рабочей средой, подаваемой программно в полости двигателя, 4 з.п,ф-лы, 3 ил.

1757870

Изобретение относится к машиностроению, в частности, к конструкциям приводов захватных органов манипул оров и роботов, Известны различные конструкции пневмо- или гидроприводов (1J, (2), содержащие корпус силового цилиндра с установленным в нем полым поршнем со штоком. В полос и поршня установлен пневмо- или гидродвигатель, Недостатком известных конструкций является отсутсвтие возможности осуществления программированных разворотов выходного штока силового цилиндра при возвратно-поступательном движении штока, Известен привод захватных органов, принятый за прототип (СССР, а,с, М 1323517 от 27.02.85 P)), содержащий силовой цилиндр смыкания захватных органов в гори зойтальной плоскости, причем поршень силового цилиндра выполнен с полостью, в которой расположен корпус моментного цилиндра, выполненного со штоком для соединения с грузоподьемной машиной.

Недостатком зтого привода является то, что привод не обладает возможностью осуществлять остановки штока моментного двигателя B ôéêñèðîîàííûõ крайних и flpGмежуточных положениях.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем обеспечения фиксированного останова разворота захватных органов в двух крайних и промежуточном положениях, Указанная цель достигается тем, что в известном приводе, содержащем силовой цилиндр, смыкания захватных оргачов, включа1ощий в себя поршень со штоком, размещение в корпусе с крышками, причем шток связан с захватными органами, корпус связан с манипулятором, а поршень выполнен полым. Моментный двигатель разворота захватных органоЬ включает в себя корпус, вал с рабочими лопастями, размещенными в полостях управления, образованными в корпусе, причем сам моментный двигатель размещен в полом поршне силового цилиндра, а вал двигателя установлен с возможностью разворота захватных органов.

Согласно изобретения полости управления двигателя выполнены разного диаметра, рабочие полости состоят из двух лопаток, выполненных в виде секторов круговых колец, первая из которых двухступенчатая по внешнему радиусу сектора закреплена по внутреннему радиусу неподвижно на валу, по внешнему радиусу большей ступени размещена в полости управления корпуса меньшего диаметра, вторая размещена по внутреннему радиусу сектора на ступени меньшего радиуса первой лопатки, а по внешнему радиусу — в полости корпуса большего диаметра и уста5 новлена с возможностью перемещения в полости по дуге окружности цилиндра.

В варианте предложенного устройства крышка цилиндра установлена с возможностью поворота в корпусе цилиндра и связа .0 на с валом моментного двигателя шлицевым соединением, захватные рычаги установлены шарнирно на крышке, а связанные с ними тяги закреплены шарнирно нэ валу двигателя, 15 Р другом варианте, с целью повышения надежности работы, вторые лопатки установлены с возможностью перемещения на коаксиально размещенных в полостях управления большего диаметра и закреплен20 ных неподвижно в корпусе направляющих посрелством отверстий под направляющие, образованные в лопатках и подпружинены относительно крайнего положения лопаток пружинами сжатия.

25 Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемый привод отличается от прототипа конструктивными признаками, позволяюьцими сделать вывод, что заявляемое технй30 ческое решение соответствует критерию

"новизна", Анализ известных технических решений (аналогов) в исследуемой и смежных с ней областях, например, подьемнотранспортного оборудования, в частности, в

35 конструировании приводов грузозахватных устройств и общего машиностроения, в конструировании пневмо- или гидроприводов позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с существенными

40 отличительными признаками в заявляемом приводе, и признать заявляемое решение соответствующим критерию "существен- . ные отличия".

Суть изобретения поясняется чертежа.15 ми.

На фиг.1 изображен привод захватных органов манипулятора, общий вид с продольным разрезом; на фиг,2 — сечение А — А (фигурный вырез); на фиг.3 — один из воз50 можных вариантов крепления захватных органов в конструкции привода с поворотной передней крышкой, Привод захватных органов манипулятора содержит корпус 1 с крышками 2 и 3, 55 прикрепленными к корпусу, например, винтами. В корпусе 1 и крышках 2 и 3 образовань1 каналы 4, 5, 6, 7 для подвода и отвода рабочей среды, а также каналы дренажа 8.

Полый поршень 9 с крышкой 10 и што-,ом 11 установген в корпусе 1 с образованием пор17578 0 шневой Б и штоковой В полостей. Внутри пусе 1 привода посредством, например, поршня 9 размещен неполнойоворотный прлжимного кольца 23, закрепленного на двигатель, В поршне 9 выполнены полости, корпусе 1 винтами.

ГиДуправлениядвигателяразногодиамет- В этом варланте при наличии в констра (фиг,2). В полостях управления Г и Д 5 рукцил пружины 21 она оперта на кольца 24, размещены рабочие лопасти, каждая из ко- за:;репленнае в корпусе 1 посредством проторых состоит из двух лопаток, выполнен- межуточнага ксльца 25, являющегося одно- ных в виде секторов. Первая лопатка 12 — временна и установочным для образования двухступенчатая по внешнему радиусу. сек- посадочного места для бурта крышки 3. Рытора кольца, закреплена неподвижно на ва- 10 чаги 26 в атом варианте, например, закреплу 13 двигателя по своему внутреннему лены ш рнирно на крышке 3, а тяги 27, радиусу посредством, например, винтов; По связанные с рычагами, закреплены шарнирвнешнему радиусу большей с упени лопат- на на валу 13. ка 12 установлена в полости Г управления Прйвад захватных органов манипулятоменьшего диаметра, Вторая лопатка 14 раз- 15 ра работает следующим образом, мещена по внутреннему радиусу — на ступе- При соединении канала 4 с напорной ни меньшего радиуса двухступенчатой линией, а канала 5 со сливной, рабочая лопатки 12, по внешнему радиусу — в поло- среда заполняет полость Б. При атом порстиуправленияДбольшегодиаметра. Поло- шень привода перемещается вправо, шток сти управления Г и Д образованы за счет 20 11 с валом 13 и закрепленной на нем губкой установки в поршне 9 секторов круговых 18, перемещает захватываемую деталь и колец 15 и 16, скрепленных с корпусом пор- происходит ее захват . шня 9, например, винтами. Вал 13 установ-, Для освобождения детали ат захвата кален с возможностью поворота в крышке 10 нал 5 соединяется с напорной линией., а и штоке 11, а также по внутреннему радиусу 25 канал 4 со сливной, поршень привода перемещается влево. Губки 18 совместно с канаВ варианте конструктивного исполне- лам 13 отходит от захватываемой детали, ния привода, он, например, своей крышкой В приводе конструктивно предусмот3 скреплен с корпусом 1 безрычажнога за- рен разворот губок 18 или захватных ычахватного.устройства манипулятора, или за" 30 гав 26 с тягами 27 как перед захватом, так и хватным рычагом 17 рычажного захватного с захваченной деталью, В первом случае устройства, На валу 13 неподвижно уста- рабочая среда и ее слив производится че ез новлена захватная губка.18, каналы 6, 7, 8; во- втором — через правые

С целью обеспечения надежности раба- каналы (фиг.1). ты, например, при повороте обеих лопаток 35 Разворот детали или захватных органов

12 и 14, вторая лопатка 14 установлена на происходит следующйм образом. коаксиально размещенных в полости Д на- При соединении канала 7 с на правляю 19 ала с напорной я цих19, закрепленных неподвижно линией, а канала 6 — со сливной, рабочая в отверстиях, образованных в секторах 16. среда заполняет полость управления Г. ЛоНаправляющие 19 выполнены, например, 40 пвтки 12, 14 поворачиваются, совместно с круглого сечения. Лопатки ",4 подпружине- ними и вал 13 до достижения лопаткой t2 ны относительно крайнего положения пру- крайнего положения в полости Д, При соежинами сжатия 20, динении канала 6 с напорной линией, а каВ варианте конструктлвного исполне- нала 7 — со лианой рабоча й, ра.очая среда ния привода, обеспечивающего уменьше- 45 заполняет полость управления Д и лопатка .ние количества трубопроводов, 12 осуществляет поворот вала 13 до моменподводящих рабочую. среду к приводу, пор- та достижения крайнего йоложения лопатки шень, а именно крышка-шток 11 подпружи- 12 в полости Г. иена относительно крышки. 3 цилиндра Для получения промежуточной остановпружиной сжатия 21, 50 ки поворота вала 13 с напорной линией соС целью расширения функциональных едлняются каналы 6 и 7; при зтом рабе ая возможностей за счет обеспечения разво- . среда заполняет полости Г и Д, и ичем, ротаприводомзахватныхрычаговрычажно- поступая в полость Д, давление рабочей го захватного устройства относительно среды воздействует на обе лопаткл 12 и 14, продольной оси захвата, крышка-шток 11 55 а в полости Г на лопатку 12 с образующей выполнена без полого штока или с его час- большего радиуса, Лопасть занимает протью, не взаимодействующей с крышкой 3, межуточное положение, при котором лопатвал 13 и крышка 3,: связаны между собой ка 14 оперта своей боковой поверхностью в шлицевым соединейием 22, Крышка 3. за- сектор 16 и ступень большего радиуса локреплена о возмол<ностью поворота в кор- латки 12.

1757070

Во всех случаях движенйя лопатки 14

fIpoHMKBlo+BR за лопатку рабочая срера стравливается через дренажные отверстия

8, соединяемые сливной магистраль«о по программе работы привода, 5

Работа привода при развороге аналогична как с деталью, так и без нее.

Б варианте привода с установленной в .силовом цилиндре возвратной пружиной

21, перемещение поршня В исходное г«оло-. I0 жение осуществляется после снятия давле-. ния жидкости, подаваемой через кaíaf!û 4 или 5, причем пружина 21 можетустанавлиВаться как Б полости В, так и В полости Б.

РазВОрОт BaxeBTHQ«o устройства flp! I Yc- 15 пользовании варианта привода, изображенного на фиг.3, осуществляется следу«о цим образом, При подаче давления рабочей среды в каналы 6 или 7 или 6 и 7 (по выше рассмотренному принципу) происходит 20 разворот вала 13, совместно с валом 13 разворачивается связанная с ним шлицевым соединением 22 крышка 3 с буртом в кольцах. 25 и 23 и корпусе 1, образу«ощ«1м с буртом крышки 3 враща«ощееся соедине- 25 ние, Совместно с крышкой 3 осущ ствляют пов« рот и рь«чаги 2о с тггами 27 с детальто в захвате.

Таким ОбразОм, предлаГаемое устрОЙ : тво по сравнению с прототипом три фиксиро- 30 ванных положения захватываемой детали, или положение захватных органов, что НеОбхОдимО, напpMMep, потехнОлоГии транспортирования детал«и из накопителя к обрабатывающему станку. 35

Кроме этого, по сравнению с прототипом, где разворотдетали происходит совмесТНо с захватным устрОйством, Б

ПРЕДЛаГаЕМОМ УСтРОйСтВЕ РаЗБОРОт ДЕтаЛИ

ОсуществлЯетсЯ тОлькО поВоротом захват- 40 ных органов, что более приемлемо при разработке манипуляторов и роботов.

Формула изобретения

1, Привод захватных органон манипулятора, содер>кащий силовой цилиндр, имеющий корпус с крышками и полый шток с поршнем, а также размещенный в полости поршня моментный двигатель, имеющий корпус с неподви>кным упором и поворотный вал с основной рабочей лопастью, о тл ч а ю шийся тем, что, с цель«о расширения технологических возможностей, моментный двигатель снабжен дополнительными неподвижным упором и рабочей лопасть«о, обе рабочие лопасти выполнены в виде кольцевых сеКТороВ и состоят из двух лопаток, Одна из которых выполнена двухступенчатой по ««аружному диаметру и закреплена неподвижно на валу моментного двиГателя, а вторая размеще-IB на повсрхности ступени меньшего диаметра neрвоГ лопатк«и с возможностью перемещения по ней.

2. Привод по и 1, о т л и «а ю щ и Й с Я тем, что вал моментного двигателя установлен в полом штоке силового цилиндра с возмо>кность поворота относительно него.

3, Привод по пп.1 и 2, о т л и ч а «о щ и йс я тем, что он снаб>кен дуговыми направля«ощл ми с установленными на них пружинами сжатия, а вторая лопатка ка>кдОй лопасти смонтирована на этой направля ощей с возможностью перемещения под действием пружинь«сжатия.

4, Привод oо пп.1 — 3, о т и и ч а «о щ и йс я тем, что неподвижные упоры Выполнены

Б Виде кольцевых секто,)ов.

5, Привод по пп,1 — 4, о т л и ч а «о щ и йс я тем, что крь«шка корпуса силового цилиндра сВязайа с BBTIGM моментнОГО двиГателя шлиф,;;эвь«м соединением.

1757870

Рог. У

Составитель А. Иванов

Тех ред M.Моргентал Корректор Н. СлободЯник

Редактор С. Новик

Заказ 2962 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., 4!5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул.Гагарина, 101