RU1811479C

RU1811479C - Manipulator gripper

Info

Publication number: RU1811479C
Application number: SU914901615A
Authority: RU
Inventors: Михаил Абрамович Любчик
Original assignee: Харьковский политехнический институт
Priority date: 1991-01-11
Filing date: 1991-01-11
Publication date: 1993-04-23

Abstract

Использование: машиностроение, захватные органы манипул торов. Сущность изобретени : схват содержит немагнитопроводный цилиндрический корпус с центральным стержнем 4, намагничивающую катушку 7, эластичный баллон 9 и средство его перемещени . Баллон 9 заполнен немагни- топровод щей жидкостью, а средство его перемещени выполнено в виде ферромагнитной втулки 8 и закреплено на баллоне 9. На центральном стержне закреплен фланец 5, образующий зазор с рабочим торцом корпуса , При подаче питани на катушку 7 создаетс магнитный поток, воздействующий на втулку 8. При этом втулка 8 воздействует на баллон 9 и выталкивает его из зазора до контакта с поверхностью детали 10. 3 ил.Usage: mechanical engineering, gripping organs of manipulators. SUMMARY OF THE INVENTION: The gripper comprises a non-magnetic cylindrical body with a central shaft 4, a magnetizing coil 7, an elastic balloon 9 and means for moving it. The cylinder 9 is filled with a nonmagnetically conductive fluid, and the means of its movement is made in the form of a ferromagnetic sleeve 8 and mounted on the cylinder 9. A flange 5 is fixed on the central rod, forming a gap with the working end of the housing. When power is supplied to the coil 7, a magnetic flux is created, which acts on the sleeve 8. In this case, the sleeve 8 acts on the cylinder 9 and pushes it out of the gap until it contacts the surface of the part 10. 3 ill.

Description

Изобретение относитс к робототехнике и может быть использовано дл захвата манипул тором за внутреннюю, в том числе и неровную поверхность деталей, имеющих отверстие и выполненных преимущественно из немагнитопровод щих материалов. ,The invention relates to robotics and can be used to grip the manipulator for the internal, including uneven, surface of parts having an aperture and made primarily of non-magnetic materials. ,

Целью изобретени вл етс повышение надежности устройства, упрощение конструкции и повышение его технико-экономических показателей.The aim of the invention is to increase the reliability of the device, simplify the design and increase its technical and economic indicators.

На фиг. 1 показан схват в разрезе в положении при отключенной катушке; на фиг. 2 - эскиз зажимающего элемента в зоне захвата детали с неровной поверхностью; на фиг. 3 - эскиз участка зажимающего элемента с магнитопроводом вокруг намагничивающей катушки.In FIG. 1 shows a sectional view of a gripper in a position with the coil turned off; in FIG. 2 is a sketch of a clamping element in a gripping area of a part with an uneven surface; in FIG. 3 is a sketch of a portion of a clamping element with a magnetic circuit around a magnetizing coil.

Предлагаемый схват манипул тора (фиг. 1) содержит корпус из немагнитопровод щих материалов, включающий наружную направл ющую - цилиндрическую деталь 1 с кольцеобразным основанием 2, верхний фланец 3 с центральным стержнем 4 и нижний фланец 5, образовывающий с корпусом кольцевой воздушный паз 6. На наружной поверхности корпуса установлена намагничивающа катушка 7, а у его внутренней поверхности расположен зажимной элемент, состо щий из ферромагнитной втулки 8, со скольз щей посадкой, охватывающей центральный стержень 4 и св занной с упругим выходным баллоном 9 наполненным немагнитопровод щей жидкостью , свободный конец которого разме- щаетс в кольцеобразном пазу 6. Позицией 10 обозначена деталь, внутренн , в том числе и неровна поверхность которой расположена вблизи у выхода из паза, а рассто ние Д до ее наружной поверхности не лимитирует принцип действи захвата и точность позиционировани , при этом в рабочем положении (фиг. 2) обеспечиваетс уравнение давлени в объеме выходного баллона. Дл улучшени магнитного потоко- распределени вокруг наружной поверхности катушки, включа ее торцы (фиг, 3), может быть установлен магнитопровод 12, св занный, как и корпус, с рукой робота 11. Схват работает следующим образом. При введении рукой робота кольцеобразного паза 6 в отверстие объекта манипулировани - детали 10 на катушку 7 подаетс посто нное электрическое напр жение , в результате чего вокруг нее создаетс магнитный поток Ф, которыйThe proposed grip of the manipulator (Fig. 1) contains a housing of non-magnetic conductive materials, including an outer guide - a cylindrical part 1 with an annular base 2, an upper flange 3 with a central shaft 4 and a lower flange 5, which forms an annular air groove 6. with the housing A magnetizing coil 7 is installed on the outer surface of the housing, and a clamping element is located at its inner surface, consisting of a ferromagnetic sleeve 8, with a sliding fit, covering the central rod 4 and connected with an elastic This output cylinder 9 is filled with a non-magnetic conductive fluid, the free end of which is placed in an annular groove 6. Position 10 denotes a part whose inner surface, including the uneven surface, is located near the exit of the groove, and the distance D to its outer surface is not it limits the principle of gripping action and positioning accuracy, while in the working position (Fig. 2) the pressure equation in the volume of the outlet cylinder is provided. In order to improve magnetic flux distribution around the outer surface of the coil, including its ends (Fig. 3), a magnetic circuit 12 can be installed, which, like the housing, is connected to the arm of a robot 11. The gripper works as follows. When the robot hand inserts an annular groove 6 into the hole of the manipulation object - part 10, a constant electric voltage is applied to the coil 7, as a result of which a magnetic flux Φ is created around it, which

воздействует на ферромагнитную втулку 8 и вт гивает ее в область, занимаемую катушкой . Втулка, перемеща сь вдоль стержн 4, механически воздействует на баллон 9, выталкива часть его из паза 6 до контакта с поверхностью детали 10 (фиг. 2), зажима ее в устройстве схвата, Наличие втулки 8 в конструкции зажимного элемента существенно улучшает магнитную св зь с намагничивающей катушкой, .упрощает конструкцию, повышает надёжность устройства по сравнению с имеющимс в прототипе баллоном , состо щим из оболочки, наполненной магнитной жидкостью, магнитные иacts on the ferromagnetic sleeve 8 and draws it into the area occupied by the coil. The sleeve, moving along the rod 4, mechanically acts on the container 9, pushing part of it out of the groove 6 until it contacts the surface of the part 10 (Fig. 2), clamping it in the gripping device. The presence of the sleeve 8 in the design of the clamping element significantly improves magnetic coupling with a magnetizing coil, simplifies the design, increases the reliability of the device compared to the cylinder in the prototype, which consists of a shell filled with magnetic fluid, magnetic and

механические свойства которой значительно ниже по сравнению со сплошной магнитной втулкой.the mechanical properties of which are much lower compared to a solid magnetic sleeve.

При сн тии питани с катушки под действием упругих сил выходного баллона устройство приходит в исходное положение, отпуска деталь. При дополнительной установке магнитопровода вокруг катушки (фиг. 3) магнитные свойства захвата усиливаютс . Сила вт гивани втулки в область катушкиWhen the power is removed from the coil under the action of the elastic forces of the output balloon, the device returns to its original position, the part being released. With the additional installation of a magnetic circuit around the coil (Fig. 3), the magnetic properties of the capture are enhanced. Strength in g

увеличиваетс , что увеличивает силу захвата , а следовательно, и надежность устройства .increases, which increases the grip force and, consequently, the reliability of the device.

Таким образом, предложенные магнитные св зи уменьшают по величине потребность в намагничивающей силе катушки, а следовательно, могут быть понижены расход энергии питани и масса активного материала обмотки катушки, т.е. улучшаютс технико-экономические показатели устройства .Thus, the proposed magnetic bonds reduce the magnitude of the need for magnetizing power of the coil, and therefore, the power consumption and the mass of the active material of the coil winding, i.e. Improved technical and economic performance of the device.

Claims

Formula of gaining A grip of a manipulator comprising a non-magnetic cylindrical body with a central shaft fixed to

one of its front magnetizing coils mounted on the side surface of the housing coaxially with it, an elastic balloon filled with a non-magnetic fluid, and means for moving it located on the central shaft coaxially with it, the central shaft having a flange forming a gap with the working end of the body, and the elastic balloon is mounted for movement within the gap, characterized in that, in order to increase the reliability of operation, the means for moving the elastic balloon is made in the form of a sleeve made of ferromagnetic material and mounted on an elastic balloon.