RU200757U1 - Vacuum gripping aggregate module - Google Patents
Vacuum gripping aggregate module Download PDFInfo
- Publication number
- RU200757U1 RU200757U1 RU2020116933U RU2020116933U RU200757U1 RU 200757 U1 RU200757 U1 RU 200757U1 RU 2020116933 U RU2020116933 U RU 2020116933U RU 2020116933 U RU2020116933 U RU 2020116933U RU 200757 U1 RU200757 U1 RU 200757U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rod
- gripping head
- gripping
- vacuum
- axial movement
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
- B25J15/06—Gripping heads and other end effectors with vacuum or magnetic holding means
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Robotics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manipulator (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области машиностроения, роботостроения и может применяться при взятии и установке деталей на рабочую поверхность с требуемым ходом перемещения захватной головки. Наиболее эффективно применение устройств, использующих безнасосные вакуумные захваты. Вакуумный захватный агрегатный модуль содержит захватную головку с безнасосной присоской, закрепленной на штоке привода ее осевого перемещения, выполненного в виде торообразной герметичной гибкой нерастяжимой камеры с избыточным давлением воздуха, охватывающей шток, соединенный тягой с электромеханическим приводным механизмом перемещения захватной головки. На тяге установлен дополнительный шток, выполненный с возможностью осевого перемещения и фиксации положения относительно тяги. Техническим результатом является расширение номенклатуры деталей, включая легкоповреждаемые, которые захватываются и устанавливаются с обеспечением торможения захватной головки в конце ее хода.The utility model relates to the field of mechanical engineering, robotics and can be used when picking up and installing parts on the working surface with the required movement of the gripping head. The most effective application of devices using non-pump vacuum grippers. The vacuum gripping unit contains a gripping head with a non-pumping suction cup, fixed on the drive rod of its axial movement, made in the form of a toroidal sealed flexible inextensible chamber with excess air pressure, covering the rod connected by a rod with an electromechanical drive mechanism for moving the gripping head. An additional rod is installed on the rod, made with the possibility of axial movement and fixing the position relative to the rod. The technical result is to expand the range of parts, including easily damaged ones, which are captured and installed with the provision of braking the gripping head at the end of its stroke.
Description
Предлагаемое устройство относится к области машиностроения, роботостроения и может применяться при взятии и установке деталей на рабочую поверхность с требуемым ходом перемещения захватной головки. Наиболее эффективно применение устройств, использующих безнасосные вакуумные захваты.The proposed device relates to the field of mechanical engineering, robotics and can be used when taking and installing parts on the working surface with the required movement of the gripping head. The most effective application of devices using non-pump vacuum grippers.
Известны вакуумные захватные агрегатные модули (см. патент России №2073601 «Вакуумное захватное устройство», Сысоев С.Н., Черкасов Ю.В., Мокеева Е.В., Глушков А.А., патент РФ №2318653 «Захватная головка», Сысоев С.Н., Бакутов А.В., Орехов Н.С., опубл. в Бюл. №7, 10.03.08 г.), где для питания применяется избыточное давление воздуха. Вакуумное захватное устройство содержит привод вертикального перемещения присоски, выполненный в виде двух пневмоцилиндров одностороннего действия, кинематически связанных между собой или одного силового цилиндра двухстороннего действия. Применение в качестве энергопитания избыточного давления воздуха повышает быстродействие, но требует насосной системы вакуумного энергопитания и избыточного давления, что усложняет конструкцию в целом. Кроме этого, в устройстве отсутствует торможение в конце хода рабочего органа устройства, что ограничивает номенклатуру захватываемых изделий.Known vacuum gripping modular modules (see Russian patent No. 2073601 "Vacuum gripper", Sysoev S.N., Cherkasov Yu.V., Mokeeva E.V., Glushkov AA, RF patent No. 2318653 "Gripping head" , Sysoev S.N., Bakutov A.V., Orekhov N.S., publ. In Bulletin No. 7, 10.03.08), where excessive air pressure is used for power supply. The vacuum gripping device contains a suction cup vertical displacement drive made in the form of two single-acting pneumatic cylinders, kinematically connected to each other, or one double-acting power cylinder. The use of excess air pressure as a power supply increases the operating speed, but requires a pumping system of vacuum energy supply and excess pressure, which complicates the design as a whole. In addition, there is no braking in the device at the end of the stroke of the working body of the device, which limits the range of products to be captured.
Известно применение в модулях известных безнасосных захватных головок (см. Сысоев С.Н., Бакутов А.В., Приведенец И.А. «Конструирование быстродействующих вакуумных захватов», журнал СТИН, 2007 г., №12, с. 15-19; патент РФ №2304505 «Вакуумная захватная головка», Сысоев С.Н. и др., опубл. 20.08.2007 в БИ №23; патент РФ №2317452 «Вакуумная захватная головка», Сысоев С.Н. и др., опубл. 20.02.08 в БИ №5; патент РФ №2312762 «Вакуумная захватная головка», Сысоев С.Н. и др., опубл. 20.02.08 в БИ №5), которое повышает быстродействие, надежность выполнения операций «захватить», «отпустить» деталь и устраняет необходимость применения системы вакуумного энергопитания. Однако использование в данных захватных модулях в качестве привода вертикального перемещения присоски пневмоцилиндров, имеющих трение скольжения поршня в цилиндре, ограничивает быстродействие устройств, а также требуется применение электрического и пневматического источников энергопитания, что усложняет конструкцию в целом.Known application in modules of known non-pumping gripping heads (see Sysoev S.N., Bakutov A.V., Privedenets I.A. "Designing high-speed vacuum grippers", STIN magazine, 2007, No. 12, pp. 15-19 ; RF patent №2304505 "Vacuum gripping head", Sysoev SN and others, publ. 08/20/2007 in BI №23; RF patent №2317452 "Vacuum gripping head", Sysoev SN and others, publ. 02/20/08 in BI No. 5; RF patent No. 2312762 "Vacuum gripping head", Sysoev SN and others, publ. 02/20/08 in BI No. 5), which increases the speed, reliability of the "capture" operations, "Release" the part and eliminates the need for a vacuum power supply system. However, the use of pneumatic cylinders with sliding friction of the piston in the cylinder as a drive for the vertical movement of the suction cup in these gripping modules limits the speed of the devices, and also requires the use of electric and pneumatic power supplies, which complicates the design as a whole.
Известен вакуумный захватный агрегатный модуль (см. патент РФ №2397857 «Вакуумный захватный агрегатный модуль», Сысоев С.Н. и др., опубл. 27.08.2010 в БИ №24), включающий пневмопривод одностороннего действия, выполненный в виде рабочей камеры с избыточным давлением воздуха и подвижного рабочего органа, на котором закреплена безнасосная захватная головка. За счет устранения трения скольжения в пневмоцилиндре данное устройство повышает быстродействие выполнения функций «взять» и «установить» изделие на рабочую поверхность. Однако кинематическое разделение подвижного рабочего органа с корпусом цилиндра снижает надежность сохранения требуемого направления движения захватной головки. Также требуется использование электрических и пневматических источников энергопитания, что усложняет конструкцию в целом. Кроме этого в устройстве отсутствует настройка и регулировка торможения рабочего органа в конце хода, что ограничивает область его применения.Known vacuum gripping aggregate module (see RF patent No. 2397857 "Vacuum gripping aggregate module", Sysoev SN and others, publ. 27.08.2010 in BI No. 24), including a one-way pneumatic actuator made in the form of a working chamber with overpressure of air and a movable working body, on which a non-pumping gripping head is fixed. By eliminating sliding friction in the pneumatic cylinder, this device increases the performance of the functions "pick up" and "set" the product on the working surface. However, the kinematic separation of the movable working member from the cylinder body reduces the reliability of maintaining the required direction of movement of the gripping head. It also requires the use of electrical and pneumatic power supplies, which complicates the overall design. In addition, the device lacks adjustment and adjustment of the braking of the working body at the end of the stroke, which limits the scope of its application.
Наиболее близким по технической сущности из известных является вакуумный захватный агрегатный модуль (см. патент РФ №2703771 «Вакуумный захватный агрегатный модуль», Сысоев С.Н., Трофимов М.М., Черкасов Ю.В., Сажин А.В., опубл. 22.10.2019 в БИ №30), который содержит захватную головку в виде безнасосной присоски, закрепленной на штоке привода ее осевого перемещения, привод осевого перемещения выполнен в виде торообразной герметичной гибкой нерастяжимой камеры с избыточным давлением воздуха, охватывающей шток, соединенный тягой с электромеханическим приводным механизмом перемещения захватной головки. В устройстве не требуется использования пневматических источников энергопитания, что упрощает конструкцию. Однако высокие скорости перемещения захватной головки, отсутствие ее торможения в конце хода приводят к возникновению ударных силовых воздействий на деталь, что ограничивает его применение.The closest in technical essence of the known is the vacuum gripping aggregate module (see RF patent No. 2703771 "Vacuum gripping aggregate module", Sysoev S.N., Trofimov M.M., Cherkasov Yu.V., Sazhin A.V., publ. 10/22/2019 in BI No. 30), which contains a gripping head in the form of a pumpless suction cup attached to the rod of the drive of its axial movement, the drive of axial movement is made in the form of a toroidal sealed flexible inextensible chamber with excess air pressure, covering the rod, connected by a rod to electromechanical drive mechanism for moving the gripping head. The device does not require the use of pneumatic power supplies, which simplifies the design. However, high speeds of movement of the gripping head, the absence of its braking at the end of the stroke lead to the occurrence of shock forces on the part, which limits its use.
Таким образом, прототип и все известные вакуумные захватные агрегатно-модульные устройства, обладают ограниченной областью применения.Thus, the prototype and all known vacuum gripping modular devices have a limited field of application.
Задачей предлагаемой полезной модели является расширение номенклатуры деталей, включая легкоповреждаемые, которые захватываются и устанавливаются устройством, путем обеспечения торможения захватной головки в конце ее хода.The task of the proposed utility model is to expand the range of parts, including easily damaged ones, which are captured and installed by the device, by ensuring the braking of the gripping head at the end of its stroke.
Поставленная задача достигается тем, что в вакуумном захватном агрегатном модуле, содержащем захватную головку, с присоской, закрепленной на штоке привода ее осевого перемещения, выполненного в виде торообразной герметичной гибкой нерастяжимой камеры с избыточным давлением воздуха, охватывающей шток, соединенный тягой с электромеханическим приводным механизмом перемещения захватной головки, на тяге установлен дополнительный шток, выполненный с возможностью осевого перемещения и фиксации положения относительно тяги.The task is achieved by the fact that in a vacuum gripping modular module containing a gripping head with a suction cup attached to the drive rod of its axial movement, made in the form of a toroidal sealed flexible inextensible chamber with excess air pressure, covering the rod connected by a rod to an electromechanical drive movement mechanism gripping head, an additional rod is installed on the rod, made with the possibility of axial movement and fixing the position relative to the rod.
Пример реализации предлагаемого устройства, этапы его работы и вид общий показаны на чертежах фиг. 1, 2, 3. На фиг. 1 показаны этапы захвата заготовки, а на фиг. 2 - установки заготовки на рабочую поверхность.An example of the implementation of the proposed device, the stages of its operation and the general view are shown in the drawings of Fig. 1, 2, 3. FIG. 1 shows the stages of gripping the workpiece, and FIG. 2 - placing the workpiece on the work surface.
Устройство (фиг. 1, а) состоит из корпуса 1, в котором закреплена торообразная герметичная гибкая нерастяжимая оболочка 2, образующая камеру 3 с избыточным давлением воздуха, охватывающая шток 4 с установленной на нем безнасосной вакуумной захватной головкой 5 с рычагом 6, закрепленным на ее уплотнительном элементе. Захватная головка установлена в направлении детали 7, расположенной на рабочей поверхности 8, и выполнена с возможностью осевого перемещения относительно штока 4, подпружиненного пружиной 9. Шток 4 соединен тягой 10 с электромеханическим приводным механизмом 11. На корпусе установлен фиксатор 12 тяги. На тяге установлен фиксатор 13 дополнительного штока 14. На корпусе установлен датчик 15 верхнего положения штока 4. На приводе установлен датчик 16 верхнего положения захватной головки 5 относительно штока 4.The device (Fig. 1, a) consists of a
Вакуумный захватный агрегатный модуль работает следующим образом.Vacuum gripping aggregate module works as follows.
В исходном положении (фиг. 1, а) шток 4 занимает крайнее верхнее положение и зафиксирован фиксатором 12. Оболочка 2 взаимодействует с датчиком 15, отключая электромеханический приводной механизм 11. Датчик 16 отключен, так как захватная головка 5 относительно штока 4 занимает крайнее нижнее положение. Фиксатор 13 отключен и дополнительный шток 14, не зафиксированный на тяге, располагается на верхней торцевой поверхности оболочки 2.In the initial position (Fig. 1, a), the
По команде «взять деталь» (фиг. 1, а) срабатывает фиксатор 12, расфиксируя положение тяги 10 и штока 4 относительно корпуса 1.On the command "take the part" (Fig. 1, a), the
Привод перемещения захватной головки представляет собой камерный торообразный привод одностороннего действия, управляемый с использованием эффективной площади торцевых поверхностей камеры (см. патент России №2586379 «Способ управления перемещением штока камерного привода», Сысоев С.Н., опубл. В Бюл. №16, 10.06.2016 г).The drive for moving the gripping head is a single-acting toroidal chamber drive, controlled using the effective area of the end surfaces of the chamber (see Russian patent No. 2586379 "Method for controlling the movement of the chamber drive rod", Sysoev SN, publ. In Bul. No. 16, 06/10/2016).
Так как площадь кольцевого отверстия в нижней торцевой поверхности камеры больше, чем в верхней, то на шток действует выталкивающая сила, направленная к детали 7. Выполняется функция опускания захватной головки на поверхность детали (фиг. 1, б).Since the area of the annular hole in the lower end surface of the chamber is larger than in the upper one, a buoyant force acts on the rod directed to the part 7. The function of lowering the gripping head to the surface of the part is performed (Fig. 1, b).
После касания захватной головки поверхности детали в результате продолжающегося перемещения штока 4 и ее силового взаимодействия с ней, выполняется функция ее захвата (фиг. 1, в). Срабатывает датчик, включая электромеханический приводной механизм 11.After the gripping head touches the surface of the part as a result of the continued movement of the
Тягой 10 перемещается шток 4 вверх (фиг. 1, г), поднимая захватную головку с деталью. Выполняется функция ее поднятия.The
В крайнем верхнем положении штока 4 срабатывает датчик 15, отключая электромеханический привод 11 и включая фиксатор 12. Устройство занимает исходное положение, отличающееся тем, что захват удерживает деталь. В процессе данных фаз работы устройства дополнительный шток 14 располагается на верхней торцевой поверхности оболочки 2, так как его положение не зафиксировано относительно тяги 10.In the extreme upper position of the
При установке детали, особенно легкоповреждаемой, на рабочую поверхность важным является устранение воздействия на нее существенных силовых воздействий. Поэтому в устройстве в процессе перемещения детали выполняется ее торможение при приближении к рабочей поверхности.When installing a part, especially a lightly damaged one, on a working surface, it is important to eliminate the effect of significant force effects on it. Therefore, in the device in the process of moving the part, it is braked when it approaches the working surface.
В исходном положении устройство располагается над рабочей поверхностью, на которую требуется установить деталь (фиг. 2, а).In the initial position, the device is located above the working surface on which you want to install the part (Fig. 2, a).
По команде «установить деталь» на рабочую поверхность захватный модуль выполняет такие же действия, какие выполнялись при взятии детали. Только в зоне приближения детали к рабочей поверхности 8 включается фиксатор 13 перемещения тяги 10 относительно дополнительного штока 14 (фиг. 2, б). Тягой дополнительный шток перемещается вниз, увеличивая эффективную площадь верхней торцевой поверхности оболочки 2. Выполняется торможение захватной головки (фиг. 2, в). Далее рычаг 6 взаимодействует с рабочей поверхностью, что приводит к тому, что край присоски отводится от поверхности детали, fee рабочая полость разгерметизируется, то есть выполняется операция отпускания детали присоской. Электромеханическим приводом поднимается захватная головка (фиг. 2, г) и устройство занимает исходное положение.On the command "place a part" on the working surface, the gripping module performs the same actions that were performed when taking the part. Only in the area of approach of the part to the working surface 8 is included the
Таким образом, применение дополнительного штока, установленного на тяге расширяет номенклатуру деталей, включая легкоповреждаемых, которые захватываются и устанавливаются устройством, путем обеспечения торможения захватной головки в конце ее хода.Thus, the use of an additional rod mounted on the rod expands the range of parts, including easily damaged ones, which are captured and installed by the device, by providing braking of the gripping head at the end of its stroke.
Во Владимирском государственном университете был изготовлен действующий макет захватного модуля (фиг. 3). Натурные испытания подтвердили его промышленную применимость и эффективность.A working model of the gripping module was made at the Vladimir State University (Fig. 3). Full-scale tests have confirmed its industrial applicability and effectiveness.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020116933U RU200757U1 (en) | 2020-05-07 | 2020-05-07 | Vacuum gripping aggregate module |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020116933U RU200757U1 (en) | 2020-05-07 | 2020-05-07 | Vacuum gripping aggregate module |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU200757U1 true RU200757U1 (en) | 2020-11-11 |
Family
ID=73455881
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020116933U RU200757U1 (en) | 2020-05-07 | 2020-05-07 | Vacuum gripping aggregate module |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU200757U1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU839968A1 (en) * | 1979-06-14 | 1981-06-23 | Предприятие П/Я Г-4418 | Suction gripper |
US20070187965A1 (en) * | 2006-02-06 | 2007-08-16 | J. Schmalz Gmbh | Vacuum gripper |
RU2397857C2 (en) * | 2008-06-30 | 2010-08-27 | Сергей Николаевич Сысоев | Gripping module |
CN204772573U (en) * | 2015-06-09 | 2015-11-18 | 昆明理工大学 | Vacuum chuck mechanical gripper |
RU2703771C1 (en) * | 2019-05-21 | 2019-10-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) | Vacuum gripping aggregate module |
-
2020
- 2020-05-07 RU RU2020116933U patent/RU200757U1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU839968A1 (en) * | 1979-06-14 | 1981-06-23 | Предприятие П/Я Г-4418 | Suction gripper |
US20070187965A1 (en) * | 2006-02-06 | 2007-08-16 | J. Schmalz Gmbh | Vacuum gripper |
RU2397857C2 (en) * | 2008-06-30 | 2010-08-27 | Сергей Николаевич Сысоев | Gripping module |
CN204772573U (en) * | 2015-06-09 | 2015-11-18 | 昆明理工大学 | Vacuum chuck mechanical gripper |
RU2703771C1 (en) * | 2019-05-21 | 2019-10-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) | Vacuum gripping aggregate module |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9375840B2 (en) | Active handling apparatus and method for contact tasks | |
EP3562632B1 (en) | Gripper apparatus | |
RU200757U1 (en) | Vacuum gripping aggregate module | |
WO2012061295A2 (en) | Fastener driving apparatus | |
RU2703771C1 (en) | Vacuum gripping aggregate module | |
RU2397857C2 (en) | Gripping module | |
WO1996002764A1 (en) | Actuator | |
CN201284185Y (en) | Slab clamp | |
RU2691155C1 (en) | Vacuum gripping aggregate module | |
CN210551218U (en) | Manipulator grabbing device | |
JP6996864B2 (en) | No-load descent safety circuit for air-type cargo carrier | |
RU2318653C2 (en) | Clamping head | |
RU2256549C2 (en) | Gripping head | |
SU1399116A1 (en) | Work-performing member | |
CN112935741A (en) | Lifting device with self-locking function | |
SU1400877A1 (en) | Gripping device | |
CN110271031B (en) | Lifting clamping type vacuum chuck clamp and use method thereof | |
CN217992540U (en) | Loading and unloading hydraulic mechanical arm | |
KR20200097684A (en) | Manipulator suction pad suspension device | |
CN220844443U (en) | Clamp with protection structure for palletizing robot | |
RU2073601C1 (en) | Vacuum gripping device | |
US20230134409A1 (en) | Robot System | |
Frank et al. | Autonomous mechanical controlled grippers for capturing flying objects | |
US20230173687A1 (en) | Clamping linear actuator | |
RU2312762C1 (en) | Gripping suction head |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20200909 |