Схват манипулятора
Изобретение относится к машиностроению, а именно к захватным устройствам промышленных роботов и манипуляторов для автоматизации технологических процессов сборки и перемещения деталей. Схват содержит корпус, зажимные элементы, кинематически связанные между собой зубчатой передачей, и зубчатые колеса, сблокированные на одной оси и представляющие собой шестерню и червячное колесо. Схват также содержит цилиндрический прямозубый редукционный механизм, содержащий кольцевые зубчатые сегменты, выполненные с внутренним и внешним зацеплением с обеспечением кинематической связи с шестерней и движения по выполненным в корпусе направляющим элементам боковых поверхностей и проточкам. При этом червяк, вращающий червячное колесо, одет на вал электродвигателя, закрепленного на корпусе схвата с проточками, в котором смонтирован прижимной ролик. Зажимные элементы выполнены сменными и закреплены штифтами на кольцевых зубчатых сегментах. Изобретение позволит повысить точность и надежность захвата и удержания объекта, повысить производительность сборочных операций и операций перемещения объектов цилиндрической и плоской формы. 3 ил.
Предлагаемое изобретение относится к машиностроению, а именно к захватным устройствам промышленных роботов и манипуляторов для автоматизации технологических процессов сборки и перемещения деталей.
Известен схват манипулятора [Схват промышленного робота. Авторское свидетельство СССР №1066801 А, кл. В25J 15/02], содержащий корпус, упругую изогнутую ленту, имеющую прижимные планки, а также направляющие и привод. С целью расширения технологических возможностей за счет сохранения постоянной координаты центра деталей различных типоразмеров он снабжен механизмом сведения прижимных планок, выполненным в виде системы блоков, огибаемых упругой лентой, и центральным прижимным элементом, кроме того, направляющие расположены под углом к общей оси схвата, причем концы упругой ленты подпружинены относительно корпуса, а средняя часть ленты через блоки механизма сведения жестко соединена с центральным прижимным элементом, связанным с приводом.
Данный механизм имеет систему блоков, которые отрицательно влияют на точность и жесткость схвата, усложняют конструкцию.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство [Схват манипулятора. Авторское свидетельство СССР №1093550 А, кл. В25J 15/02], содержащее силовой цилиндр, губки, кинематически связанные между собой зубчато-реечной передачей с двумя рейками и амортизирующим устройством. С целью повышения надежности за счет снижения динамических нагрузок в момент захвата детали зубчато-реечная передача выполнена в виде сблокированных на одной оси большого и малого зубчатых колес, а ее рейки выполнены ступенчатыми и расположены с возможностью взаимодействия каждой ступени с одним из зубчатых колес, при этом зубчато-реечная передача снабжена дополнительной рейкой, а амортизирующее устройство выполнено в виде насоса и эластичных элементов, установленных на губках, причем дополнительная рейка жестко связана с поршнем силового цилиндра и поршнем насоса и взаимодействует с большим зубчатым колесом зубчато-реечной передачи, а полости эластичных элементов связаны с рабочей полостью насоса.
Недостатком устройства является реечная передача, которая требует дополнительных стопорящих элементов для надежной фиксации объекта манипулирования, и гидравлический привод, который ограничивает возможность автоматизации сборочных операций и область применения устройства.
Задачей изобретения является упрощение конструкции и расширение технологических возможностей схвата.
Поставленная задача решается следующим образом: предлагаемое устройство содержит корпус, зажимные элементы, кинематически связанные между собой зубчатой передачей, зубчатые колеса, сблокированные на одной оси, причем сменные зажимные элементы соединены штифтами с кольцевыми зубчатыми сегментами цилиндрического прямозубого редукционного механизма с внутренним и внешним зацеплением и кинематически связаны с шестерней, сблокированной на одной оси с червячным колесом, при этом червяк, вращающий колесо, одет на вал электродвигателя, закрепленного на корпусе схвата с проточками, в котором смонтирован прижимной ролик.
Сущность представленного технического решения поясняется чертежами (фиг.1; фиг.2, вид А; фиг.3, разрез по Б-Б). Предложенный механизм устройства содержит корпус 1, кольцевые зубчатые сегменты 2, 3, сменные зажимные элементы 4, 5, шестерню 6, червячное колесо 7, червяк 8, электродвигатель 9, прижимной обрезиненный ролик 10, штифты 11, 12, захватываемый объект 13, гайку 14.
Устройство работает следующим образом (фиг.1, фиг.2, фиг.3). Электродвигатель 9, закрепленный на корпусе 1, вращая расположенный на оси червяк 8, передает вращение на червячное колесо 7 и сблокированное с ним на одном валу зубчатое цилиндрическое колесо 6, которое сообщает круговое движение кольцевым зубчатым сегментам 2, 3 цилиндрического прямозубого редукционного механизма по направляющим элементам боковых поверхностей и проточкам корпуса 1, на которых штифтами 11, 12 закреплены сменные зажимные элементы 4, 5, захватывающие объект 13 и обеспечивающие возможность захвата объектов как цилиндрической, так и плоской формы.
Центры качания сменных зажимных элементов 4, 5 перемещаются по окружности, диаметр которой проходит через центр шестерни 6, поэтому координаты центра захватываемого объекта 13 не изменяются.
Сменные зажимные элементы 4, 5 могут быть выполнены из упругого гибкого материала для исключения возможности повреждения поверхности объекта 13.
Прижимной ролик 10 закреплен гайкой 14 в корпусе 1 для устранения зазоров и люфта.
Применение устройства позволит повысить точность и надежность захвата и удержания объекта, повысить производительность сборочных операций и операций перемещения объектов цилиндрической и плоской формы. Повышение эффективности захватных устройств подобного типа основано на применении цилиндрического прямозубого редукционного механизма с внутренним и внешним зацеплением кольцевых зубчатых сегментов со сменными зажимными элементами, что позволит повысить уровень автоматизации производства, снизить себестоимость изделий и тем самым повысить конкурентоспособность предложенного устройства.
Схват манипулятора, содержащий корпус, зажимные элементы, кинематически связанными между собой зубчатой передачей, и зубчатые колеса, сблокированные на одной оси, отличающийся тем, что зубчатые колеса представляют собой шестерню и червячное колесо, схват содержит цилиндрический прямозубый редукционный механизм, содержащий кольцевые зубчатые сегменты, выполненные с внутренним и внешним зацеплением с обеспечением кинематической связи с шестерней и движения по выполненным в корпусе направляющим элементам боковых поверхностей и проточкам, при этом червяк, вращающий червячное колесо, надет на вал электродвигателя, закрепленного на корпусе схвата с проточками, в котором смонтирован прижимной ролик, а зажимные элементы выполнены сменными и закреплены штифтами на кольцевых зубчатых сегментах.
