RU2177404C1

RU2177404C1 - "hand" type apparatus for handling articles

Info

Publication number: RU2177404C1
Application number: RU2000127052/02A
Authority: RU
Inventors: А.С. Горлатов
Original assignee: Калининградский государственный технический университет
Priority date: 2000-10-27
Filing date: 2000-10-27
Publication date: 2001-12-27

Abstract

FIELD: combination type mechanisms with complex motion of outlet links used in machines and equipment of different designation. SUBSTANCE: apparatus includes movable base, actuating mechanism with jaws for clamping article, mechanism for rotating movable base and drive unit. Actuating mechanism is in the form of articulated mechanism whose outlet links support jaws for clamping articles. Mechanism for rotating movable base is in the form of lever-gearing mechanism whose outlet link is rigidly joined with base. Driving links of mechanism for rotating base and actuating mechanism are kinematically connected one with another. Kinematic connection is in the form of two pulleys and flexible member. EFFECT: enhanced operational accuracy of actuating mechanism, enlarged assortment of manipulated articles. 14 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к комбинированным механизмам со сложным движением выходных звеньев, применяемым при обслуживании машин и средств различного целевого назначения. Такие манипуляционные механизмы, имитируя определенные движения рук человека, обеспечивают захват изделия (объекта манипулирования), его перемещение из одной позиции в другую и освобождение изделия. The invention relates to combined mechanisms with a complex movement of the output links used in the maintenance of machines and means for various purposes. Such manipulation mechanisms, imitating certain movements of a person’s hands, provide for the capture of the product (object of manipulation), its movement from one position to another and the release of the product.

Известно, например, манипуляционное устройство, обеспечивающее захват изделия, его перемещение по дуге окружности и освобождение, содержащее исполнительный механизм с губками для захвата изделий, механизм поворота и гидропривод (Крайнев А.Ф. Словарь-справочник по механизмам. - М: Машиностроение, 1987. - С. 9 и 10, рис. а. - прототип). Данное устройство является средством того же назначения, что и предлагаемое изобретение. It is known, for example, a manipulation device that provides capture of the product, its movement along an arc of a circle and release, containing an actuator with jaws for gripping the products, a rotation mechanism and a hydraulic drive (Krainev A.F. Dictionary of Mechanisms. - M: Mechanical Engineering, 1987 . - S. 9 and 10, Fig. A. - prototype). This device is a tool for the same purpose as the invention.

Основным недостатком данного устройства является усложненность привода и малая частота повторения рабочих циклов, т.е. невысокая производительность. Этот недостаток является результатом использования отдельных двигателей для механизмов захвата и поворота, а также применения тихоходного гидравлического привода. Недостаток особенно ощутим при использовании устройства в машинах-автоматах и линиях высокой производительности. The main disadvantage of this device is the complexity of the drive and the low frequency of repetition of duty cycles, i.e. low productivity. This drawback is the result of the use of separate engines for gripping and turning mechanisms, as well as the use of a low-speed hydraulic drive. The disadvantage is especially noticeable when using the device in automatic machines and high-performance lines.

Задачей настоящего изобретения является расширение технологических возможностей и повышение производительности устройства. The objective of the present invention is to expand technological capabilities and increase the productivity of the device.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в устройстве типа "рука" для передачи изделий, содержащем комбинированный механизм, выполненный в виде подвижного основания, исполнительного механизма с ведущим звеном и губками для захвата изделий, механизма поворота подвижного основания, включающего ведущее звено, и привода, исполнительный механизм выполнен в виде многозвенного механизма с выходными звеньями, на которых закреплены губки для захвата изделий, а механизм поворота подвижного основания выполнен в виде рычажно-зубчатого механизма, выходное звено которого жестко соединено с упомянутым основанием, при этом ведущие звенья механизма поворота основания и исполнительного механизма кинематически связаны между собой. The solution to this problem is achieved by the fact that in a device of the "hand" type for transferring products containing a combined mechanism made in the form of a movable base, an actuator with a drive link and jaws for gripping the products, a rotation mechanism of the movable base, including the drive link, and a drive, the actuator is made in the form of a multi-link mechanism with output links on which the jaws are mounted for gripping the products, and the rotation mechanism of the movable base is made in the form of a lever-gear mechanism anizma, whose output member rigidly connected to said base, wherein base drive links turning mechanism and an actuator kinematically linked.

Рычажно-зубчатый механизм выполнен в виде кривошипно-ползунного механизма, с ползуном которого сопряжено выходное звено в виде шестерни, при этом шестерня смонтирована на оси качания подвижного основания. The lever-gear mechanism is made in the form of a crank-slide mechanism, with the slider of which the output link is in the form of a gear, while the gear is mounted on the swing axis of the movable base.

Многозвенный механизм состоит из дополнительного кривошипно-ползунного механизма и сопрягаемых с ползуном последнего выходных звеньев с губками для захвата изделий. The multi-link mechanism consists of an additional crank-slide mechanism and the last output links with jaws mating with the slider for gripping the products.

Кинематическая связь ведущих звеньев механизма поворота основания и дополнительного механизма выполнена в виде двух шкивов и гибкого элемента, при этом один шкив жестко укреплен на валу ведущего звена механизма поворота подвижного основания, а другой смонтирован на оси качания основания и жестко соединен с ведущим звеном исполнительного механизма. The kinematic connection of the leading links of the base rotation mechanism and the additional mechanism is made in the form of two pulleys and a flexible element, while one pulley is rigidly mounted on the shaft of the driving link of the rotating base rotation mechanism, and the other is mounted on the swing axis of the base and rigidly connected to the driving link of the actuator.

Комбинированный механизм с двумя кривошипами удовлетворяет структурной формуле кинематической цепи:
W = 3•n-2•p₅ - p₄ = 3•8-2•10 -2 = 2,
где W - число степеней свободы выходных звеньев;
n - число подвижных звеньев, n = 8;
p₅ - число низших кинематических пар, p₅ = 10;
p₄ - число высших кинематических пар, p₄ = 2.The combined mechanism with two cranks satisfies the structural formula of the kinematic chain:
W = 3 • n-2 • p ₅ - p ₄ = 3 • 8-2 • 10 -2 = 2,
where W is the number of degrees of freedom of the output links;
n is the number of movable links, n = 8;
p ₅ is the number of lower kinematic pairs, p ₅ = 10;
p ₄ is the number of higher kinematic pairs, p ₄ = 2.

Кривошипно-ползунный механизм включает шарнирно связанные кривошип, шатун и ползун, при этом ползун выполнен в виде зубчатой рейки для взаимодействия с шестерней. The crank-slide mechanism includes a pivotally connected crank, connecting rod and slider, while the slider is made in the form of a gear rack for interaction with the gear.

Выходные звенья исполнительного механизма с губками для захвата изделий смонтированы шарнирно на оси, жестко укрепленной на подвижном основании. The output links of the actuator with jaws for gripping products are mounted pivotally on an axis rigidly mounted on a movable base.

Шестерня удовлетворяет условию:

где d - диаметр делительной окружности шестерни;
S - максимальный ход ползуна кривошипно-ползунного механизма;
β - полный угол размаха подвижного основания;

Кривошипно-ползунный механизм выполнен в виде центрального механизма, для которого S = 2•r, где S - максимальный ход ползуна; r - длина кривошипа.Gear satisfies the condition:

where d is the diameter of the pitch circle of the gear;
S is the maximum stroke of the slider of the crank-slide mechanism;
β is the full swing angle of the movable base;

The crank-slide mechanism is made in the form of a central mechanism for which S = 2 • r, where S is the maximum stroke of the slider; r is the length of the crank.

Дополнительный кривошипно-ползунный механизм включает шарнирно связанные кривошип, шатун и ползун, при этом последний выполнен в виде призмы со сквозным прямоугольным отверстием по длине для сопряжения ее с подвижным основанием. An additional crank-slide mechanism includes a pivotally connected crank, connecting rod and slider, the latter being made in the form of a prism with a through rectangular hole in length to interface it with the movable base.

Призма снабжена ушком для шарнирной связи ее с упомянутым шатуном. The prism is equipped with an eye for articulating it with said connecting rod.

Концевые участки боковин призмы имеют конусность, при этом по длине боковин выполнены открытые продольные канавки для сопряжения призмы с выходными звеньями исполнительного механизма. The end sections of the sidewalls of the prism have a taper, while along the length of the sidewalls open longitudinal grooves are made to interface the prism with the output links of the actuator.

Устройство снабжено плитой с криволинейным пазом и опорным роликом, смонтированным на подвижном основании и расположенным в упомянутом пазу. The device is equipped with a plate with a curved groove and a support roller mounted on a movable base and located in the said groove.

Интервалы прямых и обратных ходов механизма поворота подвижного основания и исполнительного механизма совмещены во времени. The intervals of forward and reverse moves of the rotation mechanism of the movable base and the actuator are combined in time.

Заявляемое устройство отличается от прототипа сочетанием конструктивных элементов и наличием связи между элементами, обеспечивающей отбор мощности на механизм поворота подвижного основания и исполнительный механизм с губками для захвата изделий от одного электромеханического привода. Предложенная связь конструктивных элементов и взаимное расположение элементов в совокупности обеспечивают упрощение конструкции привода, повышение точности функционирования исполнительного механизма, возможность быстродействия устройства и соответствующего повышения его производительности, расширяют диапазон передаваемых объектов манипулирования. The inventive device differs from the prototype by the combination of structural elements and the presence of a connection between the elements, providing power take-off on the rotation mechanism of the movable base and the actuator with jaws to capture products from one electromechanical drive. The proposed connection of structural elements and the relative positions of the elements together provide a simplification of the drive design, increasing the accuracy of the actuator, the possibility of speed of the device and a corresponding increase in its productivity, expand the range of transmitted objects of manipulation.

Выполнение устройства в виде системы, включающей подвижное основание, исполнительный механизм и механизм поворота подвижного основания, в котором ведущие звенья упомянутых механизмов кинематически связаны между собой, обеспечивает решение задачи совершенствования прототипа в части упрощения привода, расширения технологических возможностей и повышения производительности. The implementation of the device in the form of a system including a movable base, an actuator and a rotation mechanism of the movable base, in which the leading links of the mentioned mechanisms are kinematically connected, provides the solution to the problem of improving the prototype in terms of simplifying the drive, expanding technological capabilities and increasing productivity.

Выбор рычажно-зубчатого механизма, построенного на базе центрального кривошипно-ползунного механизма, для реализации возвратно-поворотного движения подвижного основания имеет свои преимущества. Удовлетворяя структурной формуле кинематической цепи:
W = 3•n-2•p₅ - p₄ = 3•4-2•5 -1 = 1,
такой механизм отличается простотой конструкции, надежностью работы, точностью текущего положения основания при любом угле размаха последнего, способностью передавать большую силовую нагрузку. Здесь W - степень подвижности основания; n - число подвижных звеньев, n = 4; p₅ - число низших кинематических пар, p₅; p₄ - число высших кинематических пар, p₄ = 1.The choice of a lever-gear mechanism, built on the basis of a central crank-slide mechanism, for the implementation of the reciprocating movement of the movable base has its advantages. Satisfying the structural formula of the kinematic chain:
W = 3 • n-2 • p ₅ - p ₄ = 3 • 4-2 • 5 -1 = 1,
such a mechanism is notable for its simplicity of design, reliable operation, accuracy of the current position of the base at any angle of the latter's range, and the ability to transmit a large power load. Here W is the degree of mobility of the base; n is the number of movable links, n = 4; p ₅ is the number of lower kinematic pairs, p ₅ ; p ₄ is the number of higher kinematic pairs, p ₄ = 1.

Выполнение исполнительного механизма в виде пятизвенного рычажного механизма, включающего дополнительный кривошипно-ползунный механизм и сопрягаемые с ползуном последнего выходные звенья с губками для захвата изделий, также имеет свои преимущества. Ползун такого механизма выполняет функцию копира, совершающего возвратно-поступательное движение с переменной скоростью, при этом в зависимости от формы боковин ползуна обеспечивается тот иди иной закон движения выходных звеньев с губками для захвата изделий. При технологической необходимости можно также обеспечить движение каждой из губок по своему закону. The execution of the actuator in the form of a five-link lever mechanism, which includes an additional crank-slide mechanism and the output links with jaws that mate with the slider of the last, also has its advantages. The slider of such a mechanism performs the function of a copier, making a reciprocating movement at a variable speed, while depending on the shape of the side walls of the slider, this or that other law of movement of the output links with jaws is provided to capture the products. With technological need, you can also ensure the movement of each of the sponges according to its own law.

Гибкая связь между механизмом поворота подвижного основания и исполнительным механизмом с губками для захвата изделий обеспечивает синхронность движения их ведущих звеньев и упрощает отбор мощности от одного электромеханического привода. A flexible connection between the rotation mechanism of the movable base and the actuator with jaws for gripping the products ensures the synchronization of movement of their leading links and simplifies the selection of power from one electromechanical drive.

Комбинированный механизм устройства, имея два ведущих звена, выполненных в виде кинематически связанных кривошипов, удовлетворяет первому условию работоспособности, т. е. соответствует формуле Чебышева. Это указывает на правильность построения кинематической цепи устройства. The combined mechanism of the device, having two leading links made in the form of kinematically connected cranks, satisfies the first condition of operability, i.e., corresponds to the Chebyshev formula. This indicates the correct construction of the kinematic circuit of the device.

Выполнение ползуна в виде зубчатой рейки, которая посредством шестерни связана с подвижным основанием, обеспечивает большой угол размаха основания (до 180^o и более). Это расширяет границы использования устройства при различных удалениях одна от другой позиций загрузки и выгрузки изделий.The execution of the slider in the form of a gear rack, which is connected via a gear to the movable base, provides a large base swing angle (up to 180 ^o and more). This extends the boundaries of the use of the device at different distances from one another to the positions of loading and unloading products.

Шарнирная связь выходных звеньев исполнительного механизма с подвижным основанием дает возможность губкам для захвата изделий совершать сложное движение: возвратно-поворотное вместе с подвижным основанием и возвратно-поворотное с выстоями относительно основания. Повороты губок относительно основания обеспечиваются посредством ползуна дополнительного кривошипно-ползунного механизма. The articulated connection of the output links of the actuator with the movable base allows the jaws to capture the products to make a complex movement: the swivel and swivel together with the movable base and the swivel with protrusions relative to the base. Rotations of the jaws relative to the base are provided by means of a slider of an additional crank-slide mechanism.

Выражение (1) позволяет рассчитать определяющий параметр (d) шестерни при заданных значениях максимального хода (S) ползуна кривошипно-ползунного механизма и полного угла (β) размаха подвижного основания. Expression (1) allows us to calculate the determining parameter (d) of the gear for given values of the maximum stroke (S) of the slider of the crank-slide mechanism and the full angle (β) of the swing range.

Дополнительный кривошипно-ползунный механизм выполнен с нулевым эксцентриситетом, в нем временные интервалы прямого и обратного ходов ползуна равны. Это упрощает совмещение циклов движения исполнительного механизма и механизма поворота подвижного основания. An additional crank-slide mechanism is made with zero eccentricity, in it the time intervals of the forward and reverse slider strokes are equal. This simplifies the combination of driving cycles of the actuator and the rotation mechanism of the movable base.

Кривошипно-ползунный механизм, на базе которого построен пятизвенный механизм поворота подвижного основания, выполнен с равновеликими интервалами прямого и обратного ходов, что позволяет равноценно использовать любой из них в качестве рабочего хода. The crank-slide mechanism, on the basis of which the five-link mechanism for turning the movable base is built, is made with equal intervals of forward and reverse strokes, which makes it possible to use any of them equally as a working stroke.

При выполнении ползуна дополнительного кривошипно-ползунного механизма в виде призмы с прямоугольным отверстием по длине для сопряжения с поворотным основанием исключается возможность разворота ползуна при его движении относительно продольной оси основания. Форма и размеры ушка для шарнирной связи призмы с шатуном не являются лимитирующими. When performing the slider additional crank-slide mechanism in the form of a prism with a rectangular hole in length for pairing with the rotary base, the possibility of the slider turning when it moves relative to the longitudinal axis of the base is excluded. The shape and size of the eyelet for articulating the prism with the connecting rod are not limiting.

Конусность на концевых участках призмы, взаимодействующей с выходными звеньями, при ее движении в начале и конце прямого хода обеспечивает соответственно "схват" изделия губками и "освобождение" изделия, а в начале и конце обратного хода - соответственно "сжатие" к "разжатие" губок без изделия. На границах интервалов прямого и обратного ходов призмы губки занимают исходное, т. е. разжатое положение. Открытые продольные канавки в боковинах ползуна способствуют наличию постоянного контакта роликов выходных звеньев, несущих губки, с ползуном, выполняющим функцию копира. The taper at the end sections of the prism interacting with the output links, when it moves at the beginning and end of the forward stroke, provides for the product to “grab” the jaws and “release” the product, and at the beginning and end of the reverse stroke, respectively, “compress” to “unclench” the jaws without product. At the boundaries of the intervals of the forward and reverse strokes of the prism, the sponges occupy the initial, i.e., expanded position. The open longitudinal grooves in the sides of the slider contribute to the constant contact of the rollers of the output links carrying the jaws with the slider acting as a copier.

Наличие опорного ролика на подвижном основании, взаимодействующего с фигурным пазом неподвижной плиты, уменьшает консоль в креплении основания относительно оси его качания и способствует уменьшению упругих деформаций основания, возможных при значительных массах объектов манипулирования. В результате обеспечиваются необходимая жесткость основания и точность функционирования устройства. The presence of a support roller on a movable base, interacting with a curly groove of a fixed plate, reduces the cantilever in fixing the base relative to its swing axis and helps to reduce the elastic deformations of the base, possible with significant masses of manipulated objects. As a result, the necessary rigidity of the base and the accuracy of the operation of the device are provided.

Совмещение ходов во времени обеспечивает такую работу устройства, при которой механизм поворота и исполнительный механизм одновременно начинают одноименный ход и в одно время его заканчивают, начало и окончание одноименных ходов обоих механизмов совпадает во времени. Такое совмещение достигается благодаря тому, что упомянутые механизмы являются центральными, а их ведущие звенья совершают синхронное движение. The combination of moves in time ensures such operation of the device, in which the rotation mechanism and the actuator simultaneously begin the move of the same name and at the same time finish it, the beginning and end of the moves of the same name of both mechanisms coincide in time. This combination is achieved due to the fact that the mentioned mechanisms are central, and their leading links make synchronous movement.

На фиг. 1 изображена кинематическая схема устройства; на фиг. 2 - то же, вид сбоку на фиг. 3 - циклограмма; на фиг. 4 - ползун. In FIG. 1 shows a kinematic diagram of a device; in FIG. 2 is the same side view in FIG. 3 - cyclogram; in FIG. 4 - slider.

Устройство содержит подвижное основание 1, исполнительный механизм 2 с губками 3 для захвата изделий, механизм 4, который обеспечивает возвратно-поворотное движение основания 1, и привод 5. The device comprises a movable base 1, an actuator 2 with jaws 3 for gripping products, a mechanism 4, which provides a reciprocating movement of the base 1, and the drive 5.

Механизм 4 включает шарнирно связанные кривошип 6, шатун 7 и ползун, выполненный в виде зубчатой рейки 8, и шестерню 9, взаимодействующую с рейкой, при этом рейка подвижно сопряжена с направляющей 10, а шестерня смонтирована на оси качания основания 1 и жестко с ним соединена. Диаметр делительной окружности шестерни 9 соответствует выражению (1), он определен в зависимости от максимального хода рейки 8 и полного угла размаха основания 1. The mechanism 4 includes a pivotally connected crank 6, a connecting rod 7 and a slider made in the form of a gear rack 8, and a gear 9 interacting with the rack, while the rack is movably mated to the guide 10, and the gear is mounted on the swing axis of the base 1 and rigidly connected to it . The diameter of the pitch circle of the gear 9 corresponds to the expression (1), it is determined depending on the maximum stroke of the rack 8 and the total swing angle of the base 1.

Исполнительный механизм 2 выполнен в виде пятизвенного механизма, который включает дополнительный кривошипно-ползунный механизм 11, состоящий из кривошипа 12, шатуна 13 и ползуна 14, и выходные звенья 15 и 16 с губками 3 для захвата изделий, взаимодействующие с ползуном 14. При этом кривошип 12 смонтирован на оси качания 17 основания 1, ползун 11 подвижно сопряжен с основанием 1, а выходные звенья 15 и 16 смонтированы шарнирно на оси 18, жестко закрепленной на упомянутом основании. The actuator 2 is made in the form of a five-link mechanism, which includes an additional crank-slide mechanism 11, consisting of a crank 12, a connecting rod 13 and a slider 14, and output links 15 and 16 with jaws 3 for gripping products that interact with the slider 14. In this case, the crank 12 is mounted on the swing axis 17 of the base 1, the slider 11 is movably mated to the base 1, and the output links 15 and 16 are pivotally mounted on the axis 18, rigidly mounted on the base.

Кинематическая связь кривошипов 6 и 12 механизмов 4 и 2 содержит шкивы 19 и 20, смонтированные соответственно на валу 21 кривошипа 6 и на оси 17 качания основания 1, и гибкий элемент 22 для передачи вращения по схеме: вал 21 кривошипа 6 - шкив 20, смонтированный на оси 17. Кривошипы 6 и 12 жестко соединены соответственно со шкивами 19 и 20. The kinematic connection of the cranks 6 and 12 of the mechanisms 4 and 2 contains pulleys 19 and 20 mounted respectively on the shaft 21 of the crank 6 and on the swing axis 17 of the base 1, and a flexible element 22 for transmitting rotation according to the scheme: shaft 21 of the crank 6 - pulley 20 mounted on the axis 17. The cranks 6 and 12 are rigidly connected respectively to the pulleys 19 and 20.

Ползун 14 дополнительного кривошипно-ползунного механизма 11 выполнен в виде призмы (фиг. 4) со сквозным прямоугольным отверстием 23 по длине для сопряжения ее с основанием 1. Призма снабжена ушком 24 для шарнирной связи ее с шатуном 13. Концевые участки 25 и 26 боковин призмы имеют конусность, а по длине боковин выполнены продольные канавки 27 и 28 для сопряжения призмы с выходными звеньями 15 и 16 посредством роликов 29 и 30. Ушко 24 имеет отверстие (фиг. 4) для: пальца, шарнирно связывающего шатун 13 с ползуном (не показан). The slider 14 of the additional crank-slide mechanism 11 is made in the form of a prism (Fig. 4) with a through rectangular hole 23 in length to interface it with the base 1. The prism is equipped with an ear 24 for articulating it with the connecting rod 13. The end sections 25 and 26 of the prism sidewalls have a taper, and longitudinal grooves 27 and 28 are made along the length of the sidewalls for pairing the prism with the output links 15 and 16 by means of rollers 29 and 30. The ear 24 has an opening (Fig. 4) for: a finger pivotally connecting the connecting rod 13 to a slider (not shown )

Ось 18 для шарнирной связи выходных звеньев 15 и 16 с подвижным основанием 1 образует с последним жесткое разъемное соединение. Для этого на свободном конце основания 1 выполнено сквозное резьбовое отверстие, а ось 18 имеет резьбовой конец для сопряжения с основанием посредством упомянутого резьбового отверстия. The axis 18 for pivotally coupling the output links 15 and 16 with the movable base 1 forms a rigid detachable connection with the latter. For this, a through threaded hole is made at the free end of the base 1, and the axis 18 has a threaded end for mating with the base through said threaded hole.

Кривошипы 6 и 12 имеют консольное крепление соответственно на валу 21 привода 5 и на оси 17 качания подвижного основания 1. The cranks 6 and 12 have a cantilever mount, respectively, on the shaft 21 of the actuator 5 and on the swing axis 17 of the movable base 1.

На подвижном основании 1 смонтирован опорный ролик 31 для взаимодействия с криволинейным пазом 32 плиты 33. Вал 21 кривошипа 6 связан с электромеханическим приводом 5. A support roller 31 is mounted on the movable base 1 for interacting with a curved groove 32 of the plate 33. The shaft 21 of the crank 6 is connected to an electromechanical drive 5.

В кинематической цепи устройства угол установки кривошипов 6 и 12 центральных ползунных механизмов равен нулю (фиг. 3), поэтому при синхронном вращении упомянутых кривошипов обеспечивается совмещение интервалов прямых и обратных ходов обоих механизмов во времени. In the kinematic chain of the device, the installation angle of the cranks 6 and 12 of the central slide mechanisms is zero (Fig. 3), therefore, when the above-mentioned cranks are synchronously rotated, the forward and reverse intervals of both mechanisms are combined in time.

Устройство типа "рука" для передачи изделий работает следующим образом. A device of the type "hand" for transferring products operates as follows.

При работе привода 5 вал 21 с закрепленными на нем кривошипом 6 и шкивом 19 совершает вращательное движение, которое посредством шатуна 7 и зубчатой рейки 8 преобразуется в возвратно-поворотное движение шестерни 9 и жестко соединенного с ней основания 1, сопряженного с ползуном 14 механизма 11, несущего выходные звенья 15 и 16 с губками для захвата изделий. When the drive 5 is operating, the shaft 21 with the crank 6 and the pulley 19 fixed on it makes a rotational movement, which is converted by the connecting rod 7 and the gear rack 8 into the reciprocating motion of the gear 9 and the base 1 rigidly connected to it, paired with the slider 14 of the mechanism 11, bearing output links 15 and 16 with jaws for gripping products.

Вращение шкива 19 посредством гибкого элемента 22 и шкива 20 передается кривошипу 12, при вращении которого ползун 14 посредством шатуна 13 совершает возвратно-поступательное движение вдоль основания 1. Движения ползуна 14 трансформируются в поворотные движения выходных звеньев 15 и 16 с выстоями заданной продолжительности относительно основания 1, при этом губки 3 выполняют аналогичные поворотные движения. The rotation of the pulley 19 by means of the flexible element 22 and the pulley 20 is transmitted to the crank 12, during the rotation of which the slider 14 by means of the connecting rod 13 makes a reciprocating movement along the base 1. The movements of the slider 14 are transformed into rotational movements of the output links 15 and 16 with dwells of a given duration relative to the base 1 while the jaws 3 perform similar rotary movements.

При взаимодействии роликов 29 и 30 выходных звеньев 15 и 16 с концевыми участками 25 и 26 боковин ползуна 14 обеспечиваются поворотные движения губок 3, а при взаимодействии со средними участками боковин - выстой губок. Началу прямого хода устройства соответствует его положение в позиции загрузки изделий, при котором основание 1 и ползун 14 механизма 11 находятся в своих крайних положениях, соответствующих границам интервалов их прямых и обратных ходов. При этом губки 3 раскрыты для приема и последующего захвата изделия(ий). When the rollers 29 and 30 of the output links 15 and 16 interact with the end sections 25 and 26 of the side walls of the slider 14, rotary movements of the jaws 3 are provided, and when interacting with the middle sections of the side walls, the sponges are protruding. The beginning of the direct stroke of the device corresponds to its position in the loading position of the products, in which the base 1 and the slider 14 of the mechanism 11 are in their extreme positions corresponding to the boundaries of the intervals of their forward and reverse moves. In this case, the jaws 3 are opened for receiving and subsequent capture of the product (s).

В интервале прямого хода устройства выполняются операции захвата изделия, последующего его переноса в позицию установки, сброса или укладки. Весь интервал условно можно разделить на три части: начальную, среднюю и конечную. В начальной части, т.е. при взаимодействии роликов 23 и 24 с концевым участком ползуна 14 в направлении от вершины к основанию конуса, губки 3 сжимаются и захватывают изделие. В средней части, т.е. при взаимодействии роликов 29 и 30 с канавками 27 и 28 на боковинах ползуна 14 губки 3, находясь в сжатом положении, удерживают изделие, переносимое по дугообразной траектории. В концевой части, т. е. при взаимодействии роликов 29 и 30 с другим конусным участком ползуна 14 в направлении от основания к вершине конуса, губки 3 разжимаются и перестают удерживать изделие, переданное из одной позиции в другую. При выполнении обратного хода устройства описанные действия губок повторяются без изделия. In the interval of the forward stroke of the device, operations are carried out to capture the product, then transfer it to the installation, discharge or styling position. The entire interval can be conditionally divided into three parts: initial, middle and final. In the initial part, i.e. when the rollers 23 and 24 interact with the end portion of the slider 14 in the direction from the top to the base of the cone, the jaws 3 are compressed and grasp the product. In the middle part, i.e. when the rollers 29 and 30 interact with the grooves 27 and 28 on the sides of the slider 14 of the jaw 3, being in a compressed position, hold the product, transferred along an arcuate path. In the end part, i.e., when the rollers 29 and 30 interact with the other conical section of the slider 14 in the direction from the base to the top of the cone, the jaws 3 open and stop holding the product transferred from one position to another. When performing a reverse stroke of the device, the described actions of the jaws are repeated without the product.

При работе устройства ролик 31 взаимодействует с дугообразным пазом 32 плиты 33, исключая прогиб и вибрации основания. When the device is operating, the roller 31 interacts with the arcuate groove 32 of the plate 33, excluding the deflection and vibration of the base.

Выполнение устройства дня передачи изделий в виде совокупности кинематически связанных рычажно-зубчатого механизма и многозвенного исполнительного механизма, построенного на базе дополнительного кривошипно-ползунного механизма, с ползуном которого сопряжены выходные звенья с губками для захвата изделий, позволяет расширить технологические возможности использования устройства и повысить его производительность. The implementation of the device of the day of transfer of products in the form of a set of kinematically connected lever-gear mechanism and a multi-link actuator mechanism, built on the basis of an additional crank-slide mechanism, with a slider of which the output links with jaws are connected to capture products, allows to expand the technological capabilities of using the device and increase its productivity .

Claims

1. The device is a type of "hand" for transferring products, containing a combined mechanism made in the form of a movable base, an actuator with a drive link and jaws for gripping products, a rotation mechanism of the movable base, including a drive link, and a drive, characterized in that the actuator made in the form of a multi-link mechanism with output links on which the jaws are mounted for gripping the products, and the base rotation mechanism is made in the form of a lever-gear mechanism, the output link of which is rigidly connected to the aforementioned base, while the leading links of the rotation mechanism of the base and the actuator are kinematically connected.

2. The device according to claim 1, characterized in that the lever-gear mechanism is made in the form of a crank-slide mechanism, with the slider of which the output link is in the form of a gear, while the gear is mounted on the swing axis of the movable base.

3. The device according to claim 1, characterized in that the multi-link mechanism consists of an additional crank-slide mechanism and the output links with sponges that are mated to the slider for gripping the products.

4. The device according to claim 1, characterized in that the kinematic connection of the leading links of the base rotation mechanism and the actuator is made in the form of two pulleys and a flexible element, while one pulley is rigidly mounted on the shaft of the driving link of the rotating base rotation mechanism, and the other is mounted on axis of swing of the base and is rigidly connected to the leading link of the actuator.

5. The device according to claim 1, characterized in that the combined mechanism with two cranks satisfies the structural formula of the kinematic chain
W = 3 • n-2 • p ₅ -p ₄ = 3 • 8-2 • 10-2 = 2,
where W is the number of degrees of freedom of the output links;
n is the number of movable links, n = 8;
p ₅ is the number of lower kinematic pairs, p ₅ = 10;
p ₄ is the number of higher kinematic pairs, p ₄ = 2.

6. The device according to claim 1 or 2, characterized in that the crank-slide mechanism includes a pivotally connected crank, connecting rod and slider, while the slider is made in the form of a gear rack for interacting with the gear.

7. The device according to claim 1 or 3, characterized in that the output links of the actuator with jaws for gripping the products are mounted pivotally on an axis rigidly mounted on a movable base.

8. The device according to claim 2 or 6, characterized in that the gear satisfies the condition

9. The device according to claim 2 or 6, characterized in that the crank-slide mechanism is made in the form of a central mechanism for which S = 2r, where S is the maximum stroke of the slider, r is the length of the crank.

10. The device according to claim 3, characterized in that the additional crank-slide mechanism includes a pivotally connected crank, connecting rod and slider, the latter being made in the form of a prism with a through rectangular hole in length to interface it with a movable base.

11. The device according to claim 10, characterized in that the prism is equipped with an eye for articulating it with said connecting rod.

12. The device according to claim 10 or 11, characterized in that the end sections of the sidewalls of the prism have a taper, while along the length of the sidewalls open longitudinal grooves are made to interface the prism with the output links of the actuator.

13. The device according to any one of claims 1 to 12, characterized in that it is equipped with a plate with a curved groove and a support roller mounted on a movable base and located in the said groove.

14. The device according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the intervals of the forward and reverse strokes of the rotation mechanism of the movable base and the actuator are aligned in time.