CS265761B1

CS265761B1 - Universal manipulator gripper

Info

Publication number: CS265761B1
Application number: CS865105A
Authority: CS
Inventors: Martin Ing Mica; Oliver Ing Pastor; Jozef Ing Csc Polacek; Jozef Ing Simo; Lubomir Ing Antala
Original assignee: Mica Martin; Pastor Oliver; Jozef Ing Csc Polacek; Jozef Ing Simo; Antala Lubomir
Priority date: 1986-07-04
Filing date: 1986-07-04
Publication date: 1989-11-14
Also published as: CS510586A1

Abstract

Predmetom technického riešenia je chápadlo manipulátora, ktoré je vhodné na manipuláciu so súčiastkami hriadelového i přírubového tvaru. Jeho podstata spočívá v tom, ze na telese chápadla sú vytvořené T-drážky, ktorých hlavové plochy sú od osi válcovej dutiny zhodne vzdialené a ktorých roviny prechádzajúce ich pozdlžnými osami a kolmé na ich hlavové plochy, zvierajú uhol 90°. Čeluste, uložené v horizontálně orientovanej T-drážke pre upínanie hriadelových súčiastok resp. uložené vo vertikálně orientovanej T-drážke pre upínanie přírubových súčiastok, sú ovládané dvojicou protibežných piestov uložených vo válcovej dutině, ktorých piestné tyče sú spriahnuté sústavou dvojice líšt a kladky. Chápadlo je využitelné v odbore obrábacích strojov, automatických výrobných liniek, v robotike apod.The subject of the technical solution is the manipulator's gripper, which is suitable for handling shaft and flange-shaped components. Its essence lies in the fact that T-grooves are formed on the body of the gripper, the head surfaces of which are equidistant from the axis of the cylindrical cavity, and whose planes passing through their longitudinal axes and perpendicular to their head surfaces form an angle of 90°. Jaws, stored in a horizontally oriented T-groove for clamping shaft components or placed in a vertically oriented T-groove for clamping flanged parts, are controlled by a pair of counter-rotating pistons placed in a cylindrical cavity, whose piston rods are coupled by a system of a pair of slats and a pulley. The gripper can be used in the field of machine tools, automatic production lines, robotics, etc.

Description

265761 2265761 2

Predmet vynálezu sa týká univerzálneho chápadla manipulátora zabezpečujúóeho bezpečnámanipuláciu s obrobkami hriadelového i přírubového tvaru napr. v automatizovaných výrobnýchlinkách.The object of the invention relates to a universal gripper gripper ensuring safe handling of shaft and flange workpieces, for example in automated production lines.

Dosial je známých niekolko konštrukcií chápadiel manipulátorov s mechanickým, hydraulic-kým resp. pneumatickým a elektrickým ovládáním upínacích čelustí. Známe sú riešenia, ktorévyžaduji! pri přechode z hriadelového na přírubový obrobok a naopak výměnu celého chápadlas čelusťami. Známé sú aj konštrukčné riešenia prestavovanie chápadiel na iný typ obrobkutak, že na jednom zápástí sú dve rózne chápadla pre dva rózne typy obrobkov. Nevýhodoutýchto riešení je v prvom případe potřeba dvoch róznych chápadiel ako aj zapojenie naenergetické médium a v druhom případe vysoká hmotnost koncového člena a potřeba dalšiehozápastia. Z hladiska ovládania čelustí je známých niekolko riešení.It has been known to date for several manipulator constructions of mechanical manipulators with hydraulic, resp. pneumatic and electric control of the clamping jaws. We know the solutions I require! when changing from a shaft to a flange workpiece and vice versa replacing the entire gripper with jaws. Construction solutions for gripping grippers to another type of workpiece are also known, with two gripper grippers for two different types of workpieces. Advantageous solutions in the first instance require two different grippers as well as a power medium connection and in the second case a high end weight and a need for additional grip. Several solutions are known for controlling jaws.

Známa je konštrucia, v ktorej sú čeluste chápadla ovládané centrálnou vodiacou skrutkou,na ktorej je uložená matica vybavená priečnymí ramenami zasahujúcimi do šikmých drážokčelustí. Otáčaním skrutky sa lineárně pohybuje matica s ramenami, ktoré rozovierajú alebozvierajú čeluste. Nevýhodou tohoto riešenia je nízká účinnost upínacích sil vplyvom vysokýchmechanických strát vznikajúcich třením ramien v čelustiach a strát v převode medzi vodiacouskrutkou a maticou. Ďalšia konštrukcia chápadla manipulátora pozostáva z hnacieho agregátu, na ktorý jepřipojený centrálny kuželový pastorok zaberajúci do tanierového kolesa opatřeného pevnoupákou, ktorá je svojim koncom otočné uchytená k čelustí. Čelust je vybavená volné výkyvnýmramenom připojeným otočné k telesu chápadla. Pootáčaním pastorka sa otáča tanierové koleso, ktoréhopohyb sa prenáša na páku, ktorá rozoviera, resp. zviera čeluste chápadla. Ďalej sú známe konštrukcie chápadiel, u ktorých sú čeluste ovládané hydraulickými,resp. pneumatickými valcami. Piestne tyče valcov sú svojími koncami uchytené na převodovýmechanizmus, tvořený ozubenými prevodmi, ktoré ovládájú ohyb čelustí. Nevýhodou týchtokonštrukcií je poměrně vysoká konštrukčná zložitost. Zaradením viacerých převodových stupňovna ovládanie čelustí a ich kombináciou s pneumatickými, resp. hydraulickými silovými prvkamivznikájú poměrně vysoké mechanické straty, ktoré znižujú citlivost reakcie pohybu čelustína pohyb piesta vo válci. V dósledku toho sa znižuje spolahlivost funkcie celého manipulač-ného zariadenia.Known is the constriction in which the gripper jaws are controlled by a central guide screw, on which a nut is provided with transverse arms extending into the oblique grooves. By turning the screw, the nut moves linearly with the arms, which open but do not clamp the jaws. The disadvantage of this solution is the low efficiency of clamping forces due to the high mechanical losses caused by friction of the arms in the jaws and the loss in the transfer between the guide screw and the nut. Another manipulator structure of the manipulator consists of a drive assembly, to which a central taper pinion engages in a disc wheel provided with a rocker which is rotatably attached to the jaws by its end. The head is equipped with a free swivel arm attached rotatably to the gripper body. By rotating the pinion, the disc wheel is rotated, which is moved to the lever that opens or closes. animal jaw gripper. Furthermore, the gripper constructions are known, in which the jaws are controlled by hydraulic or hydraulic actuators. pneumatic cylinders. The piston rods of the cylinders are attached to the gear mechanism by the ends of the cylindrical gears that control the bend of the jaw. The disadvantage of these constructs is the relatively high structural complexity. By including several gear stages, the control of the jaws and their combination with pneumatic, respectively. relatively high mechanical losses occur by hydraulic power elements, which reduce the sensitivity of the movement of the jaw by the movement of the piston in the cylinder. As a result, the reliability of the operation of the entire handling device is reduced.

Nevýhody súčasného stavu zmierňuje univerzálně chápadlo manipulátora, ktorého podstataspočívá v tom, že na telese chápadla sú vytvořené T-drážky, ktorých hlavové plochy sú odosi valcovej dutiny zhodne vzdialené a ktorých roviny prechádzajúce ich pozdlžnymi osamia kolmé na ich hlavové plochy zvierajú uhol 90°: Výhody riešenia podlá vynálezu spočívajú predovšetkým v univerzálnosti použitia chápadlana manipuláciu so súčiastkami hriadelového, resp. přírubového tvaru a v univerzálnostiv tom zmysle, že na podávanie obrobkov vo vertikálnom i horizontálnom smere slúži rovnakodobré po prezoradení čelustí do jednej alebo druhej T-drážky, pričom je pri konštrukciímanipulátora možné vynechat variant výměny chápadla.The disadvantages of the present state are alleviated by the universal gripper of the manipulator, which consists in the fact that T-grooves are formed on the gripper body, the head surfaces of which displace the cylindrical cavity equidistantly and whose planes passing through their longitudinal axes perpendicular to their head surfaces provide an angle of 90 °: Advantages The solutions according to the invention consist in particular in the versatility of the use of the gripper with the manipulation of the shaft parts, respectively. flange-shaped and, in the versatility of the fact that for feeding the workpieces in both the vertical and horizontal directions they serve the same after the jaws are disposed in one or the other T-groove, and the gripper variant can be omitted in the manipulator construction.

Prepojenie piestnych tyčí prostredníctvom unášačov a dvojramennej páky spósobuje azabezpečuje rovnoměrný pohyb piestov a odstraňuje ich vzájomné oneskorovanie pohybov vplyvomtrenia. Zhodným pohybom piestov sa zabezpečí rovnaká upínacia sila oboch čelustí. Zariadeníeje vybavené hydraulickým zámkom, ktorý v případe poruchy v hydraulickom obvode zabezpečídostatočné upnutie súčiastky a tým zniži možnost vzniku úrazu na minimum. Příkladné prevedenie univerzálneho chápadla manipulátora podlá vynálezu je zobrazené na přiložených výkresoch, kde na obr. 1 je znázorněné dispozičně riešenie chápadla v nárysovej rovině s čelustami pre přírubové súčiastky, na obr. 2 je znázorněné chápadlo v pohlade z boku s čelusťami pre hriadelové súčiastky a s čiastočným rezom v priestore kladky a líštThe connection of the piston rods by means of the carriers and the two-arm lever causes and ensures a uniform movement of the pistons and eliminates their mutual delay of the impact movements. The same movement of the pistons ensures the same clamping force of the two jaws. A device equipped with a hydraulic lock which, in the event of a failure in the hydraulic circuit, ensures a sufficient clamping of the component and thus minimizes the risk of injury. An exemplary embodiment of the universal gripper of the present invention is shown in the accompanying drawings, wherein FIG. 1 shows a gripper in an elevation plane with jaws for flange components, FIG. 2 shows a gripper in side view with jaws for shaft components and cut in the pulley and bar space

Claims

Fig. 3 265761 and Fig. 3 shows a gripper in section with shaft parts for shaft components, the plane of the cut passing through the axis of the pistons and perpendicular to the horizontal, ground plane of the gripper. The manipulator gripper universal consists of a gripper body 10 in which a pair of counter-rotating pistons 2 is mounted on the cylindrical cavity 5. The pistons 6 are provided with piston rods 4 on which the grippers 2 connected to the rails 2 are fixedly but releasably attached. the pulleys 2r are pressed against the roller housing 2 by a constant force by means of the thrust mechanism 13. T-grooves 11 are formed on the gripper body 10, the head surfaces of which are aligned with the axis of the cylindrical cavity 5. The planes passing through the longitudinal axes of the T-grooves 11 and perpendicular to their head surfaces form an angle of 90 °. In the T-grooves 11 closed by the conduits 9, the supports 7 with the jaws 8 are connected to the slats 2, via the rod 15 of the carrier 7 and the carrier2. When the jaw carriers 2 are housed in a T-groove 11 oriented vertically, it is most suitable for manipulating the shaft components. the jaws 2 together with the carriers 7 are transferred to the T-groove 11, oriented horizontally, by unscrewing the nuts 14 of the rods 4, by pushing the carriers 2 with a detachable non-rotatable connection from the piston rods 4, by turning the rods 15 of the carriers T by an angle of 90 ° by inserting the carrier 1 into a horizontally oriented T - grooves 11, by simply slipping the entrainers 2 onto the piston rod 4 and tightening the nuts 14, the finishing of the manipulator gripper is particularly suitable for handling the flange-shaped component. In operation, the pressure means supplied to the cylindrical cavity 5 alternately into the space between the pairs of opposing pistons 2 or into the spaces of the rear side of the pistons 2 of the pusher 6 is reciprocated by means of piston rods 2, carriers 2, 2 and pulleys 2-piston 8 due to the effect of the balancing the pulleys 2 at the same time exert a matching force on the component. The cylinder 5 is provided with a hydraulic lock 12 which, in the event of a pressure drop of the pressure means, secures the position of the jaw 2 in the clamped state and thereby prevents the component from falling out. The poor movement of the jaw 2 is achieved by supplying a pressure medium to the cylindrical cavity 5 below the pistons 2, and at the same time, the pressure means withdraws the cylindrical cavity 5 from the space between the pistons 6. The gripper may be provided with various shaped jaws 2 according to the shape of the parts to be manipulated. The manipulator gripper can be used universally in automated production lines in handling equipment, in robotics, etc. OBJECT OF THE INVENTION A universal gripper of a manipulator consisting of a body in which a cylindrical cavity is formed with a pair of oppositely disposed pistons fitted with piston rods attached to a device for mechanically coupling the movement of the two counter-rotating pistons characterized in that the female gripper body (10) is formed by T-grooves (11) whose head surfaces are equidistant from the axis of the cylindrical cavity (5), and whose planes passing through their longitudinal axes and the perpendiculars of their head surface, form an angle of 90 °, wherein each of the piston rods (4) is rigidly connected to one coupling bar (2), the other ends of which are displaceable between two pressing mechanisms (13) and one common roller (1). 3 drawings