Схват манипулятора

 

Использование: в различных отраслях промышленности, в частности в устройствах для перемещения сыпучих или вязкоподвижных материалов в легко повреждаемой упаковке. Сущность изобретения: каждый гибкий палец схвата состоит из фасонных звеньев, выполненных в виде прямоугольной и трапециевидной частей. Через каждую часть проходят две упругие ленты, которые связаны с соответствующими гибкими тягами. При вращении барабанов гибкие тяги получают разнонаправленное перемещение, за счет чего гибкие пальцы изгибаются и захватывают груз. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к исполнительным органам промышленных манипуляторов и может найти применение в химической, пищевой, легкой и других отраслях промышленности для бережного перемещения сыпучих или вязкоподвижных материалов в легко повреждаемой упаковке, прежде всего полиэтиленовых, матерчатых и бумажных мешках.

В изобретении по авт. свид. N 1514609, кл. В 25 J 15/00 описан схват манипулятора, содержащий корпус, по крайне мере две пары гибких пальцев, расположенных в два ряда и состоящих из фасонных звеньев с пазами, установленных посредством этих пазов на упругой ленте, и управляющие гибкие тяги, соединенные с приводом перемещения гибких пальцев. Он снабжен двумя профильными балками, установленными на корпусе симметрично его оси, механизмом перемещения этих балок, траверсами, размещенными в профильных балках, платформой, установленной в нижней части корпуса с возможностью ее перемещения, а также стойками П-образного сечения по числу гибких пальцев, закрепленными на соответствующих профильных балках, при этом начальные звенья гибких пальцев закреплены на этих профильных балках, а каждое промежуточное звено снабжено втулкой, шарнирно закрепленной в пазу звена, при этом упругая лента установлена с возможностью взаимодействия со втулками, а конечные звенья пальцев выполнены из двух пластин, между которыми размещена эта упругая лента, при этом свободный конец каждой упругой ленты соединен с соответствующей траверсой посредством дополнительно введенной компенсационной пружины. Механизм перемещения профильных балок выполнен в виде штанг, жестко связанных с профильными балками, приводного вала, установленного в опорах корпуса и имеющего переключатель и фиксатор положений вала, а также зубчато-реечных передач, зубчатое колесо каждой из которых закреплено на приводном валу, а зубчатые рейки жестко связаны со штангами.

Привод перемещения гибких пальцев выполнен в виде узлов натяжения гибких тяг, каждый из которых выполнен в виде рычага с роликом, шарнирно установленного на корпусе, и кронштейна с пазом под этот ролик, закрепленного на профильной балке, а также двухштокового силового цилиндра, торцовых муфт с установленными на них барабанами, силового цилиндра, торцовых муфт с установленными на них барабанами и зубчато-реечных передач, рейка каждой из которых выполнена двусторонней и закреплена на соответствующем штоке силового цилиндра, а пара зубчатых колес этой передачи смонтирована на корпусе, причем на каждом зубчатом колесе соосно установлены торцовые муфты с барабанами, при этом один конец каждой гибкой тяги закреплен на соответствующем барабане, а другой конец на траверсе профильной балки, а своей средней частью гибкая тяга огибает ролик соответствующего узла натяжения. Пластины конечного звена каждого пальца выполнены из магнитного материала.

Так как предусмотрена возможность изменения расстояния между гибкими пальцами, конструкция имеет большой вес, что вынуждает использовать манипулятор, грузоподъемность которого в несколько раз превышает массу поднимаемого груза. Увеличивается расход материала, энергоемкость процесса, что не всегда оправдано, в частности, при использовании мешков одного типаразмера. Использование в качестве привода силового цилиндра не дает возможности применения схвата на электрических манипуляторах. При отключении электроэнергии или нарушении герметичности гидросистемы не исключена вероятность самопроизвольного выпадения груза из захвата, что отрицательное сказывается на безопасности работы. Использование жестких направляющих гибких тяг требует визуального контроля ориентации схвата относительно мешка, что затрудняет использование манипулятора в автоматическом режиме.

Целью изобретения является обеспечение автоматизации и механизации процесса погрузки-разгрузки грузов, упакованных в мешки, увеличение производительности процесса, уменьшение повреждений упаковки при захвате.

Для этого используется схват манипулятора, содержащий в себе корпус, по крайней мере, две пары гибких пальцев, расположенных в два ряда и состоящих из фасонных звеньев с пазами. Фасонные звенья посредством пазов устанавливаются на упругой ленте, соединенной траверсами, расположенными в профильных балках, с управляющими гибкими тягами. Гибкие тяги вторым концом крепятся к приводу перемещения гибких пальцев. Фасонные звенья пальцев выполнены в виде двух частей: прямоугольной и трапециевидной, причем каждая прямоугольная часть снабжена двумя втулками, шарнирно закрепленными в пазу звена, между которыми расположена гибкая тяга. В качестве привода гибких тяг используют вал с барабанами, через систему рычагов шарнирно связанный с якорем электромагнита.

На фиг. 1 изображен схват манипулятора, поперечный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 местный разрез поз. 1 на фиг.1; фиг. 4 - разрез В-В на фиг.3.

Схват манипулятора содержит корпус 1, на боковых продольных стенках которого смонтированы две профильные, например, коробчатые балки 2. Балки 2 расположены симметрично относительно корпуса 1. В нижней части корпуса 1 на штоке 3, являющемся якорем электромагнита 4, смонтирована платформа 5 подпружиненная относительно корпуса пружиной 6. На нижней поверхности каждой из профильных балок 2 смонтировано как минимум два гибких пальца 7, состоящих из контактирующих между собой и нанизанных на упругие ленты 8 и 9 звеньев 10, выполненных в виде брусков со скошенными торцами и продольными пазами, имеющих сложную геометрическую форму, которую условно можно разбить на трапецию и прямоугольник. В звеньях 10 на осях 11 установлены втулки 12. Начальные звенья 13 гибких пальцев 7 жестко крепятся к профильной балке 2. Конечные звенья гибких пальцев 7 выполнены в виде пластин 14, 15 и 16, между которыми защемлены ленты 8 и 9 посредством винтов 17. Противоположные концы ленты 8 и ленты 9 посредством Т-образных стержней 18 и компенсационных пружин 19 защемлены на траверсах 20 и 21, расположенных внутри профильных балок 2. Приводы перемещения гибких пальцев представляют собой траверсы 20 и 21, закрепленные на концах гибких тяг 22 и 23, противоположные концы которых закреплены на барабанах 24 и 25, смонтированных на валу 26 с рычагами вала 27. Барабаны 24 и 25, вал 26 и рычаги вала 27 жестко связаны между собой. Рычаги вала 27 шарнирно связаны с промежуточными рычагами 28, а те в свою очередь через шарнир 29 связаны со штоком 3. Вал 26 монтируется в стойках 30, жестко закрепленных на корпусе 2.

Схват, закрепленный на руке программируемого манипулятора, работает следующим образом. Манипулятор точно ориентируют и жестко закрепляют относительно конвейера и поддона. При подаче сигнала на манипулятор о прибытии по конвейеру мешка схват перемещается в точку его нахождения и начинает спускаться. Пальцы 7 схвата, имеющие определенную гибкость в разжатом состоянии, проходят с двух сторон мешка, при необходимости, по мере опускания схвата корректируя его вдоль продольной оси. Схват опускается до соприкосновения поверхности платформы 5 с мешком. При дальнейшем опускании схвата платформы 5 и шток 3, оставаясь неподвижными, через рычаги вала 27 и промежуточные рычаги 28 проворачивают вала 26. На валах 26 поворачиваются барабаны 24 и 25. Барабаны 24 наматывают на себя гибкие тяги 22 и перемещают вверх закрепленные на их концах траверсы 20. Перемещаемые вверх траверсы 20 создают натяжение в лентах 8, гибких пальцев 7. Барабаны 25, поворачиваясь, отматывают от себя гибкие тяги 23 и перемещают вниз закрепленные на их концах траверсы 21. Перемещаемые вниз траверсы 21 снимают натяжение в лентах 9 гибких пальцев 7. В результате этого происходит изменение взаимной ориентации звеньев 10 до совмещения их торцовых поверхностей. При этом лента 8, удерживаемая втулками 12, приводится в изогнутое положение. В процессе опускания схвата между мешками включается электромагнит 4, что способствует перемещению штока 3 в верхнее положение и подхватыванию груза из укладки. Незадолго до прихода штока 3 в верхнее положение промежуточные рычаги 28, закрепленные одним концом на штоке 3, создают развернутый угол (180"), шарнир 29 проходит "мертвую точку". При подъеме груза система становится заблокированной от раскрытия и при отключенном электромагните 4. Это способствует экономии электроэнергии и обеспечению требований техники безопасности.

Для того, чтобы схват раскрылся необходимо, либо коснуться грузом поверхности складирования груза и тем самым снять нагрузку с гибких пальцев 7, либо поменять полярность на электромагните 4, для принудительного выталкивания штока 3 и прохождения шарниром 29 "мертвой точки". После этого схват под действием силы тяжести груза раскрывается.

Формула изобретения

1. Схват манипулятора, содержащий корпус, по крайней мере две пары гибких пальцев, расположенных в два ряда и состоящих из фасонных звеньев, нанизанных на упругие ленты, размещенные между дном паза и втулкой, шарнирно закрепленной в пазу каждого звена, и связанные посредством траверс, расположенных в полости профильных балок с концами управляющих гибких тяг, другие концы которых закреплены на барабанах, установленных на приводном валу, отличающийся тем, что он снабжен дополнительными барабанами, гибкими тягами, траверсами и упругими элементами, а фасонные звенья пальцев выполнены в виде двух частей, прямоугольной и трапециевидной, причем каждая прямоугольная часть снабжена двумя втулками, шарнирно закрепленными в дополнительно выполненном пазу, а каждый дополнительный упругий элемент расположен между упомянутыми втулками на каждом пальце и связан с соответствующим дополнительным барабаном посредством соответствующих дополнительных траверс и гибких тяг, при этом каждый дополнительный барабан закреплен на одном валу с основным и выполнен меньшего диаметра, чем основной, а основные и дополнительные гибкие тяги закреплены на соответствующих барабанах с возможностью разнонаправленного перемещения.

2. Схват по п. 1, отличающийся тем, что привод гибких тяг выполнен в виде электромагнита, якорь которого через систему рычагов шарнирно связан с приводными валами.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4