CS229162B1

CS229162B1 - Gripper with swinging jaw movement

Info

Publication number: CS229162B1
Application number: CS844682A
Authority: CS
Inventors: Pavol Ing Zelina; Milan Ing Rozman; Juraj Ing Smatana
Original assignee: Zelina Pavol; Milan Ing Rozman; Juraj Ing Smatana
Priority date: 1982-11-25
Filing date: 1982-11-25
Publication date: 1984-06-18

Abstract

Chápadlo s výkyvným pohybom čelustí určené pre preiemyselné roboty a manipulátory podlá vynálezu je riešené prostrednictvom dvojice rovnoběžných torzných tyčí, ktoré sú cez sústavu symetricky rozložených pák ramien a jednoosových kíbov spojené s centrálným unášačom hnacieho transplantačného tiahla. Celuste sú s torznými tyčami spojené prostrednictvom prestavitelných zverných skrutiek s natáčacimi zoradovacimi skrutkami, pričom uchopovaciu část čelustí tvoria čelustové hlavice připojené rozoberatelne k zošikmeným plochám čelustí. Chápadlo umožňuje transformáčiu translačného pohybu na výstupný výkyvný pohyb čelusti a umožňuje naviac jednotlivé členy mechanicky přestavovat a prezoradovat.The gripper with swinging jaw movement intended for industrial robots and manipulators according to the invention is solved by means of a pair of parallel torsion bars, which are connected to the central carrier of the driving transplantation rod through a system of symmetrically distributed lever arms and uniaxial joints. The jaws are connected to the torsion bars by means of adjustable clamping screws with rotating alignment screws, while the gripping part of the jaws is formed by jaw heads connected in a detachable manner to the inclined surfaces of the jaws. The gripper enables the transformation of the translational movement into the output swinging movement of the jaw and additionally enables the individual members to be mechanically adjusted and re-aligned.

Description

Vynález sa týká chapadla s výkyvným pohybom čelustí, určeného pre priemyselné roboty a manipulátory k,manipulácii a rotačnými predmetmi.The invention relates to a gripper with a pivoting jaw movement intended for industrial robots and manipulators for handling and rotating objects.

Známe prevedenia chápadiel s výkyvným pohybom čelustí využívané u priemyseIných robotov a manipulátorov pre manipuláoiu s rotačnými predmetmi využívajú rožne pohybové mechanické systémy pre přenos pohybu od hnacieho výkonového člena po výstupnú aktivnú časť čelustí. Prevážne sa využívajú mechanické systémy s nízkým silovým prevodom a naviac v kompaktnom převedení so zabudovaným výkonovým členom, v dosledku čoho sú zvýšené energetické, rozměrové i diraenziálne nároky u samotných pohonov, ako aj nepriaznivo ovplyvňované dynamické charakteristiky výstupných časti riamien, přesnosti polohovania, manipulačně časy a celkový design, vyvolané vysokou koncentráoiou hmot i rozmerov výstupnej časti. Samotné čeluste sú prevážne riešené ako jeden nedělitelný dielec, čo podstatné obmedzuje nie len možnosť zoradenia aktívnej uchopovacej časti do-teoreticky požadovanéj polohy pre zabezpečenie spolahlivého upnutia a oentrovania rotačných uchopovaných predmetov, ale naviac negativna ovplyvňujú tak presnosť polohovania ako aj samotné uchopenie. Každé chápadlo představuje v konečnom ddsledku v zhmotněněj podobě určitý súbor na seba napojenýoh a funkčně navážujúoioh dieloov s tvarovými a rozměrovými odchylkami, ktoré sa v zmon tovanýoh reťazcooh nutné negativna prejavia na polohe aktívnej uohopovaoej časti oproti teoreticky požadovanéj. Súčasne využívané ohápadlá prevážne umožňujú eliminováni· týohto chýb len za podmienok demontáže a výrobných úprav dieloov.Known designs of swinging gripper jaws used in industrial robots and manipulators for manipulating rotating objects utilize a variety of motion mechanical systems to transmit movement from the drive power member to the output active portion of the jaws. Mechanical systems with low power transmission are used mainly in compact design with built-in power element, resulting in increased energy, dimensional and diraenzial demands on the drives themselves, as well as adversely affecting the dynamic characteristics of the arms, positioning accuracy, handling times and overall design, due to high concentration of masses and dimensions of the outlet. The jaws themselves are predominantly designed as a single indivisible part, which substantially limits not only the possibility of aligning the active gripping part to the theoretically desired position to ensure reliable gripping and centering of the rotating gripped articles, but also negatively affects both positioning accuracy and grip itself. Ultimately, each gripper represents, in a materialized form, a plurality of interconnected and functionally weighed parts with dimensional and dimensional deviations which, in the assembled chain, necessarily have a negative effect on the position of the active uplinked part relative to the theoretically desired one. The currently used punches make it possible to eliminate these errors only under the conditions of dismantling and manufacturing modifications of the parts.

229 162229 162

- 3Vyššie uvedené nedostatky v podstatnej miere odstraňuje chápadlo s výkyvným pohybom čelusti podl’a vynálezu, ktorého podstata spočívá v tom, že pozostáva z nosného telesa, v ktorom sú otočné a navzájom rovnoběžně uložené dve torzné tyče, z ktorých ku každej sú stavitelné připojené dve súmerné páky spriahnuté jednoosovým kíbom s dvomi súmernými spojovacími ramenami, ktoré sú na opačnom konci spriahnuté jednoosovými kíbami s centrálnym unášačom hnacieho translačného tiahla, od ktorého je kolmá na rovinu vedenú osami torzných tyčí, pričom s torznýrai tyčami sú čeluste spojené prostredníctvom prev stavitelných zvemých skrutiek s natáčacími zoradovacími skrutkami a uchopovaciu časť každej čeluste tvoří čelusťová hlavice připojená rozoberatelne k zošikmenej ploché čeluste. Torzné tyče móžu byť v telese uložené naviac presuvne v pozdížnom smere. Čeluste móžu byť s torznými tyčami spojené prostredníctvom dělaných čelusťových vložiek.The aforementioned drawbacks are substantially eliminated by the jaw gripper according to the invention, which consists of a support body in which two torsion bars are rotatable and parallel to each other, two of which are adjustable to each other symmetrical levers coupled with a uniaxial joint with two symmetrical connecting arms, which at the opposite end are coupled with uniaxial joints with a central carrier of the driving translational linkage, from which it is perpendicular to the plane guided by the torsion bar axes, by means of swiveling adjusting screws and a gripping portion of each jaw is formed by a jaw head connected detachably to an inclined flat jaw. In addition, the torsion bars can be mounted in the housing in the longitudinal direction. The jaws can be connected to the torsion bars by means of jaw inserts.

Chápadlo podlá vynálezu je v mechanickom pohonovom systéme riešené tak, že umožňuje využitie chápadlá a priamym připojením hnacieho výkonového člena i využitie chápadla oddelene od hnacieho výkonového člena, ktoré je možné napojiť predížením tiahla podlá dížky medzičlena. Mechanický pohonový systém má vysoký silový převod, čo znižuje nároky na funkčně rozměry, hmotnosf i energetické nároky výkonových členov. Delený systém čelustí s využitím zoraďovacích skrutiek voči torzným tyčiam a oddělených zoraditelnýoh čelusťových hlavic umožňuje jemné zoradenie uchopovacích plóch do polohy teoreticky požadovanej bez demontáže a úprav s minimálnymi nárokmi na pracnosť.The gripper according to the invention is designed in the mechanical drive system so as to allow the use of the gripper and the direct connection of the drive power member to the use of the gripper separately from the drive power member which can be connected by extension of the tie rod. The mechanical drive system has a high power transmission, which reduces the demands on function dimensions, weight and power requirements of the power elements. The split jaw system using alignment screws against torsion bars and separate alignment jaw heads enables fine alignment of the gripping surfaces to the theoretically desired position without disassembly and modification with minimal labor requirements.

Na připojených výkresoch je na obr. 1 kinematicky znázorněné chápadlo podlá vynálezu, na obr. 2 příklad prevedenia chápadla podlá vynálezu s využitím torzných tyčí štvorcového prierezu a dělaných čelusťových vložiek so štvorcovým otvorom, určeného pre manipuláciu s klukovými hriadelmi, pričom uohopovacie čeluste sú dovybavené přídavnými opěrnými čelusťami a na obrázku 3 příklad prevedenia chápadla v čelnom pohlade podlá vynálezu s využitím torzných tyčí štvorcového prierezu.In the accompanying drawings, FIG. 1 shows a kinematic gripper according to the invention, FIG. 2 shows an exemplary embodiment of a gripper according to the invention using square torsion bars and square jaw inserts for handling crankshafts, wherein the jaws are equipped with additional support jaws; and FIG. 3 shows an embodiment of the gripper according to the invention in front view. square bars.

V nosnom telese 1. sú otočné a navzájom rovnoběžně uložené dve torzné tyče 2. Kolmo na rovinu vedenú osami torzných tyčí 2 je v centrálnom unášači J. spojovacích ramien £ uchytenéTwo torsion bars 2 are rotatable and parallel to one another in the support body 1. Perpendicular to the plane guided by the axes of the torsion bars 2, they are mounted in the central carrier 1 of the connecting arms 4.

229 162229 162

- 4 ~ hnacie translačné tiahlo 2* Spojenie centrálneho unášača £ so spojovacími ramenami 2 3® riešené jednoosovými klbami súmerne rozloženými voči osi tiahla pričom každej torznej tyči 2 prislúohajú dve spojovacie ramená 2i ktoré sú s torznými tyčami 2 spojené taktiež oez jednoosové kíby v příslušných pákách 6· ^F®ky 6 sú rozložené súmerne a sú k torznýra tyčiam 2 mechanicky fixované. Celuste 8 sú k torzným tyčiam 2 spojené prostredníctvom préstaviteTných zvěrnýoh skrutiek 10 s natáčaoími zoraáovaoími skrutkami 11. Výstupná časť čelustí 8 je opatřená zošikmenou plochou, ku ktorej je rozoberatelne připojená vyměnitelná čelusťová hlavica 2 prostredníctvom skrutiek 2· ^v případe obr.2 a obr.3 je chápadlo podlá vynálezu dovýbavené opěrnými čelusťarai 13 účelového charakteru pre podopieranie klukových hriadelov. Torzné tyče 2 móžu byť v telese 1 uložené presuvne v pozdížnom smere. Spojenie čelustí 8 s torznými tyčami móžu byť riešené prostredníctvom dělených čelusťovýoh vložiek 12.4 - driving translational linkage 2 * The connection of the central carrier 6 with the link arms 2 3 'solved by uniaxial joints symmetrically distributed with respect to the link axis, each torsion bar 2 being associated with two link arms 2i which are also connected to the torsion bars 2 via uniaxial joints 6 · ^F 6 are distributed symmetrically and are mechanically fixed to the torsion bars 2. The jaws 8 are connected to the torsion bars 2 by means of adjustable clamping bolts 10 with pivot bolts 11. The outlet part of the jaws 8 is provided with a sloping surface to which a removable jaw head 2 is detachably connected by means of screws 2 ^{in the} case of Figs. The gripper according to the invention is retrofitted with supporting jaws 13 of a special nature for supporting crankshafts. The torsion bars 2 may be displaceably mounted in the body 1 in the longitudinal direction. The connection of the jaws 8 with the torsion bars can be provided by means of split jaw inserts 12.

Otočné i presuvné uloženie torzných tyčí 2 v telese 2 umožňuje popři základnej funkcii natáčania čelustí 8 i prestavovanie torzných tyčí 2 v pozdížnom smere. Přenos translačného pohybu od výkonového člena cez tiahlo 2 ^na torzné tyče 2 zabezpečuje sústava súmerne rozložených spojovacích ramien 2 ^a púk ^cez ktoré sa translačný pohyb tiahla 2 transformuje rovnoměrně na otočný pohyb torzných tyčí 2. Spojenie čelustí 8 s torznými tyčami 2 umožňuje pri uvolnění zverných skrutiek ich mechanické prezoradovanie natáčením zoraďovacími skrutkami 11. Ορθ^ηό plochý pre toto zoradovanie móžu byť vytvořené priamo v priereze torzných tyčí 2, připadne v čelusťovýoh vložkách 12 podlá použitého prierezu torzných tyčí.2. Čelusťové hlavice 2 sú po zošikmenýoh plochách čelustí 8 taktiež prezoraditelné.The pivoting and displaceable mounting of the torsion bars 2 in the body 2 allows, in addition to the basic function of pivoting the jaws 8, also the adjustment of the torsion bars 2 in the longitudinal direction. The transmission of the translational movement from the power member through the rod 2 ^{to the} torsion bars 2 is provided by a symmetrically spaced link arms 2 ^{and the} handles ^through which the translational movement of the rod 2 is transformed evenly into the rotational movement of the torsion bars 2. their mechanical alignment by rotating the alignment screws 11. The flat plates for this alignment can be formed directly in the cross-section of the torsion bars 2 or in the jaw inserts 12 according to the used cross-section of the torsion bars.2. The jaw heads 2 are also visible on the inclined surfaces of the jaws 8.

Chápadlá podlá vynálezu sú vhodné pre aplikáciu v róznycli oblastiaoh pri stavbě robotizovaných sólo pracovísk i pre robotizované výrobně linky. Vyměnitelné čelusťové hlavice umožňujú ich využitie nie len vo velkosériových ale aj v kusových a málosériových pravádzkach.The grippers according to the invention are suitable for application in various fields in the construction of robotized solo workplaces as well as for robotized production lines. Interchangeable jaw heads allow their use not only in large-series but also in piece and small-series tales.

Claims

229 162 & DISCLOSURE OF THE INVENTION

A swinging gripper gripper for industrial robots and manipulators for rotary manipulators characterized in that it comprises a support body (1) in which two torsion bars (2) are rotatable and parallel to one another , of which two symmetrical levers (6) coupled with a uniaxial hinge with two symmetrical connecting arms (5) which are connected at the opposite end by uniaxial joints to the central carrier (4) of the thrust translational thrust rod (3) are adjustable to each; the axis of which is perpendicular to the plane through the torsion axes (2), with the torsion bars (2) the jaws (8) are connected by intermediate clamping bolts (10) with the setting screws (11) and the gripping part of each jaw (8) forms a jaw a head (7) attached disassembled to the slanted flat jaw (8).

The gripper according to claim 1, characterized in that the torsion bars (2) are displaceable in the body (1) in a longitudinal direction.

3. The gripper according to claim 1, characterized in that the jaws (8) are connected to the torsion bars (2) by means of divided jaws (12). 3 drawings