RU2207246C1

RU2207246C1 - Manipulator gripper

Info

Publication number: RU2207246C1
Application number: RU2001134118/02A
Authority: RU
Inventors: Г.П. Барабанов; И.В. Яковенко; Е.А. Анненкова
Original assignee: Волгоградский государственный технический университет
Priority date: 2001-12-13
Filing date: 2001-12-13
Publication date: 2003-06-27

Abstract

FIELD: gripping devices of industrial manipulators. SUBSTANCE: gripper includes housing, jaws with their motion drives, cover plates with their motion drive units arranged on surface of jaws with possibility of sliding on them. Gripper is provided with pickup for detecting part presence. Said pickup is placed between cover plates and it is mounted on housing with possibility of adjusting its position. Each jaw is provided with pickup for detecting opening; said pickup is in the form of sleeve in which spring-loaded stopper and limit switch are arranged with possibility of their engagement at axial motion of stopper. The last is mounted with possibility of motion in lengthwise groove of cover plate. Pickups for detecting opening are mounted on jaws and they are shifted one relative to another; stopper has fixing member in the form of screw. Motion drive of jaws is in the form of pneumatic chambers connected with pneumatic valve and arranged in housing along each jaw fastened to set of spring-loaded guiding rods placed in housing with possibility of axial motion. Motion drive unit of each cover plate is in the form of rod-free pneumatic cylinder with two cavities. To carriage of said pneumatic cylinder above mentioned cover plate is secured. First and second cavities of different pneumatic cylinders are connected one with another and with distributing device. EFFECT: enlarged manufacturing possibilities of gripper. 2 dwg

Description

Изобретение относится к захватным устройствам промышленных манипуляторов и может быть использовано в машиностроении для автоматической загрузки с одновременной ориентацией деталей типа поршень, при которой необходимо осуществлять их вращение и определение пространственного положения. The invention relates to grippers of industrial manipulators and can be used in mechanical engineering for automatic loading with simultaneous orientation of piston-type parts, at which it is necessary to rotate and determine the spatial position.

Известен захват, содержащий корпус, в котором установлены захватные рычаги с губками и привод их перемещения (патент Великобритании 2085400, кл. В 25 J 15/00,1982 г.). Known grip comprising a housing in which gripping levers with jaws and a drive for moving them are installed (UK patent 2085400, class B 25 J 15 / 00.1982).

Недостатком указанного устройства является низкая надежность захвата деталей из-за жестко закрепленных рычагов, а также невозможность осевого вращения изделия в захвате вследствие его жесткой фиксации в губках захватных рычагов. The disadvantage of this device is the low reliability of the gripping of parts due to rigidly fixed levers, as well as the impossibility of axial rotation of the product in the grip due to its rigid fixation in the jaws of the gripping levers.

Известен захват манипулятора, содержащий губки и привод с дифференциальным механизмом, кинематически связанным с губками (авт. свид. СССР 503714, кл. В 25 J 15/00, 1976 г.). Known for the capture of the manipulator containing jaws and a drive with a differential mechanism kinematically connected with the jaws (ed. Certificate. USSR 503714, class B 25 J 15/00, 1976).

В указанном устройстве повышена надежность захвата за счет устранения из конструкции захватных рычагов. Однако посредством такого захвата технологическую операцию осевого поворота детали выполнить нельзя из-за возможного несовпадения осей детали и кисти манипулятора. The specified device improves the reliability of the grip by eliminating the design of the gripping levers. However, through such a capture, the technological operation of the axial rotation of the part cannot be performed due to the possible mismatch of the axes of the part and the handle of the manipulator.

Наиболее близким техническим решением является захват манипулятора (авт. свид. СССР 770788, кл. В 25 J 15/00, 1980 г.), содержащий губки с приводом их перемещения, накладки, размещенные на поверхности губок с возможностью скольжения по ним и жестко связанные с приводами их перемещения, расположенными в губках, причем приводы накладок соединены с распределительным устройством и друг с другом. The closest technical solution is to capture the manipulator (ed. Certificate of the USSR 770788, class B 25 J 15/00, 1980), containing jaws with a drive for moving them, pads placed on the surface of the jaws with the possibility of sliding on them and rigidly connected with their displacement drives located in the jaws, the lining drives being connected to the switchgear and to each other.

Здесь расширяются технологические возможности захвата. Этот результат достигается за счет встречно-поступательного перемещения накладок, независимого от перемещения губок, который осуществляется приводами накладок и соответствующим их подключением, что обеспечивает осевое вращение детали в двух противоположных направлениях. Однако технологические возможности такого захвата манипулятора ограничиваются только вращением детали и ее выдачей на позицию разгрузки. Here, the technological capabilities of the capture expand. This result is achieved due to the reciprocating movement of the plates, independent of the movement of the jaws, which is carried out by the actuators of the plates and their corresponding connection, which ensures axial rotation of the part in two opposite directions. However, the technological capabilities of such a manipulator capture are limited only by the rotation of the part and its delivery to the unloading position.

При этом первоначальное положение детали в захвате в момент схождения губок не контролируется, т.е. может быть любым. Из-за этого при встречном перемещении накладок возможно выпадение детали из захвата. Величина поворота детали не регулируется и определяется только максимальным ходом накладок. Это не позволяет поворачивать каждую деталь на требуемый угол, необходимый для обеспечения, например, ее ориентированного (строго определенного) положения. Кроме того, устройство не позволяет определить, в каком пространственном положении находится в нем деталь, а также наличие в детали перпендикулярных его оси отверстий и их положение. По этой причине данный захват манипулятора не может осуществлять автоматическую пространственную ориентацию деталей (например, поршней двигателей внутреннего сгорания) и их выдачу на позицию разгрузки в требуемом ориентированном положении. Наличие в захвате привода губок в виде дифференциального механизма со сложной кинематической передачей перемещения на каждую губку, а также двух гидроприводов накладок существенно усложняют его конструкцию, так как в приводах используются различные источники энергии и энергоносители, требуется наличие герметичной гидросистемы. При этом увеличиваются габариты захвата. В целом все выше указанное существенно ограничивает технологические возможности захвата манипулятора и уменьшает его надежность. In this case, the initial position of the part in the grip at the moment of convergence of the jaws is not controlled, i.e. can be any. Because of this, in the oncoming movement of the pads, the part may fall out of the grip. The amount of rotation of the part is not adjustable and is determined only by the maximum stroke of the pads. This does not allow each part to be rotated to the required angle necessary to ensure, for example, its oriented (strictly defined) position. In addition, the device does not allow to determine in which spatial position the part is located in it, as well as the presence in the part of holes perpendicular to its axis and their position. For this reason, this grip of the manipulator cannot carry out automatic spatial orientation of parts (for example, pistons of internal combustion engines) and their delivery to the unloading position in the desired oriented position. The presence of a jaw drive in the form of a differential mechanism with a complex kinematic transfer of movement to each jaw, as well as two hydraulic actuators of the pads significantly complicate its design, since the drives use various energy sources and energy sources, a sealed hydraulic system is required. At the same time, the grip dimensions increase. In general, all of the above significantly limits the technological capabilities of the capture of the manipulator and reduces its reliability.

Технический результат изобретения заключается в расширении технологических возможностей за счет автоматического определения наличия отверстий в детали и их положения, а также возможности поворачивать деталь только на заданную величину, обеспечивающую ее ориентированное положение, в повышении надежности за счет применения в конструкции более простых пневмоприводов с единым энергоносителем автоматического определения наличия и задания требуемого положения детали в захвате. The technical result of the invention is to expand technological capabilities by automatically determining the presence of holes in the part and their position, as well as the ability to rotate the part only by a predetermined amount, ensuring its oriented position, in improving reliability due to the use of simpler pneumatic actuators with a single energy carrier in the design determine the presence and set the desired position of the part in the grip.

Указанный технический результат достигается тем, что известный захват манипулятора, содержащий корпус, губки с приводом их перемещения, накладки, размещенные на поверхности губок с возможностью скольжения по ним и жестко связанные с приводами их перемещения, расположенными в губках, причем приводы накладок соединены с распределительным устройством и друг с другом, согласно изобретению снабжен датчиком наличия детали, расположенным между накладками и закрепленным на корпусе с возможностью регулирования его положения, каждая губка снабжена датчиком наличия отверстия, выполненным в виде гильзы, в которой установлены подпружиненный фиксатор и конечный выключатель с возможностью их взаимодействия при осевом перемещении фиксатора, который при этом размещен с возможностью перемещения в продольном пазу, выполненном в каждой накладке, причем датчики наличия отверстия закреплены со смещением относительно друг друга, а их фиксатор снабжен стопором в виде винта, привод перемещения губок выполнен в виде пневматических камер, подключенных к пневмоклапану и расположенных в корпусе вдоль каждой губки, скрепленной с набором подпружиненных направляющих штоков, установленных в корпусе с возможностью осевого перемещения, при этом привод перемещения каждой накладки выполнен в виде бесштокового пневмоцилиндра, на каретке которого закреплена упомянутая накладка, причем каждая первая и вторая полости разных пневмоцилиндров соединены друг с другом, а также с распределительным устройством. The specified technical result is achieved by the fact that the well-known grip of the manipulator, comprising a housing, jaws with a drive for moving them, pads placed on the surface of the jaws with the possibility of sliding along them and rigidly connected to the drives of their movement located in the jaws, and the drive plates are connected to a distribution device and with each other, according to the invention is equipped with a component presence sensor located between the pads and mounted on the housing with the possibility of adjusting its position, each sleep sponge wife with a hole sensor made in the form of a sleeve in which a spring-loaded lock and a limit switch are installed with the possibility of their interaction with the axial movement of the lock, which is placed with the possibility of movement in a longitudinal groove made in each plate, and the hole sensors are fixed with offset relative to each other, and their lock is equipped with a stopper in the form of a screw, the drive for moving the jaws is made in the form of pneumatic chambers connected to a pneumatic valve and located in pus along each jaw, fastened with a set of spring-loaded guide rods mounted in the housing with axial displacement, while the drive for moving each pad is made in the form of a rodless pneumatic cylinder, on the carriage of which said pad is fixed, and each first and second cavity of different pneumatic cylinders are connected to each other other, as well as with a switchgear.

Причем датчик наличия детали выполнен в виде кожуха, на одном торце которого установлен геркон, на другом торце - подпружиненный стержень, при этом на наружном конце стержня закреплен ролик, на внутреннем конце - постоянный магнит с возможностью воздействия на геркон при осевом перемещении стержня, причем кожух закреплен на корпусе с возможностью регулирования его положения. Moreover, the presence sensor of the part is made in the form of a casing, on one end of which a reed switch is installed, a spring-loaded rod on the other end, while a roller is fixed on the outer end of the rod, a permanent magnet with the possibility of acting on the reed switch during axial movement of the rod, and the casing mounted on the housing with the ability to adjust its position.

Отличиями заявляемого захвата манипулятора является его конструктивное исполнение, при котором он снабжен датчиком наличия детали, расположенным между накладками и закрепленным на корпусе с возможностью регулирования его положения, позволяет автоматически определять наличие детали в захвате и задавать ее точное начальное положение в нем, получать при этом сигнал на сведение губок (зажим детали). Причем регулируемое крепление в корпусе позволяет перемещать датчик вдоль накладок, обеспечивая тем самым его перенастройку на детали различных диаметров. The differences of the claimed grip of the manipulator is its design, in which it is equipped with a part presence sensor located between the plates and mounted on the body with the possibility of adjusting its position, it allows you to automatically detect the presence of the part in the grip and set its exact initial position in it, to receive a signal to reduce the jaws (clamp part). Moreover, the adjustable mount in the housing allows you to move the sensor along the lining, thereby ensuring its retuning to parts of various diameters.

Снабжение каждой губке датчиком наличия отверстия, выполненным в виде гильзы, в которой установлены подпружиненный фиксатор и конечный выключатель с возможностью их взаимодействия при осевом перемещении фиксатора, который при этом размещен в продольном пазу, выполненном в каждой накладке, позволяет автоматически определять наличие боковых отверстий в детали и фиксировать ее в требуемом положении, получать при этом сигнал на прекращение перемещения накладок, причем фиксатор и накладка не мешают перемещению друг друга. Providing each sponge with a hole presence sensor made in the form of a sleeve in which a spring-loaded clamp and a limit switch are installed with the possibility of their interaction with the axial movement of the clamp, which is placed in the longitudinal groove made in each plate, allows you to automatically determine the presence of side holes in the part and fix it in the desired position, while receiving a signal to stop moving the pads, and the latch and the pad do not interfere with the movement of each other.

Выполнение датчиков наличия отверстия, при котором они закреплены на губках со смещением относительно друг друга, а их фиксатор снабжен стопором в виде винта, позволяет автоматически различать пространственное положение детали с несимметрично расположенными относительно ее торцов отверстиями и выдавать соответствующий сигнал, что существенно расширяет технологические возможности захвата. Кроме того, стопоры позволяют временно приостановить функционирование одного или двух датчиков, что дополнительно расширяет технологические возможности захвата и делает конструкцию устройства более надежной и удобной в эксплуатации. The implementation of the sensors of the presence of the hole, in which they are mounted on the jaws with an offset relative to each other, and their lock is equipped with a stopper in the form of a screw, allows you to automatically distinguish the spatial position of the part with holes asymmetrically located relative to its ends and give an appropriate signal, which significantly expands the technological capabilities of capture . In addition, the stoppers allow you to temporarily suspend the operation of one or two sensors, which further extends the technological capabilities of the capture and makes the device design more reliable and convenient to use.

Выполнение привода перемещения губок в виде пневматических камер, подключенных к пневмоклапану и расположенных в корпусе вдоль каждой губки, а привода перемещения накладки в виде бесштокового пневмопилиндра, позволяет использовать общий для всех приводов захвата вид энергоносителя - сжатый воздух, что позволяет регулировать усилие захвата детали посредством изменения давления, подаваемого в пневмокамеры, при этом упрощается конструкция захвата и повышается ее надежность. Execution of the drive for moving the jaws in the form of pneumatic chambers connected to the pneumatic valve and located in the housing along each jaw, and the drive for moving the pads in the form of a rodless pneumatic cylinder, allows using the common type of energy carrier for all capture drives - compressed air, which allows you to adjust the gripping force of the part by changing the pressure supplied to the pneumatic chambers, while the gripping design is simplified and its reliability is increased.

Скрепление губок с набором подпружиненных направляющих штоков, установленных в корпусе с возможностью осевого перемещения, обеспечивает плавное сведение губок для захвата детали под давлением пневмокамер и их ускоренное разведение после снятия давления в пневмокамерах. Joining the jaws with a set of spring-loaded guide rods installed in the housing with the possibility of axial movement provides a smooth reduction of the jaws for gripping the part under pressure from the pneumatic chambers and their accelerated dilution after relieving the pressure in the pneumatic chambers.

Соединение каждой первой и второй полостей разных пневмоцилиндров друг с другом, а также с распределительным устройством, при этом на каретке каждого пневмоцилиндра закреплена накладка, позволяет осуществлять встречно-поступательное перемещение накладок относительно друг друга. The connection of each of the first and second cavities of different pneumatic cylinders with each other, as well as with a switchgear, while the pad is fixed to the carriage of each pneumatic cylinder, which allows for reciprocal movement of the plates relative to each other.

Вариант выполнения датчика наличия детали, при котором он выполнен в виде кожуха, на одном торце которого установлен геркон, на другом торце - подпружиненный стержень, при этом на наружном конце стержня закреплен ролик, на внутреннем конце - постоянный магнит с возможностью воздействия на геркон при осевом перемещении стержня, причем кожух закреплен на корпусе с возможностью регулирования его положения, обеспечивает в целом наиболее простую его конструкцию, при которой возможна регулировка его положения простым перемещением корпуса, а также бесконтактный принцип образования электрического выходного сигнала, что повышает его надежность и долговечность. При этом контакт датчика с деталью посредством ролика исключает повреждение ее поверхности при вращении. An embodiment of the component presence sensor, in which it is made in the form of a casing, on one end of which a reed switch is mounted, on the other end is a spring-loaded rod, while a roller is fixed at the outer end of the rod, and a permanent magnet with the possibility of acting on the reed switch with axial the movement of the rod, and the casing is mounted on the housing with the possibility of regulating its position, provides in general its simplest design, in which it is possible to adjust its position by simply moving the housing, and t kzhe contactless principle forming an electrical output signal that increases its reliability and durability. In this case, the contact of the sensor with the part by means of a roller eliminates damage to its surface during rotation.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентам, научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем признакам заявленного изобретения, а определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности признаков аналога, позволило выявить совокупность существенных по отношению к усмотренному заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном объекте, изложенных в формуле изобретения. The analysis of the prior art by the applicant, including a search by patents, scientific and technical sources of information and identification of sources containing information about analogues of the claimed invention, allowed to establish that the applicant did not find an analogue characterized by features identical to all the features of the claimed invention, and a definition from the list of identified analogues of the prototype, as the closest in the totality of the features of the analogue, revealed a set of essential in relation to the applicant to technical result of the characterizing features claimed in the object set forth in the claims.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "новизна" по действующему законодательству. Therefore, the claimed invention meets the requirement of "novelty" under applicable law.

Для проверки соответствия заявленного изобретения требованию изобретательского уровня заявитель провел дополнительный поиск известных решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного изобретения, результаты которого показывают, что заявленное изобретение не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники. To verify the conformity of the claimed invention to the requirements of the inventive step, the applicant conducted an additional search for known solutions in order to identify features that match the distinctive features of the claimed invention, the results of which show that the claimed invention does not explicitly follow the prior art.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "изобретательский уровень". Therefore, the claimed invention meets the requirement of "inventive step".

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами конструкции захвата манипулятора. The essence of the invention is illustrated by the drawings of the gripper construction of the manipulator.

На фиг.1 изображена конструкция захвата, вид в плане; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1. Figure 1 shows the design of the capture, a view in plan; figure 2 is a section aa in figure 1.

Захват манипулятора (фиг. 1 и 2) содержит корпус 1, внутри которого расположены губки 2 и 3. На поверхности губок 2 и 3 размещены соответственно накладки 4 и 5, которые могут скользить вдоль их поверхности. Перемещение накладок 4 и 5 осуществляется расположенными в губках 2 и 3 бесштоковыми пневмоцилиндрами 6 и 7, на каретках 8 которых они закреплены посредством скобы 9, например винтами (не показано). Причем каретка 8 жестко связана со сдвоенными поршнем 10 соответствующих пневмоцилиндров 6 и 7. (В качестве бесштокового пневмоцилиндра может быть использован, например, бесштоковый пневмоцилиндр типа DGP, приведенный в Главном каталоге "Пневматика для автоматизации" фирмы "Фесто", Австрия, 1996 г. стр.3,5/10-1...,3,5/30-1.) Первая полость 11 пневмоцилиндра 6 посредством трубопроводов 12 пневматически соединена со второй полостью 13 пневмоцилиндра 7 и с распределительным устройством 14. Первая полость 15 пневмоцилиндра 7 аналогичным образом соединена со второй полостью 16 пневмоцилиндра 6 и с распределительным устройством 14. Такое подключение пневмоцилиндров обеспечивает встречно-поступательное перемещение накладок 4 и 5, которые могут быть снабжены для улучшения сцепляемости с поверхностью детали 17 при ее вращении рифленой поверхностью или резиновыми пластинками (не показано). (В качестве распределительного устройства может быть использован пневмораспределитель типа B63-II с двухсторонним пневматическим управлением, приведенный в кн. Пневматические устройства и системы в машиностроении: Справочник /Е.В. Герц, А.И. Кудрявцев, О. В. Ложкин и др. Под общ. ред. Е.В. Герц - М.: Машиностроение, 1981. -с. 101, рис. 4-30). Перемещение губок 2 и 3 происходит посредством привода в виде пневмокамер 18 и 19, подключенных параллельно к пневмоклапану 20 (в качестве пневмоклапана может быть использован, например, пневмораспределитель типа В76-2 с пневматическим управлением, приведенный в вышеуказанной книге на с.94, рис.4.20). Пневмокамеры 18 и 19 ограничены стенками корпуса 1 и соприкасаются с губками 2 и 3, вдоль которых они соответственно расположены. Губки 2 и 3 скреплены с набором направляющих штоков 21, снабженных пружинами 22 сжатия. Штоки 21 установлены в корпусе 1 попарно с двух сторон каждой губки 2 и 3 с возможностью осевого перемещения. The grip of the manipulator (Fig. 1 and 2) contains a housing 1, inside of which the jaws 2 and 3 are located. On the surface of the jaws 2 and 3, there are placed plates 4 and 5, respectively, which can slide along their surface. The pads 4 and 5 are moved by rodless cylinders 6 and 7 located in the jaws 2 and 3, on the carriages 8 of which they are fixed by means of a bracket 9, for example, screws (not shown). Moreover, the carriage 8 is rigidly connected with the twin piston 10 of the corresponding pneumatic cylinders 6 and 7. (For example, a rodless pneumatic cylinder of the DGP type, shown in the Main catalog "Pneumatics for automation" of the Festo company, Austria, 1996, can be used. p. 3,5 / 10-1 ..., 3,5 / 30-1.) The first cavity 11 of the pneumatic cylinder 6 through pipelines 12 is pneumatically connected with the second cavity 13 of the pneumatic cylinder 7 and with the switchgear 14. The first cavity 15 of the pneumatic cylinder 7 is similar connected to second th cavity 16 of the pneumatic cylinder 6 and with a switchgear 14. Such a connection of the pneumatic cylinders provides reciprocal movement of the plates 4 and 5, which can be provided to improve adhesion to the surface of the part 17 when it is rotated by a corrugated surface or rubber plates (not shown). (A pneumatic distributor of type B63-II with double-sided pneumatic control, shown in the book Pneumatic devices and systems in mechanical engineering: Reference book / E.V. Herts, A.I. Kudryavtsev, O.V. Lozhkin, etc., can be used as a distributing device Under the general editorship of E.V. Herz - M .: Mechanical Engineering, 1981.-S. 101, Fig. 4-30). The jaws 2 and 3 are moved by means of an actuator in the form of pneumatic chambers 18 and 19 connected in parallel to the pneumatic valve 20 (for example, a pneumatic control valve type B76-2 with pneumatic control, shown in the above book on p. 94, fig. 4.20). The pneumatic chambers 18 and 19 are limited by the walls of the housing 1 and are in contact with the jaws 2 and 3, along which they are respectively located. Jaws 2 and 3 are fastened with a set of guide rods 21 provided with compression springs 22. The rods 21 are installed in the housing 1 in pairs from two sides of each jaw 2 and 3 with the possibility of axial movement.

Каждая губка 2 и 3 снабжена датчиком 23 наличия отверстий Б и B в детали 17. Датчик 23 выполнен в виде гильзы 24, в которой установлен подвижный фиксатор 25 с пружиной 26 сжатия, стопор в виде винта 27 для зажима фиксатора 25 и конечный выключатель 28. (В качестве конечного выключателя может быть использован, например, микровыключатель типа МП, приведенный в кн. Михайлов О.П., Стоколов В.Е. Электрические аппараты и средства автоматизации. - М., Машиностроение, 1982. -с.104, рис.77). Одновременно фиксатор 25 размещен в продольном пазу 29 соответствующей накладки 4 и 5. Причем датчики 23 наличия отверстия установлены в губках 2 и 3 со смещением относительно друг друга на величину Δ, учитывающую несимметричное расположение отверстий Б и В относительно торца детали 17 (фиг.2). Each jaw 2 and 3 is equipped with a sensor 23 for the presence of holes B and B in the part 17. The sensor 23 is made in the form of a sleeve 24 in which a movable latch 25 with a compression spring 26 is installed, a stopper in the form of a screw 27 for clamping the latch 25 and a limit switch 28. (For example, a microswitch of the MP type, cited in the book by Mikhailov O.P., Stokolov V.E. Electrical Appliances and Automation Means. - M., Mechanical Engineering, 1982. -p.104, fig. .77). At the same time, the latch 25 is placed in the longitudinal groove 29 of the corresponding lining 4 and 5. Moreover, the sensors 23 for the presence of holes are installed in the jaws 2 and 3 with an offset Δ relative to each other, taking into account the asymmetric location of the holes B and C relative to the end of the part 17 (figure 2) .

Между накладками 4 и 5 расположен датчик 30 наличия детали 17, который закреплен на корпусе 1 посредством двух винтовых соединений 31, что позволяет регулировать его положение при настройке на определенный диаметр детали 17. Датчик 30 наличия детали (фиг.1 и 2) может быть выполнен в виде кожуха 32, на одном торце которого установлен геркон 33, а на другом торце - подвижный стержень 34, снабженный пружиной 35 сжатия. На наружном конце стержня 34 установлен вращающийся ролик 36. На внутреннем конце стержня 34, расположенном в кожухе 32, в ячейке 37, выполненной из немагнитного материала, установлен постоянный магнит 38. Причем кожух 32 закреплен на корпусе 1 посредством двух винтовых соединений 31. Between the pads 4 and 5 there is a sensor 30 for the presence of the part 17, which is fixed to the housing 1 by means of two screw connections 31, which allows you to adjust its position when setting to a specific diameter of the part 17. The sensor 30 for the presence of the part (Figs. 1 and 2) can be made in the form of a casing 32, on one end of which a reed switch 33 is installed, and on the other end is a movable rod 34 provided with a compression spring 35. A rotary roller 36 is mounted at the outer end of the shaft 34. A permanent magnet 38 is installed in the cell 37 made of non-magnetic material at the inner end of the shaft 34 located in the housing 32. Moreover, the housing 32 is fixed to the housing 1 by means of two screw connections 31.

Захват манипулятора работает следующим образом (фиг.1 и 2). The capture of the manipulator works as follows (Fig.1 and 2).

Предварительно датчик 30 наличия детали настраивается на срабатывание по образцовой детали 17, находящейся в заданном положении в захвате. Настройка осуществляется перемещением датчика 30 в корпусе 1 посредством двух винтовых соединений 31 до его срабатывания. Если датчик 30 наличия детали выполнен в виде кожуха 32 с подпружиненным стержнем 34, то настройка осуществляется путем регулировки положения кожуха 32 посредством двух винтовых соединений 31 до такого положения, при котором стержень 34 с постоянным магнитом 38 переместится под действием детали 17 и вызовет срабатывание геркона 33. При этом ячейка 37 будет обеспечивать срабатывание датчика 30 только при определенном расстоянии между магнитом 38 и герконом 33. В зависимости от наличия отверстий Б и В и их расположения относительно торца детали 17 фиксатор 25 одного или двух датчиков 23 наличия отверстия может быть утоплен в гильзе 24 и застопорен винтом 27. Причем часть фиксатора 25, выступающая из гильзы 24, разместится в продольном пазу 29 соответствующей накладки 4 и 5, при этом не будет мешать их встречно-поступательному перемещению. Preliminarily, the sensor 30 for the presence of the part is configured to operate according to the model part 17 located in a predetermined position in the grip. The adjustment is carried out by moving the sensor 30 in the housing 1 by means of two screw connections 31 until it is triggered. If the part presence sensor 30 is made in the form of a casing 32 with a spring-loaded rod 34, then the adjustment is made by adjusting the position of the casing 32 by means of two screw connections 31 to such a position that the permanent-magnet rod 34 moves under the action of the part 17 and triggers the reed switch 33 In this case, the cell 37 will ensure the operation of the sensor 30 only at a certain distance between the magnet 38 and the reed switch 33. Depending on the presence of holes B and C and their location relative to the end of the part 17 of the fix the torus 25 of one or two sensors 23 of the presence of the hole can be recessed in the sleeve 24 and locked with a screw 27. Moreover, the part of the latch 25, protruding from the sleeve 24, will be placed in the longitudinal groove 29 of the corresponding lining 4 and 5, while not interfering with their reciprocating displacement.

В режиме захвата и ориентации деталь 17 попадает в захват в одном из двух положений: торцом вверх или вниз. В каждом из возможных случаев, попав в захват, она будет нажимать на ролик 36 и связанный с ним стержень 34, который переместится вовнутрь кожуха 32 на величину, достаточную, чтобы магнит 38 вызвал срабатывание геркона 33. Это будет сигналом о том, что деталь 17 заняла в захвате требуемое исходное положение. Одновременно этот сигнал будет командой в систему управления манипулятора (не показана) на зажим детали 17, по которой откроется пневмоклапан 20 и начнет подачу сжатого воздуха в пневмокамеры 18 и 19. Из-за ограничения стенками корпуса 1 они будут расширяться в сторону соответствующей губки 2 и 3, тем самым перемещая их в сторону детали 17 до захвата и зажима ее между накладками 4 и 5. Сигналом о захвате детали 17 будет срабатывание любого из датчиков 26, который упрется в стенку детали 17. По этому сигналу закроется пневмоклапан 20 и отсечет пневмокамеры 18 и 19, находящиеся под давлением. Одновременно этот сигнал включит распределительное устройство 14, которое по трубопроводу 12 начнет подачу сжатого воздуха в первую полость 11 пневмоцилиндра 6 и во вторую полость 13 пневмоцилиндра 7, а первую полость 15 пневмоцилиндра 7 и вторую полость 16 пневмоцилиндра 6 соединит с атмосферой. При этом сдвоенный поршень 10 пневмоцилиндра 6 начнет движение вниз, одновременно перемещая связанную с ним каретку 8 и скобу 9 с накладкой 4, а сдвоенный поршень 10 пневмоцилиндра 7 начнет движение вверх, одновременно перемещая связанную с ним каретку 8 и скобу 9 с накладкой 5. При достижении поршнями 10 соответственно крайнего нижнего и верхнего положений датчики (не показаны), встроенные в пневмоцилиндры 6 и 7, выдадут сигнал на переключение распределительного устройства 14. Оно начнет подачу сжатого воздуха в первую полость 15 пневмоцилиндра 7 и вторую полость 16 пневмоцилиндра 6, а первую полость 11 пневмоцилиндра 6 и вторую полость 13 пневмоцилиндра 7 соединит с атмосферой. При этом сдвоенный поршень 10 пневмоцилиндра 6 начнет движение вверх, перемещая связанную с ним каретку 8 и скобу 9 с накладкой 4, а сдвоенный поршень 10 пневмоцилиндра 7 начнет движение вниз, одновременно перемещая связанную с ним каретку 8 и скобу 9 с накладкой 5. Вследствие встречно-поступательного перемещения накладок 4 и 5 деталь 17 будет вращаться вокруг своей оси в одну или другую сторону. Это вращение будет осуществляться до тех пор, пока фиксатор 25 одного из датчиков 23 наличия отверстия под действием пружины 26 не войдет в отверстие Б или В. При этом контакт фиксатора 25 с конечным выключателем 28 прекратится, и он прервет подачу сигнала. Это в свою очередь вызовет отключение распределительного устройства 14 от блока подготовки воздуха (не показан) и прекращение работы пневмоцилиндров 6 и 7, а следовательно, остановку накладок 4 и 5. In the capture and orientation mode, part 17 enters the capture in one of two positions: end up or down. In each of the possible cases, falling into the grip, she will press on the roller 36 and the rod 34 connected with it, which will move inside the casing 32 by an amount sufficient for the magnet 38 to trigger the reed switch 33. This will be a signal that the part 17 occupied the required starting position in the capture. At the same time, this signal will be a command to the manipulator control system (not shown) to clamp the part 17, through which the pneumatic valve 20 will open and begin supplying compressed air to the pneumatic chambers 18 and 19. Due to the restriction by the walls of the housing 1, they will expand towards the corresponding jaw 2 and 3, thereby moving them towards the part 17 until it is gripped and clamped between the plates 4 and 5. The signal about the capture of the part 17 will be the triggering of any of the sensors 26, which will rest against the wall of the part 17. This signal closes the pneumatic valve 20 and cuts off the pneumatic chamber S 18 and 19, under pressure. At the same time, this signal will turn on the switchgear 14, which will start supplying compressed air to the first cavity 11 of the pneumatic cylinder 6 and the second cavity 13 of the pneumatic cylinder 7 through the pipe 12, and connect the first cavity 15 of the pneumatic cylinder 7 and the second cavity 16 of the pneumatic cylinder 6 to the atmosphere. In this case, the twin piston 10 of the pneumatic cylinder 6 starts moving downward while simultaneously moving the associated carriage 8 and the bracket 9 with the lining 4, and the twin piston 10 of the pneumatic cylinder 7 starts moving upward while simultaneously moving the associated carriage 8 and the bracket 9 with the lining 5. When when the pistons 10, respectively, reach the extreme lower and upper positions, sensors (not shown) built into the pneumatic cylinders 6 and 7 will give a signal for switching the switchgear 14. It will start supplying compressed air to the first cavity 15 of the pneumatic cylinder 7 and toruyu cavity 16 of the pneumatic cylinder 6 and the first cavity 11 of the pneumatic cylinder 6 and a second cavity 13, the air cylinder 7 is connected with the atmosphere. In this case, the twin piston 10 of the pneumatic cylinder 6 starts moving upward, moving the associated carriage 8 and the bracket 9 with the lining 4, and the twin piston 10 of the pneumatic cylinder 7 starts moving downward while moving the associated carriage 8 and the bracket 9 with the lining 5. As a result, - translational movement of the linings 4 and 5, part 17 will rotate around its axis in one or the other direction. This rotation will be carried out until the latch 25 of one of the sensors 23 of the presence of the hole under the action of the spring 26 enters the hole B or C. In this case, the contact of the latch 25 with the limit switch 28 will stop and it will interrupt the signal. This in turn will cause the switchgear 14 to disconnect from the air preparation unit (not shown) and stop the pneumatic cylinders 6 and 7, and consequently stop the linings 4 and 5.

Если прекратится подача сигнала от датчика 25, закрепленного в губке 2, то это будет соответствовать одному положению детали 17. Если прекратится подача сигнала от датчика 23, закрепленного в губке 3, то это будет соответствовать другому положению детали 17, например закрытым торцом вниз (фиг. 2). В зависимости от этой информации будет выдана команда манипулятору на разгрузку детали 17 или на ее ротацию в захват на 180^o для обеспечения требуемого ориентированного положения.If the signal from the sensor 25 fixed in the jaw 2 ceases, this will correspond to one position of the part 17. If the signal from the sensor 23 fixed in the jaw 3 stops, this will correspond to another position of the part 17, for example, with the end facing down (Fig. . 2). Depending on this information, a command will be issued to the manipulator to unload the part 17 or to rotate it into a grip of 180 ^o to ensure the required oriented position.

Когда деталь 17 окажется на позиции разгрузки, пневмокамеры 18 и 19 через пневмоклапан 20 соединяются с атмосферой. При этом губки 2 и 3 под действием направляющих штоков 21 и пружин 22 сжатия вернутся в исходное положение и разожмут деталь 17. После разгрузки детали 17 пружина 35 переместит стержень 34 в исходное положение и подача сигнала от датчика 30 прекратится. Фиксаторы 25 под действием пружин 26 выдвинутся из гильзы 24, их контакт с конечными выключателями 28 прекратится, а следовательно, прервется и сигнал от датчиков 23 наличия отверстия. Захват таким образом подготовлен к приему следующей детали 17. When the part 17 is in the unloading position, the pneumatic chambers 18 and 19 are connected to the atmosphere through the pneumatic valve 20. In this case, the jaws 2 and 3 under the action of the guide rods 21 and compression springs 22 will return to their original position and unclench the part 17. After unloading the part 17, the spring 35 will move the rod 34 to its original position and the signal from the sensor 30 will stop. The latches 25 under the action of the springs 26 will slide out of the sleeve 24, their contact with the limit switches 28 will cease, and therefore, the signal from the sensors 23 of the presence of the hole will be interrupted. The gripper is thus prepared to receive the next part 17.

Использование предлагаемого захвата манипулятора по сравнению с существующими обеспечивает существенное расширение технологических возможностей за счет того, что автоматически обеспечивается определение наличия детали в захвате и ее требуемое исходное положение; определяется наличие боковых отверстий в детали, по ним фиксируется в заданном положении и определяется ее пространственное расположение (торцом вверх или вниз), необходимое для обеспечения выдачи в зону разгрузки в определенном ориентированном положении; таким образом осевое вращение детали приобретает дополнительное технологическое значение. Применение простых и надежных пневмоприводов как для зажима детали, так и для встречно-поступательного перемещения накладок позволяет существененно упростить конструкцию захвата, использовать единый и дешевый энергоноситель (сжатый воздух), плавно регулировать усилие захвата детали, а в целом повысить надежность предлагаемого захвата. Обеспечение возможности регулирования положения датчика наличия детали и возможности располагать датчики наличия отверстия со смещением, а при необходимости избирательно стопорить винтом их фиксаторы позволяет переналаживать предлагаемый захват манипулятора на работу с деталями разного диаметра и расположения боковых отверстий, что дополнительно расширяет его технологические возможности и удобстве эксплуатации. Using the proposed grip of the manipulator in comparison with the existing ones provides a significant expansion of technological capabilities due to the fact that the determination of the presence of the part in the grip and its required initial position is automatically ensured; the presence of side holes in the part is determined, it is fixed by them in a predetermined position and its spatial location (end up or down) is determined, which is necessary to ensure delivery to the unloading zone in a certain oriented position; Thus, the axial rotation of the part acquires additional technological value. The use of simple and reliable pneumatic actuators both for clamping the part and for the reciprocating movement of the plates makes it possible to significantly simplify the grip design, use a single and cheap energy carrier (compressed air), smoothly control the grip force of the part, and generally increase the reliability of the proposed grip. Providing the possibility of adjusting the position of the presence sensor of the part and the ability to position the hole presence sensors with offset, and, if necessary, selectively locking them with a screw, their latches allows you to reposition the proposed grip of the manipulator to work with parts of different diameters and the location of the side holes, which further expands its technological capabilities and ease of use.

Вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявляемого изобретения следующей совокупности условий:
средство, воплощающее заявляемое изобретение при его осуществлении, предназначено для использования в промышленности, а именно в качестве захвата манипулятора на позициях робототехнических комплексов, сборочных и контрольно-сортировочных автоматов, где требуется автоматическая загрузка деталей типа поршень в заданном ориентированном положении;
для заявляемого изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в заявке средств;
средство, воплощающее заявляемое изобретение при его осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.The above information indicates that when using the claimed invention, the following combination of conditions:
the tool embodying the claimed invention in its implementation is intended for use in industry, namely as a grip of the manipulator at the positions of robotic complexes, assembly and control and sorting machines, where automatic loading of piston-type parts in a given oriented position is required;
for the claimed invention in the form described in the claims, the possibility of its implementation using the means described above in the application is confirmed;
means embodying the claimed invention in its implementation, is able to ensure the achievement of perceived by the applicant technical result.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "промышленная применимость". Therefore, the claimed invention meets the requirement of "industrial applicability".

Claims

1. The grip of the manipulator, comprising a housing, jaws with a drive for moving them, pads placed on the surface of the jaws with the possibility of sliding on them and rigidly connected to the drives of their movement located in the jaws, and the drive plates are connected to the switchgear and to each other, characterized the fact that it is equipped with a component presence sensor located between the plates and mounted on the housing with the possibility of adjusting its position, each sponge is equipped with an opening sensor made in the form of a sleeve, in which a spring-loaded clamp and a limit switch are installed with the possibility of their interaction with the axial movement of the clamp, which is placed with the possibility of movement in a longitudinal groove made in the pad, and the hole sensors are mounted on the jaws with an offset relative to each other, and their lock is equipped with a stopper in the form of a screw, the drive for moving the jaws is made in the form of pneumatic chambers connected to a pneumatic valve and located in the housing along each jaw fastened with a set of springs axial guide rods installed in the housing with the possibility of axial movement, while the drive of each lining movement is made in the form of a rodless pneumatic cylinder with two cavities, on the carriage of which said lining is fixed, and each first and second cavities of different pneumatic cylinders are connected to each other, as well as switchgear.

2. The grip of the manipulator according to claim 1, characterized in that the part presence sensor is made in the form of a casing, on one end of which a reed switch is installed, a spring-loaded rod at the other end, while a roller is fixed at the outer end of the rod, and a permanent magnet at the inner end with the possibility of impact on the reed switch during axial movement of the rod, and the casing is mounted on the housing with the possibility of adjusting its position.