Захватное устройство

 

Изобретение относится к робототехнике, а именно поворотным захватным устройствам манипуляторов . Устройство содержит корпус 1, в котором на неподвижных осях 2 установлены симметрично подвижные роликовые опоры 3. между которыми расположены поворотные рычаги 4, имеющие на наружных концах сменные губки 5, а противоположные концы соединены шарнирно друг с другом и с подвижной тягой 6 от привода осью шарнира 7. Между поворотными рычагами 4 установлена пружина сжатия 8 в качающихся опорах 9. 3 ид

(19) RU (11) (51) 5 B25J15 ОО

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 4911036/08 (22) 12.02.91 (46) 30.12.93 Бюл. Ма 47 — 48 (76) Вейтцель Олег Олегович; Вейтцель Олег Владимирович (54) ЗАХВАТНОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к робототехнике, а именно поворотным захватным устройствам манипуляторов. Устройство содержит корпус 1, в котором на неподвижных осях 2 установлены симметрично подвижные роликовые опоры 3, между которыми расположены поворотные рычаги 4, имеющие на наружных концах сменные губки 5, а противоположные концы соединены шарнирно друг с другом и с подвижной тягой 6 от привода осью шарнира 7.

Между поворотными рычагами 4 установлена пружина сжатия 8 в качающихся опорах 9. Э ил.

2005062

Изобретение относится к робототехнике, а более конкретно к механическим поворотным (вращательным) захватным устройствам (ЗУ) манипуляторов для обслуживания, например, металлорежущих станков с ЧПУ(числовым программным управлением).

Известны конструкции захватных устройств такого типа, которые представляют собой различные рычажно-шарнирные передаточные механизмы с тягой (штоком) от пневмо-, гидро- или другого привода {см.

Манипуляторные системы роботов. Под ред. А.И.Корендясева. M.; Машиностроеwe, 1989, с. 413, рис. 12.3).

Конструктивная схема представляет собой зажимные рычаги, на одном конце которых установлены захватные губки, а противоположные концы соединены шарнирно между собой и с неподвижной опорой (корпусом). Тяга {шток) от привода (гидравлического или пневматического) кинемати- чески связана посредством промежуточных рычагов и шарниров с серединой поворотных рычагов.

Аналогично выполнены и остальные принципиальные конструктивные схемы приведенных аналогов, различие которых заключается лишь в расположении привода и неподвижных опор (корпуса) эажимных рычагов.

Общие недостатки таких захватных устройств следующие: относительная сложность рычажно-шарнирного механизма иэ-эа наличия между тягой (штоком) приводного устройства и эажимными рычагами дополнительных промежуточных звеньев; дОполнительные промежуточные звенья усложняют кинематику и конструкцию захватного устройства, требуют места в зоне своего нахождения и перемещения (движения), увеличивают массу и снижают надежность.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является схват манипулятора для цилиндрических деталей (см. авт. св. ССС М 1323373, кл. 8

25 J 15(08, 1986), который представляет собой поворотные двуплечие зажимные рыча. ги (губки) на оси вращения, причем с одной стороны оси находятся прямолинейная губка и губка с прямолинейным и профилированным участком, а с другой стороны оси— ролики.

Ролики взаимодействуют с подвижной призмой, расположенной в корпусе, под воздействием штока от пневматического привода. Губки подпружинены пружиной, Основные недостатки прототипа следующие: указанное захватное устройство предназначено только для цилиндрических деталей, что ограничивает его технологические возможности; громоздкость конструкции самого устройства, поскольку губками (поворотными зажимными рычагами) управляет через ролики подвижная, охватывающач их (внутренняя) призма в неподвижном корпусе, что значительно увеличивает массу и габариты всего устройства; необходимость губок с прямолинейным и профилиро10 ванным участком, выполненным с профилем по сложному математическому закону; отсутствие возможностей для установки (или перестановки) сменных губок под детали другой конфигурации, Целью изобретения является расширеwe технологических возможностей захватного устройства.

Предлагаемое техническое решение обеспечивает достижение поставленной це20 ли, так как устройство может схватывать детали в широком диапазоне размеров разной конфигурации в сечении: круглые, многогранные и пр. Кроме того, устройство имеет небольшие габариты и массу, просто по конструкции, поскольку отсутствуют промежуточные рычаги и шарниры, связывающие тягу с поворотными рычагами, что ведет к повышению надежности в работе.

Наиболее рационально использовать

30 предлагаемое поворотное захватное устройство для оснащения манипуляторов различных роботов, т.е. в области робототехники, например, для обслуживания металлообрабатывающих станков с

35 ЧПУ, а также для захвата и транспортировки различных деталей между обрабатывающими станками.

Предлагаемое устройство является простым, компактным, точным, надежным и

40 экономичным, что обеспечивает как при изготовлении, так и при эксплуатации значительный экономический эффект.

Сущность изобретения заключается в том, что ось эажимных рычагов смонтирова45 на на подвижном выходном звене привода, а ролики смонтированы в корпусе с возможностью взаимодействия с наружной поверхностью зажимных рычагов, при этом губки на зажимных рычагах выполнены с возмож50 ностью их перестановки.

На фиг. 1 показано захватное устройство в раскрытом положении(т.е. перед захватом и зажимом обьекта манипулирования); на фиг. 2 — вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг, 55 3 — захватное устройство при зажиме объекта.манипулирования.

Захватное устройство содержит корпус 1, в котором на неподвижных осях 2 установлены симметрично подвижные роликовые опоры 3 (ролики), например, шарикоподшипники, 2005062 между которыми расположены одинаковые зажимные ролики 4 с возможностью взаимодействия своими наружными поверхностями с указанными роликами, причем ось.7 зажимных рычагов 4 смонтирована на выходном звене привода, т.е. на тяге (штоке) 6.

На противоположных (наружных) концах эажимных рычагов 4 установлены сменные губки 5 (например, призматические).

Губки 5, как и зажимные рычаги 4, имеют в месте присоединения друг к другу квадратные присоединительные площадки (см. фиг. 2) и симметрично расположенные на них элементы крепления (например, болты), что позволяет не только менять губки 5, но и поворачивать их вокруг своего центра на

900, что дает воэможность схватывать детали, расположенные не только поперек продольной оси захватного устройства, но и ориентированные вдоль ее.

Между зажимными рычагами 4 (в середине и симметрично) установлена пружина сжатия 8 в качающихся опорах 9.

Таким образом, зажимные рычаги 4, соединенные шарнирно между собой и тягой (штоком) 6 осью 7 с установленной между ними пружиной сжатия 8, образуют как бы механический "упругий" равнобокий клин" (с углом заострения a»), зажатый между роликовыми опорами 3 (роликами) корпуса

1, который удерживается в исходном положении (см. фиг. 1) ограничительным регулируемым упором 10 тяги {штока) 6, установленной в подшипнике 11 корпуса 1.

Ограничительный регулируемый упор 10 позволяет увеличивать (или уменьшать) велиФормула изобретения

ЗАКЬАТНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее корпус, смонтированные в нем подпружиненные зажимные рычаги с губками, при этом зажимные рычаги смонтированы на общей оси и кинематически связаны с выходным звеном привода, а в кинематической цепи укаэанной связи имеются рочину раствора губок 5 эажимных рычагов 4 захватного устройства (до ам» ).

При работе (см. фиг. 2) привод (например, гидравлический или пневматический)

5 воздействует на тягу(шток) 6, перемещая ее влево по стрелке Р, которая через шарнир 7 тянет поворотные рычаги 4 и они сходятся под воздействием роликовых опор 3 (т.е. поворачиваются вокруг центра вращения—

10 шарнира 7), сжимая пружину 8, Таким образом "упругий равнобокий клин" сжимается (угол его заострения стремится к аь) и расстояние между сменными губками 5 уменьшается, 15 Расстояние между сменными губками 5 при схватывании объекта манипулирования

12 зависит от его величины, например от диаметра для цилиндрических деталей. Пока привод воздействует на механизм схвата

20 (т.е. тянет тягу (шток) 6 влево по стрелке Р) объект манипулирования 12 (деталь) будет находиться в зажатом положении. При этом расстояние между сменными губками 5 будет i&mt< (т.е. l стремится к 1 ь = О, когда

25 губки 5 контактируют друг с другом).

При обратном ходе тяги (штока) 6 вправо обьект манипулирования 12 (деталь) отпускается.

Нужно отметить, что при максимальноь".

30 (%n») растворе сменных губок 5 схвата, они как бы "высовываются" из корпуса 1, а при зажимании детали 12 "втягиваются" в корпус l, что создает удобство при схватывании и удержании деталей.

35 (56) Авторское свидетельство СССР

М 1323373, кл. В 25 J 15/ОО, 1986.. лики, отличающееся тем, что, с целью расширения технологических возможно40 стей, ось зажимных рычагов смонтирована на выходном звене привода, а ролики смонтированы в корпусе с возможностью взаимодействия с наружной поверхностью зажимных рычагов, при этом губки на за45 жимных рычагах выполнены с возможно.стью перестановки.

2005062

Производственно-издательский ко бинат "Патент", г. ужгород, ул.Гагарина, 101

Редактор А. Бер

Заказ 3419

Составитель О. Вейтцель

Техред M.Moðãåíòàë Корректор С, КЗско

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

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