Захват манипулятора

 

Изобретение относится к промышленной робототехнике и, в частности, к средствам точного захвата и удержания деталей. Захват манипулятора содержит планки 10, связанные с тягами 7 и 8 приводов их перемещения , причем приводы перемещения выполнены в виде силовых цилиндров 4 и 3 с полыми штоками 5 и 6. Захват снабжен фиксаторами положения тяг 7 и 8 относительно штоков 5 и 6. Кроме этого на вертикальной стойке 22, смонтированной на опоре 1, неподвижно установлен корпус 23 поршневого привода вертикальной фиксации , свободный конец шток-поршня 24 которого имеет возможность контактировать с деталью. Захват детали осуществляется планками 10 с последующей вертикальной фиксацией детали штокомпоршнем 24. После чего происходит фиксация положения тяг 7 и 8, что позволяет захвату запомнить первоначальное положение детали. 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з В 25 J 15/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Р

f (21) 4685708/08 (22) 25;04.89 (46) 07,12.92, Бюл. ЬЬ 45 (71) Фрунзенский политехнический институт (72) В.Д.Даровских, (56) Авторское свидетельство СССР.

М 1588543, кл. В 25 J 15/00, 1990. (54) ЗАХВАТ МАНИПУЛЯТОРА (57) Изобретение относится к промышленной робототехнике и, в частности, к средствам точного захвата и удержания деталей.

Захват манипулятора содержит планки 10, связанные с тягами 7 и 8 приводов их перемещения, причем приводы перемещения Ы 1779581 А1 выполнены в виде силовых цилиндров 4 и 3 с полыми штоками 5 и 6. Захват снабжен фиксаторами положения тяг 7 и 8 относительно штоков 5 и 6. Кроме этого на вертикальной стойке 22, смонтированной на опоре 1, неподвижно установлен корпус 23 поршневого привода вертикальной фиксации, свободный конец шток-поршня 24 которого имеет возможность контактировать с деталью; Захват детали осуществляется планками 10 с последующей вертикальной фиксацией детали штоком- поршнем 24. После чего происходит фиксация положения тяг 7 и 8, что позволяет захвату "запомнить" первоначальное положение детали. 5 ил.

1779581

10

25

35

50

Изобретение относится к промышленной робототехнике и, в частности, к средствам точного захвата и удержания деталей.

Цель изобретения — расширение технологических возможностей.

На фиг.1 изображена конструкция захвата манипулятора; на фиг.2- сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 — вид Б на фиг.1; на фиг.4 — узел 1 на фиг.1; на фиг.5 — вид Б на фиг,1.

Захват содержит опору 1, которая жестко соединена с рукой манипулятора(на фигурах не показана). На опоре 1 с возможностью вращения вокруг ее оси 2 и жесткой фиксации смонтированы корпусы 3 и 4 поршневых приводов зажима. Оси дан- 15 ных приводов расположены в плоскости, перпендикулярной к оси 2 опоры 1, и образуют между собой углы в 60, 90, 120, или

180 . Для этого корпусы 3 и 4 выполнены с возможностью вращения относительно оси

2 и жесткой их фиксации. Шток-поршни 5 и

6 данных приводов выполнены полыми и в них размещены тяги 7 и 8. Наружный конец каждой тяги 7 и 8 посредством кронштейна

9 жестко связан с планкой 10. Последние выполнены с возможностью взаимодействия с деталью 11. Противоположные концы тяг 7 и 8 выполнены с буртиками 12 и 13.:

Кроме того, тяги 7 и 8 подпружинены относительно шток-поршней 5 и 6 и буртиков 12 и 13 пружинами сжатия 14 и 15. В свободном конце каждого шток-поршня 5 и 6 смонтированы электромеханические фиксаторы соосно тягам 7 и 8. Электромеханический фиксатор состоит из корпуса 16, с размещенными в нем цангой 17, выполненной с возможностью воздействия на тягу 7 (8) якорем 18, втулкой 19, обмоткой электромагнита 20, пружиной 21; определяющей расположение якоря 18 относительно цанги

17. Цанга 17 выполнена с наружным конусом, а якорь 18 содержит внутренний конус, которые выполнены с возможностью взаимодействия друг с другом. Цанга 17 образует поступательную кинематическую пару с якорем 18, а последний образует поступательную кинематическую пару с тягой 7 (8).

На вертикальной стойке 22, смонтированной на опоре 1, неподвижно установлен корпус 23 поршневого привода вертикальной фиксации, свободный конец шток-поршня 24 которого выполнен с возможностью контактировать с деталью 11, являющейся обьектом захвата. Ось шток-поршня 24, а также планки 10 установлены в единой вертикальной плоскости, ориентированной перпендикулярно к оси детали 11. Штокпоршень 24 подпружинен относительно корпуса 23 пружиной 25 сжатия.

Работа захвата протекает следующим. образом.

Рука манипулятора выносит захват в зону его взаимодействия с деталью 11. При этом планки 10 и шток-поршень 24 разведены в радиальном направлении относительно центра захвата, что гарантирует беспрепятственное его наведение на деталь. Эта операция выполняется при подаче энергии в штоковую полость корпуса 23 и поршневые полости корпусов 3 и 4.

Обмотки электомагнитов электромеханических фиксаторов обесточены и пружиной 21 якорь 18 сдвинут в крайне правое положение, в результате чего исключен контакт конусных поверхностей цанги 17 и якоря 18, и лепестки цанги разведены. Это обеспечивает свободное перемещение тяги

7(8) относительно электромеханического фиксатора.

Угол между осями поршневых приводов зажима задается вручную, вращением их относительно оси 2 опоры 1 с последующей жесткой фиксацией корпусов 3 и 4 и осью 2.

Изменением угла расположения между осями поршневых приводов достигается требуемая точность расположения схвата (его зажимных элементов) относительно детали.

При выполнении .операции зажима первоначально срабатывают шток-поршни 5 и 6 поршневых приводов зажима, которые через пружины 14 и,15тяги 7 и 8и кронштейны

9 приводят планки 10 во взаимодействие с наружной поверхностью детали 11. Требуемое усилие зажима достигается соответствующими жесткостью и деформацией пружин 14 и 15. Наличие гибкой связи между шток-поршнем 5 (6) и тягой 7(8) позволят захвату беспрепятственно взаимодействовать с деталями, имеющими различные диаметры или меняющими их при ведении технологического процесса.

При условии жесткой фиксации детали

11 в приспособлении основного технологического оборудования (на фигурах не показаны) происходят не равные перемещения шток-поршней 5 и 6 относительно корпусов

3 и 4, что обусловлено погрешностями наведения захвата на деталь рукой манипулятора и обработки. В результате этого не равны и усилия со стороны каждой планки 10 на деталь 11.

Далее срабатывают поршневой привод вертикальной фиксации, шток-поршень 24 которого пружиной 25 прижимается к детали 11, и якори 18 электромеханических фиксаторов при подаче на обмотки 20 электромагнитов питающего напряжения.

Якори 18 под действием электромагнитных сил смещаются влево вдоль оси тяги 7 (8), 1779581 преодолевая усилие пружины 21 и своей внутренней конусной поверхностью воздействуют на наружный конус цанги 17. Лепестки цанги 17 при этом обжимают наружную поверхность тяги 7 (8), исключая возможность линейного перемещения последней относительно шток-поршня 5 (6).

После этого возможно освобождение детали 11 от сил, удерживающих ее в приclloco6II8HNpI. TBK как зажимные элементы

10 захвата неподвижны из-эа жесткой фиксации, связанных с ними тяг 7 и 8 на штокпоршнях 5 и 6, то переориентации детали не

- произойдет. Захват запоминает первоначальное положение детали.

Для разжима детали 11 достаточно обеспечить реверс шток-поршнями 5 и 6 и

24, и все элементы, контактирующие с наружной поверхностью детали, отходят, С целью снятия информации о погрешностях, возникших на предыдущем цикле зажима, отключается питание обмоток 20 и якорь 18 пружиной 21 возвращается в исходное правое положение, освобождая цангу 17. Лепестки цанги 17 в свою очередь освобождают тягу 7 (8) и последняя пружиной 14 (15) выставляется в первоначальное положение.

5 Подготовлены условия для автоматического повторения цикла, Формула изобретения

Захват манипулятора, содержащий кор10 пус, смонтированные на нем приводы в виде силовых цилиндров, расположенных радиально относительно оси захвата, при этом штоки силовых цилиндров связаны с зажимными элементами, о т л и ч а ю щ и й15 с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей, штоки силовых цилиндров выполнены полыми, а каждый зажимной элемент снабжен фиксатором, выполнен в виде планки и смонтирован на

20 тяге, причем тяги расположены в полом штоке и подпружинены относительно него, а фиксатор смонтирован в штоке с возмож ностью взаимодействия с тягой.

1779581

Составитель С. Архипов

Редактор С. Кулакова Техред М.Моргентал Корректор Э. Лончакова

Заказ 4411 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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