RU2709073C1 - Load-handling device - Google Patents

Load-handling device Download PDF

Info

Publication number
RU2709073C1
RU2709073C1 RU2019108405A RU2019108405A RU2709073C1 RU 2709073 C1 RU2709073 C1 RU 2709073C1 RU 2019108405 A RU2019108405 A RU 2019108405A RU 2019108405 A RU2019108405 A RU 2019108405A RU 2709073 C1 RU2709073 C1 RU 2709073C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output shaft
jaws
jaw
actuator
gripping device
Prior art date
Application number
RU2019108405A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Константин Юрьевич Шерстюк
Original Assignee
Константин Юрьевич Шерстюк
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Константин Юрьевич Шерстюк filed Critical Константин Юрьевич Шерстюк
Priority to RU2019108405A priority Critical patent/RU2709073C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2709073C1 publication Critical patent/RU2709073C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66CCRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C3/00Load-engaging elements or devices attached to lifting or lowering gear of cranes or adapted for connection therewith and intended primarily for transmitting lifting forces to loose materials; Grabs
    • B66C3/14Grabs opened or closed by driving motors thereon

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

FIELD: transportation.
SUBSTANCE: invention relates to handling grippers and grabs for lifting and moving loads. Proposed device comprises base to which at least one jaw for gripping is hinged and actuator to change jaw position. Actuator has output shaft and is configured to rotate output shaft around its central axis. Support element is fixed on output shaft. Each jaw is pivotally connected to the support element by means of a traction rod so that when the output shaft rotates around the central axis in one side of the traction rod, the jaws are actuated so that the jaws move into the open position, and during rotation of output shaft around central axis in other side of jaw move into closed position.
EFFECT: higher operational characteristics and reliability of operation of load handling device, including higher reliability of opening and closing of jaws of grip in its various spatial positions with possibility of controlling speed, value and force of grip formed by jaws.
10 cl, 8 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Изобретение относится к грузозахватным устройствам и грейферам для подъема и перемещения грузов. В частности, данное изобретение относится к грузозахватным устройствам, приводимым в действие с помощью смонтированных на них исполнительных механизмов (например, двигателей). Данное изобретение может быть использовано, например, в области торговых, развлекательных и игровых автоматов для захвата, удержания и перемещения товара или игровых предметов, однако спектр применения изобретения этим не ограничен. Изобретение может также использоваться в тяжелой и легкой промышленности или строительстве на кранах или подъемных устройствах.The invention relates to load gripping devices and grabs for lifting and moving goods. In particular, this invention relates to load gripping devices driven by actuators mounted thereon (e.g., motors). This invention can be used, for example, in the field of vending, entertainment and gaming machines for capturing, holding and moving goods or game items, however, the scope of the invention is not limited to this. The invention can also be used in heavy and light industry or construction on cranes or lifting devices.

Описание уровня техникиDescription of the prior art

Грейферы и грузозахватные устройства повсеместно используются для захвата и перемещения грузов. Типичное грузозахватное устройство выполнено в виде нескольких «челюстей» (захватов, ковшей), которые подвижно соединены с возможностью их смыкания и размыкания.Grabs and lifting devices are commonly used to capture and move loads. A typical load-gripping device is made in the form of several "jaws" (grippers, buckets), which are movably connected with the possibility of their closure and opening.

Из уровня техники известен, например, грейфер по патенту Российской Федерации на полезную модель №179997 (опубликовано: 30.05.2018; автор: Шерстюк Константин Юрьевич). Данный грейфер содержит челюсти, шарнирно прикрепленные к корпусу и штоку исполнительного механизма. Исполнительный механизм выполнен с возможностью перемещения штока вдоль его центральной оси в одну или другую сторону (т.е., с возможностью выталкивания или втягивания штока), что приводит к соответствующему открытию или закрытию челюстей. Данный грейфер предназначен для работы в жидких средах.From the prior art, for example, a grab according to the patent of the Russian Federation for utility model No. 179997 is known (published: 05/30/2018; author: Sherstyuk Konstantin Yuryevich). This grab contains jaws pivotally attached to the body and rod of the actuator. The actuator is arranged to move the rod along its central axis to one or the other side (i.e., to push or pull the rod), which leads to the corresponding opening or closing of the jaws. This grapple is designed to work in liquid environments.

Иные грейферы (грузозахватные устройства) также известны из патента Российской Федерации на изобретение №2165386 (опубликовано: 20.04.2001; автор: Головань Василий Эдуардович), опубликованной заявки на выдачу патента Российской Федерации на изобретение №2002134033 (опубликовано: 20.06.2004; автор: Цинкер Леонид Маркович и др.), опубликованной международной патентной заявки РСТ № WO 2009/080897 (опубликовано: 02.07.2009; автор: Kalle Pohjola), патента США на изобретение № US 9898885 (опубликовано: 20.02.2018; автор: Chih-Chieh Wang), патента США на изобретение № US 6899337 (опубликовано: 05.31.2005; авторы: Leonard С.Fisher и др.), опубликованной патентной заявки США на изобретение № US 2005/0179273 (опубликовано: 18.08.2005; автор: Yi-Chiang Yang) и пр. Недостатком известных решений является недостаточная надежность раскрытия и закрытия челюстей и/или недостаточная устойчивость их работы. Например, в случае, когда известные грузозахватные устройства используются под наклоном для захвата груза, усилие, формируемое челюстями, может быть неравномерным, что ухудшает эксплуатационные характеристик и приводит к неустойчивой работе грузозахватных устройств.Other grabs (load gripping devices) are also known from the patent of the Russian Federation for invention No. 2165386 (published: 04/20/2001; author: Golovan Vasily Eduardovich), published application for the grant of a patent of the Russian Federation for invention No. 2002134033 (published: June 20, 2004; author: Zinker Leonid Markovich et al.), PCT International Patent Application Publication No. WO 2009/080897 (published: July 2, 2009; author: Kalle Pohjola), U.S. Patent No. 9898885 (published: 02/20/2018; author: Chih-Chieh Wang), US patent for invention No. US 6899337 (published: 05.31.2005; auto ry: Leonard C. Fisher et al.), published US patent application for invention No. US 2005/0179273 (published: 08/18/2005; author: Yi-Chiang Yang), etc. A disadvantage of the known solutions is the insufficient reliability of the opening and closing of the jaw and / or insufficient stability of their work. For example, in the case where the known load gripping devices are used at an angle to capture the load, the force generated by the jaws may be uneven, which degrades the performance and leads to unstable operation of the load gripping devices.

За прототип настоящего изобретения выбрано грузозахватное устройство, описанное в патенте США на изобретение № US 6234487 (опубликовано: 22.05.2001; автор: Stephen P. Shoemaker, Jr.). Грузозахватное устройство по прототипу содержит основание (корпус), к которому шарнирно присоединена по меньшей мере одна челюсть для захвата, и исполнительный механизм, предназначенный для изменения положения челюстей. Исполнительный механизм представляет собой электромагнитную катушку, внутри которого подвижно размещен металлический шток. К штоку шарнирно присоединены челюсти захвата. При подаче соответствующего электрического напряжения на электромагнитную катушку, шток под действием электромагнитных сил втягивается внутрь катушки, что приводит в движение челюсти захвата для их смыкания. При остановке подачи напряжения на электромагнитную катушку, шток частично выпадает из катушки под действием силы тяжести, что приводит к размыканию челюстей захвата.For the prototype of the present invention, the load gripping device described in US patent for the invention No. US 6234487 (published: 05/22/2001; author: Stephen P. Shoemaker, Jr.). The load gripping device according to the prototype comprises a base (body) to which at least one jaw for gripping is hinged, and an actuator designed to change the position of the jaws. The actuator is an electromagnetic coil, inside which a metal rod is movably placed. The jaws of the grip are pivotally attached to the stem. When applying the appropriate electrical voltage to the electromagnetic coil, the rod is pulled into the coil under the action of electromagnetic forces, which sets in motion the jaw of the gripper to close them. When the voltage supply to the electromagnetic coil is stopped, the rod partially drops out of the coil under the action of gravity, which leads to the opening of the jaws of the grip.

Аналогично описанным выше аналогам, недостаток прототипа заключается в неустойчивой работе грузозахватного устройства в определенных условиях. Например, при использовании прототипа под наклоном или горизонтально, размыкание челюстей захвата может быть затруднено поскольку оно основано на движении штока под действием силы тяжести. В иных обстоятельствах известно, что при такой конструкции грузозахватного устройства усилие, формируемое челюстями, может быть неравномерным. Кроме того, конструкция грузозахватного устройства по прототипу не позволяет надежно управлять скоростью и усилием захвата челюстями, а также не позволяет управлять величиной (шириной) раскрытия или закрытия челюстей.Similar to the above analogues, the disadvantage of the prototype is the unstable operation of the load gripping device in certain conditions. For example, when using the prototype at an angle or horizontally, opening the jaws of the grip can be difficult because it is based on the movement of the rod under gravity. In other circumstances, it is known that with this design of the gripping device, the force generated by the jaws can be uneven. In addition, the design of the gripping device according to the prototype does not allow reliable control of the speed and force of capture of the jaws, and also does not allow you to control the size (width) of the opening or closing of the jaws.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Настоящее изобретение направлено на решение технической проблемы (задачи) по устранению недостатков прототипа и иных известных аналогов и направлена на решение проблемы по обеспечению грузозахватного устройства, которое выполнено с возможностью надежного функционирования в различных условиях (например, под наклоном, горизонтально и пр.), а также с возможностью управления скоростью открытия-закрытия челюстей захвата, усилием, формируемым челюстями захвата, и величиной (шириной) раскрытия или закрытия челюстей.The present invention is aimed at solving a technical problem (task) to eliminate the disadvantages of the prototype and other known analogues and is aimed at solving the problem of providing a load gripping device that is capable of reliable operation in various conditions (for example, at an angle, horizontally, etc.), and also with the ability to control the speed of opening and closing of the jaws of the grip, the force formed by the jaws of the grip, and the size (width) of the opening or closing of the jaws.

Техническая проблема изобретения решается путем создания грузозахватного устройства, которое содержит основание, к которому шарнирно присоединена по меньшей мере одна челюсть для захвата, и исполнительный механизм, предназначенный для изменения положения челюстей. Изобретение отличается от прототипа и иных аналогов тем, что исполнительный механизм имеет выходной вал и выполнен с возможностью вращения выходного вала вокруг свой воображаемой центральной оси. На выходном валу закреплен опорный элемент. Каждая челюсть шарнирно присоединена к опорному элементу при помощи тяги так, что при вращении выходного вала вокруг центральной оси в одну сторону, тяги приводят в движение челюсти так, что челюсти перемещаются в открытое положение, а при вращении выходного вала вокруг центральной оси в другую сторону, челюсти перемещаются в закрытое положение.The technical problem of the invention is solved by creating a load-gripping device that contains a base to which at least one jaw is pivotally attached for gripping, and an actuator designed to change the position of the jaws. The invention differs from the prototype and other analogues in that the actuator has an output shaft and is configured to rotate the output shaft around its imaginary central axis. A support element is fixed to the output shaft. Each jaw is pivotally attached to the support element by means of a rod so that when the output shaft rotates around the central axis in one direction, the rods move the jaw so that the jaws move to the open position, and when the output shaft rotates around the central axis in the other direction, the jaw moves to the closed position.

В соответствии с различными вариантами осуществления изобретения, основание может представлять собой корпус или фрагмент корпуса, выполненный с возможностью симметричного шарнирного крепления челюстей вокруг воображаемой центральной оси вала. Основание может также быть отдельным крепежным средством. Исполнительный механизм может представлять собой электродвигатель или электрический привод. Каждая челюсть может быть выполнена в виде рычага-захвата, изгибающегося в сторону центральной оси выходного вала. В иных вариантах осуществления, каждая челюсть может быть выполнена в виде рычага-захвата, изгибающегося в сторону от центральной оси выходного вала. Кроме того, каждая челюсть может быть шарнирно присоединена к опорному элементу с помощью цапфы, закрепленной на опорном элементе, и сферического шарнира, присоединенного к тяге и предназначенного для приема (размещения) и подвижного удержания цапфы.In accordance with various embodiments of the invention, the base may be a housing or a fragment of a housing configured to symmetrically mount the jaws around an imaginary central axis of the shaft. The base may also be a separate fastener. The actuator may be an electric motor or an electric drive. Each jaw can be made in the form of a gripping lever, bending towards the central axis of the output shaft. In other embodiments, implementation, each jaw can be made in the form of a lever-grip, bending to the side from the Central axis of the output shaft. In addition, each jaw can be pivotally attached to the supporting element using a trunnion mounted on the supporting element, and a spherical hinge attached to the rod and intended for receiving (placing) and movably holding the trunnion.

В соответствии с различными вариантами осуществления изобретения, грузозахватное устройство может дополнительно содержать блок управления (например, контроллер), предназначенный для управления работой исполнительного механизма. Например, блок управления может быть выполнен с возможностью управления скоростью открытия или закрытия челюстей за счет управления скоростью вращения выходного вала исполнительного механизма. Блок управления может быть также выполнен с возможностью управления величиной открытия или закрытия челюстей за счет управления угла поворота выходного вала исполнительного механизма. Кроме того, блок управления может быть выполнен с возможностью управления усилием захвата груза челюстями за счет управления крутящим моментом на выходном валу исполнительного механизма.In accordance with various embodiments of the invention, the load gripping device may further comprise a control unit (e.g., a controller) for controlling the operation of the actuator. For example, the control unit may be configured to control the opening or closing speed of the jaws by controlling the rotation speed of the output shaft of the actuator. The control unit may also be configured to control the opening or closing of the jaws by controlling the angle of rotation of the output shaft of the actuator. In addition, the control unit can be configured to control the load gripping force of the jaws by controlling the torque on the output shaft of the actuator.

Все вышеперечисленные и иные элементы грузозахватного устройства данного изобретения конструктивно объединены в одно устройство, соединены между собой сборочными операциями и находятся в функционально-конструктивном единстве друг с другом.All of the above and other elements of the load gripping device of the present invention are structurally combined into one device, interconnected by assembly operations and are in functional structural unity with each other.

Технический результатTechnical result

Технический результат, обеспечиваемый существенными признаками изобретения, заключается в улучшении эксплуатационных характеристик и надежности работы грузозахватного устройства, в том числе повышении надежности открытия и закрытия челюстей захвата в его различных пространственных положениях с возможностью управления скоростью, величиной и усилием захвата, формируемыми челюстями. Иные или дополнительные технические результаты будут очевидны из описания, приведенного ниже.The technical result provided by the essential features of the invention is to improve the operational characteristics and reliability of the load gripping device, including increasing the reliability of opening and closing the jaws of the grip in its various spatial positions with the ability to control the speed, magnitude and force of the grip formed by the jaws. Other or additional technical results will be apparent from the description below.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Сущность изобретения далее поясняется фигурами, на которых представлено:The invention is further illustrated by the figures, which represent:

Фиг. 1А - схематичное изображение (продольный разрез) грузозахватного устройства с одной челюстью в «закрытом» состоянии согласно одному варианту осуществления;FIG. 1A is a schematic view (longitudinal section) of a single-jaw load gripping device in a “closed” state according to one embodiment;

Фиг. 1В - вид снизу грузозахватного устройства по Фиг. 1А;FIG. 1B is a bottom view of the load gripping device of FIG. 1A;

Фиг. 2А - схематичное изображение (вид сбоку) грузозахватного устройства с одной челюстью в «открытом» состоянии согласно одному варианту осуществления;FIG. 2A is a schematic view (side view) of a load gripping device with one jaw in an “open” state according to one embodiment;

Фиг. 2В - вид снизу грузозахватного устройства по Фиг. 2А;FIG. 2B is a bottom view of the load gripping device of FIG. 2A;

Фиг. 3А - схематичное изображение (вид снизу) грузозахватного устройства с тремя челюстями в «открытом» состоянии согласно одному варианту осуществления;FIG. 3A is a schematic view (bottom view) of a load gripping device with three jaws in an “open” state according to one embodiment;

Фиг. 3В - схематичное изображение (вид снизу) грузозахватного устройства с тремя челюстями в «закрытом» состоянии согласно одному варианту осуществления;FIG. 3B is a schematic view (bottom view) of a load gripping device with three jaws in a “closed” state according to one embodiment;

Фиг. 4 - схематичное изображение в аксонометрической проекции прототипа грузозахватного устройства с челюстями в «закрытом» состоянии согласно одному варианту осуществления; иFIG. 4 is a schematic perspective view of a prototype of a gripping device with jaws in a “closed” state according to one embodiment; and

Фиг. 5 - схематичное изображение прототипа грузозахватного устройства по Фиг. 4 с челюстями в «открытом» состоянии согласно одному варианту осуществления.FIG. 5 is a schematic representation of a prototype of the load gripping device of FIG. 4 with the jaws in the “open” state according to one embodiment.

Обозначение позиций на чертежахDesignation of positions in the drawings

1 - основание1 - base

2 - челюсть (рычаг-захват)2 - jaw (lever-capture)

3 - выходной вал электрического привода3 - output shaft of the electric drive

4 - опорный элемент4 - supporting element

5 - сферический шарнир5 - spherical hinge

6 - блок управления6 - control unit

7 - исполнительный механизм (например, электрический привод)7 - actuator (for example, an electric drive)

8 - тяга (шатун)8 - thrust (connecting rod)

9 - цапфа9 - axle

10 – паз.10 - groove.

Описание вариантов осуществленияDescription of Embodiments

Устройство и принцип работы грузозахватного устройства (грейфера) данного изобретения поясняется на фигурах. Грузозахватное устройство имеет основание 1 и исполнительный механизм 7. В качестве исполнительного механизма 7 может использоваться электродвигатель, электродвигатель с редуктором, электрический (электромеханический) привод, пневматический привод или гидравлический привод. Исполнительный механизм 7 предназначен для осуществления его выходного вала 3 вокруг своей воображаемой центральной оси в любую из сторон. В качестве основания 1 может использоваться корпус (например, корпус исполнительного механизма 7) или фрагмент такого корпуса. Основание 1 может быть также выполнено в виде иного средства крепления, платформы, опоры, метиза, фланца, скобы, ребра крепления и пр. Основание 1 может также иметь единым элементом или иметь более одного элемента (например, основание 1 может быть выполнено в виде корпуса и специального средства крепления, включая например, сборочные единицы, как например, винты, болты, шарниры и пр.).The device and principle of operation of the load gripping device (grab) of the present invention is illustrated in the figures. The load gripping device has a base 1 and an actuator 7. As an actuator 7, an electric motor, an electric motor with a gearbox, an electric (electromechanical) drive, a pneumatic drive or a hydraulic drive can be used. The actuator 7 is designed to implement its output shaft 3 around its imaginary central axis in either direction. As the base 1, a housing (for example, an actuator housing 7) or a fragment of such a housing can be used. Base 1 can also be made in the form of other means of fastening, platform, support, hardware, flange, staples, fastening ribs, etc. Base 1 can also have a single element or have more than one element (for example, base 1 can be made in the form of a housing and special fastening means, including, for example, assembly units, such as screws, bolts, hinges, etc.).

К основанию 1 шарнирно присоединены челюсти 2. Для данного соединения может быть использован обычный (простой) шарнир или сферический шарнир. Челюсти 2 присоединены к основанию 1 на одинаковом расстоянии друг от друга. В некоторых вариантах осуществления, челюсти 2 присоединены к основанию 1 симметрично. Кроме того, челюсти 2 могут быть радиально присоединены к основанию 1. Термин «челюсть» в данном документе означает захватный элемент грейфера и может быть также известен как «рычаг», «рычаг-захват», «захват», «клешня», «зажимные губки», «лапки» и т.п. В данном документе, перечисленные термины являются взаимозаменяемыми.Jaws are pivotally attached to base 1. For this connection, a conventional (simple) hinge or a spherical hinge can be used. The jaw 2 is attached to the base 1 at the same distance from each other. In some embodiments, implementation, the jaw 2 is attached to the base 1 symmetrically. In addition, the jaw 2 can be radially attached to the base 1. The term "jaw" in this document means a gripping element of the grab and can also be known as "lever", "lever-grip", "grip", "claw", "clamping sponges, paws, etc. In this document, the listed terms are used interchangeably.

Каждая челюсть 2 представляет собой элемент, предназначенный для захвата груза. В связи с этим, форма и конструкция челюсти 2 может быть любой приемлемой. Например, челюсть 2 может представлять собой рычаг (рычаг-захват), клешню, ковш, крюк, зацеп или иной механизм для осуществления захвата груза. По форме, челюсть 2 может иметь С- или Г-образную форму. Челюсть 2 может быть изготовлена из одного или нескольких материалов, включая, например, металл, полимер (пластик), дерево, резину и пр. Захватываемым предметом может выступать любой приемлемый груз, включая, например, товар потребления, приз, игрушку, продукт питания или иной предмет, размещаемый в игровом или торговом автомате. Захватываемым предметом может быть также сыпучий или несыпучий материал, жидкость, строительные материалы, ископаемые материалы, производственные материалы и прочие грузы.Each jaw 2 is an element designed to capture the load. In this regard, the shape and design of the jaw 2 may be any acceptable. For example, the jaw 2 may be a lever (lever-grip), claw, bucket, hook, hook or other mechanism for capturing the load. In shape, the jaw 2 may be C- or L-shaped. The jaw 2 can be made of one or more materials, including, for example, metal, polymer (plastic), wood, rubber, etc. Any acceptable cargo can be a captured object, including, for example, consumer goods, prize, toy, food or another item placed in a gaming or vending machine. The captured item may also be bulk or non-bulk material, liquid, building materials, fossil materials, industrial materials and other cargoes.

Как показано на фигурах, например на Фиг. 1А, челюсть 2 может представлять собой продолговатый и изогнутый рычаг. Согласно одному варианту осуществления, как показано на Фиг. 1А, челюсть 2 может иметь изгиб в сторону центральной оси вала 3. Однако, как показано пунктиром на Фиг. 1А, изгиб челюсти 2 может быть в сторону от центральной оси вала 3, что позволяет челюсти 2 осуществить подхват предметов через соответствующее отверстие или петлю в грузе (например, через петлю в призе игрового автомата).As shown in the figures, for example in FIG. 1A, the jaw 2 may be an elongated and curved arm. According to one embodiment, as shown in FIG. 1A, the jaw 2 may bend toward the central axis of the shaft 3. However, as shown by the dotted line in FIG. 1A, the bend of the jaw 2 can be away from the central axis of the shaft 3, which allows the jaw 2 to pick up objects through a corresponding hole or loop in the load (for example, through a loop in the prize of a gaming machine).

На торце выходного вала 3 исполнительного механизма 7 закреплен опорный элемент 4. В качестве опорного элемента может использоваться крепежное устройство, например, планшайба, фланец, диск, крепежное ребро (ребра) и т.п. Опорный элемент 4 осуществляет вращение вокруг своей центральной оси симметрии при вращении выходного вала 3 исполнительного механизма 7.A support element 4 is fixed at the end of the output shaft 3 of the actuator 7. A fastening device, for example, a face plate, a flange, a disk, a fixing rib (s), etc. can be used as a supporting element. The supporting element 4 rotates around its central axis of symmetry when the output shaft 3 of the actuator 7 is rotated.

Каждая челюсть 2 шарнирно (подвижно) соединена с опорным элементом 4. Соединение может быть осуществлено напрямую или посредством одной или нескольких тяг 8 (выполненных, например, в виде стержня, метиза, ребра, скобы и пр.). Каждая тяга 8 может иметь любую приемлемую форму, например, прямую в виде стержня (см., например, Фиг. 3А, 3В) или изогнутую (см., например, Фиг. 4, 5).Each jaw 2 is pivotally (movably) connected to the supporting element 4. The connection can be made directly or through one or more rods 8 (made, for example, in the form of a rod, hardware, ribs, staples, etc.). Each rod 8 may have any suitable shape, for example, straight in the form of a rod (see, for example, Fig. 3A, 3B) or curved (see, for example, Fig. 4, 5).

В опорном элементе 4 может быть закреплена одна или несколько цапф 9, по одной на каждую челюсть 2. Цапфа 9 может быть выполнена, например, как выступ, шток, болт, винт, стержень и т.п. В опорном элементе 4 может иметься радиальный паз 10, в котором устанавливается цапфа 9 с возможностью ее перемещения. Тяга 8 снабжена одним или несколькими шарнирами, например, сферическими шарнирами 5. Один из сферических шарниров 5 на тяге 8 соединен с цапфой 9 и обеспечивает шарнирное соединение тяги 8 к опорному элементу 4 и перемещение тяги 8 по отношению опорному элементу 4 в различных направлениях. Аналогично, другой из сферических шарниров 5 на тяге 8 соединен с челюстью 2. Для этого, как показано на Фиг. 1А, 2А, 4 и 5, челюсть 2 может иметь соответствующее крепежное средство или средства. Например, на челюсти 2 может быть установлена цапфа или стержень, предназначенная для соединения со сферическим шарниром 5 на тяге 8.In the supporting element 4, one or more pins 9 can be fixed, one on each jaw 2. The pin 9 can be made, for example, as a protrusion, rod, bolt, screw, rod, etc. In the supporting element 4 there may be a radial groove 10 in which the pin 9 is mounted with the possibility of its movement. The rod 8 is provided with one or more hinges, for example, spherical hinges 5. One of the spherical hinges 5 on the rod 8 is connected to the pin 9 and provides a swivel connection of the rod 8 to the support element 4 and the movement of the rod 8 in relation to the support element 4 in different directions. Similarly, the other of the spherical joints 5 on the rod 8 is connected to the jaw 2. For this, as shown in FIG. 1A, 2A, 4, and 5, the jaw 2 may have appropriate fastening means or means. For example, a trunnion or shaft can be mounted on the jaw 2, designed to be connected to the spherical joint 5 on the rod 8.

Для простоты изложения, на Фиг. 1А, 1B, 2А и 2В изображено грузозахватное устройство только с одной челюстью 2, однако количество челюстей 2 может быть любым. Например, грузозахватное устройство может иметь два, три, четыре, пять или более челюстей 2. При увеличении числа челюстей 2 соответственно увеличивается количество используемых в грузозахватном устройстве цапф 9 и тяг 8. Челюсти 2 могут быть размещены радиально и/или симметрично друг другу.For simplicity, FIG. 1A, 1B, 2A and 2B, a load gripping device with only one jaw 2 is shown, however, the number of jaws 2 can be any. For example, the load gripping device may have two, three, four, five or more jaws 2. With an increase in the number of jaws 2, the number of pins 9 and rods 8 used in the load gripping device increases accordingly. The jaws 2 can be placed radially and / or symmetrically to each other.

В состав грузозахватного устройства может также входить блок управления 6, выполненный в виде или содержащий контроллер, процессор, программируемое логическое устройство, или компьютерное устройство. Блок управления 6 функционально соединен с исполнительным механизмом 7 (например, через кабель). Блок управления 6 выполнен с возможностью (запрограммирован) для управления работой исполнительного механизма 7. Например, блок управления 6 может подавать управляющие сигналы исполнительному механизму 7 для осуществления и контроля вращением выходного вала 3 исполнительного механизма 7. Блок управления 6 может также управлять величиной и/или полярностью подаваемого электрического напряжения на исполнительный механизм 7. Блок управления 6 может быть также иметь интерфейс или устройство ввода для получения команд пользователя для управления работой исполнительного механизма 7. Например, при получении команды пользователя, сформированной при нажатии кнопки на игровом автомате, блок управления 6 осуществляет соответствующее управление работой исполнительного механизма 7 для перемещения челюстей 2.The structure of the load gripping device may also include a control unit 6, made in the form or containing a controller, processor, programmable logic device, or computer device. The control unit 6 is functionally connected to the actuator 7 (for example, through a cable). The control unit 6 is configured (programmed) to control the operation of the actuator 7. For example, the control unit 6 can provide control signals to the actuator 7 to implement and control the rotation of the output shaft 3 of the actuator 7. The control unit 6 can also control the value and / or the polarity of the supplied electrical voltage to the actuator 7. The control unit 6 may also have an interface or input device for receiving user commands for controlling Nia operation of actuator 7. For example, when a user command is received, formed by pressing a button on the slot machine, the control unit 6 performs the corresponding control operation of the actuator 7 for moving the two jaws.

Таким образом, блок управления 6 позволяет осуществлять управление скоростью раскрытия-закрытия челюстей 2 путем управления скоростью поворота выходного вала 3 исполнительного механизма 7. Например, при использовании электродвигателя в качестве исполнительного механизма 7, блок управления 6 может управлять скоростью вращения вала 3 за счет управления уровнем подаваемого напряжения или подачей соответствующих команд. Аналогично, блок управления 6 позволяет осуществлять управление усилием захвата челюстями 2 путем управления крутящим моментом на выходном валу 3 исполнительного механизма 7. Кроме того, блок управления 6 позволяет осуществлять управление величиной раскрытия-закрытия челюстей 2 путем управления угла поворота выходного вала 3 исполнительного механизма 7. Для этого, блок управления 6 может подавать управляющие сигналы или электрическое напряжение на исполнительный механизм 7 (например, электродвигатель) в/на предопределенное время.Thus, the control unit 6 allows you to control the speed of the opening and closing of the jaws 2 by controlling the rotation speed of the output shaft 3 of the actuator 7. For example, when using an electric motor as an actuator 7, the control unit 6 can control the speed of rotation of the shaft 3 by controlling the level voltage supply or by issuing appropriate commands. Similarly, the control unit 6 allows you to control the gripping force of the jaws 2 by controlling the torque on the output shaft 3 of the actuator 7. In addition, the control unit 6 allows you to control the magnitude of the opening-closing of the jaws 2 by controlling the angle of rotation of the output shaft 3 of the actuator 7. For this, the control unit 6 can supply control signals or electric voltage to the actuator 7 (for example, an electric motor) at / for a predetermined time.

Согласно одному варианту осуществления, грузозахватное устройство работает следующим образом. Как показано на фигурах поворот на некоторый угол (например, на ~180 градусов при использовании двух челюстей 2 или на ~120 градусов при использовании трех челюстей 2) выходного вала 3 и закрепленного на нем опорного элемента 4 с цапфой 9 посредством тяги 8 преобразуется в угловое перемещение челюсти 2. Сферические шарниры 5 служат для компенсации угловых смещений тяги 8 при ее смещении в процессе работы. Наибольшее перемещение челюсти 2 происходит при повороте опорного элемента 4 на 180 градусов.According to one embodiment, the load gripping device operates as follows. As shown in the figures, rotation of a certain angle (for example, ~ 180 degrees when using two jaws 2 or ~ 120 degrees when using three jaws 2) of the output shaft 3 and the supporting element 4 with the pin 9 mounted on it is converted into an angular one by means of a rod 8 movement of the jaw 2. Spherical joints 5 are used to compensate for the angular displacements of the rod 8 when it is displaced during operation. The greatest movement of the jaw 2 occurs when the support element 4 is rotated 180 degrees.

Таким образом, допустим, челюсти 2 изначально находятся в закрытом состоянии (см. Фиг. 1А, 3В, 4). Блок управления 6 подает управляющий сигнал или электрическое напряжение заданных параметров на исполнительный механизм 7 так, что исполнительный механизм 7 осуществляет вращение выходного вала 3 вокруг своей оси. Вращение выходного вала 3 осуществляется на заданный угол. Вращение выходного вала 3 приводит к вращению опорного элемента 4, цапф 9 и тяг 8 (если использованы) вокруг или относительно центральной оси вала 3.Thus, suppose the jaw 2 is initially in a closed state (see Fig. 1A, 3B, 4). The control unit 6 supplies the control signal or the voltage of the specified parameters to the actuator 7 so that the actuator 7 rotates the output shaft 3 around its axis. The rotation of the output shaft 3 is carried out at a given angle. The rotation of the output shaft 3 leads to the rotation of the support element 4, pins 9 and rods 8 (if used) around or relative to the Central axis of the shaft 3.

Таким образом, конструкция грузозахватного устройства настоящего изобретения, по сравнению с известными аналогами и прототипом, обеспечивает улучшенные эксплуатационные характеристики и надежность работы грузозахватного устройства, например, за счет обеспечения возможности осуществления захвата грузов в любом пространственном положении челюстей 2 (например, под наклоном, горизонтально, ориентированными вверх и т.п.). Это улучшение обусловлено в том числе и тем обстоятельством, что конструкция грузозахватного устройства позволяет осуществлять перемещение челюстей 2 только за счет работы исполнительного механизма 7, исключая использование силы тяжести для размыкания челюстей как это осуществлено в прототипе изобретения. Кроме того, улучшенные эксплуатационные характеристики грузозахватного устройства обеспечивается, например, за счет исполнительного механизма 7 и физической конструкции грузозахватного устройства, что позволяет управлять скоростью, величиной и усилием захвата груза, формируемыми челюстями 2.Thus, the design of the load gripping device of the present invention, in comparison with the known analogues and prototype, provides improved performance and reliability of the load gripping device, for example, by providing the ability to capture goods in any spatial position of the jaws 2 (for example, at an angle, horizontally, oriented upward, etc.). This improvement is due, inter alia, to the fact that the design of the load gripping device allows the movement of the jaws 2 only due to the operation of the actuator 7, excluding the use of gravity to open the jaws as is done in the prototype of the invention. In addition, improved operational characteristics of the load gripping device is provided, for example, due to the actuator 7 and the physical design of the load gripping device, which allows you to control the speed, magnitude and force of the load capture formed by the jaws 2.

Claims (10)

1. Грузозахватное устройство, содержащее основание, к которому шарнирно присоединена по меньшей мере одна челюсть для захвата, и исполнительный механизм, предназначенный для изменения положения челюстей, отличающееся тем, что исполнительный механизм имеет выходной вал и выполнен с возможностью вращения выходного вала вокруг центральной оси выходного вала, причем на выходном валу закреплен опорный элемент, а каждая челюсть шарнирно присоединена к опорному элементу при помощи тяги так, что при вращении выходного вала вокруг центральной оси в одну сторону тяги приводят в движение челюсти так, что челюсти перемещаются в открытое положение, а при вращении выходного вала вокруг центральной оси в другую сторону челюсти перемещаются в закрытое положение.1. A load gripping device comprising a base to which at least one jaw for gripping is pivotally connected, and an actuator for changing the position of the jaws, characterized in that the actuator has an output shaft and is configured to rotate the output shaft around the central axis of the output shaft, and on the output shaft, a support element is fixed, and each jaw is pivotally connected to the support element by means of traction so that when the output shaft rotates around the central B in one direction of traction drive the jaws so that the jaws move to an open position, and during the rotation of the output shaft about the central axis in the other direction the jaws are moved to the closed position. 2. Грузозахватное устройство по п. 1, отличающееся тем, что основание представляет собой корпус или фрагмент корпуса, выполненный с возможностью шарнирного крепления челюстей к основанию.2. The gripping device according to claim 1, characterized in that the base is a housing or a fragment of the housing, made with the possibility of hinging the jaws to the base. 3. Грузозахватное устройство по п. 1, отличающееся тем, что исполнительный механизм представляет собой электродвигатель, электродвигатель с редуктором или электрический привод.3. The gripping device according to claim 1, characterized in that the actuator is an electric motor, an electric motor with a gearbox or an electric drive. 4. Грузозахватное устройство по п. 1, отличающееся тем, что каждая челюсть выполнена в виде рычага-захвата, изгибающегося в сторону центральной оси выходного вала.4. The gripping device according to claim 1, characterized in that each jaw is made in the form of a gripping lever, bending towards the central axis of the output shaft. 5. Грузозахватное устройство по п. 1, отличающееся тем, что каждая челюсть выполнена в виде рычага-захвата, изгибающегося в сторону от центральной оси выходного вала.5. The load gripping device according to claim 1, characterized in that each jaw is made in the form of a gripping lever, bending to the side from the central axis of the output shaft. 6. Грузозахватное устройство по п. 1, отличающееся тем, что каждая челюсть шарнирно присоединена к опорному элементу с помощью цапфы, закрепленной на опорном элементе, и сферического шарнира, присоединенного к тяге и предназначенного для приема и подвижного удержания цапфы.6. The gripping device according to claim 1, characterized in that each jaw is pivotally connected to the support element using a trunnion mounted on the supporting element, and a spherical hinge attached to the rod and designed to receive and movably hold the trunnion. 7. Грузозахватное устройство по п. 1, отличающееся тем, что дополнительно содержит блок управления, предназначенный для управления работой исполнительного механизма.7. The load gripping device according to claim 1, characterized in that it further comprises a control unit for controlling the operation of the actuator. 8. Грузозахватное устройство по п. 7, отличающееся тем, что блок управления выполнен с возможностью управления скоростью открытия или закрытия челюстей за счет управления скоростью вращения выходного вала исполнительного механизма.8. The gripping device according to claim 7, characterized in that the control unit is configured to control the opening or closing speed of the jaws by controlling the rotation speed of the output shaft of the actuator. 9. Грузозахватное устройство по п. 7, отличающееся тем, что блок управления выполнен с возможностью управления величиной открытия или закрытия челюстей за счет управления угла поворота выходного вала исполнительного механизма.9. The gripping device according to claim 7, characterized in that the control unit is configured to control the opening or closing of the jaws by controlling the angle of rotation of the output shaft of the actuator. 10. Грузозахватное устройство по п. 7, отличающееся тем, что блок управления выполнен с возможностью управления усилием захвата груза челюстями за счет управления крутящим моментом на выходном валу исполнительного механизма.10. The gripping device according to claim 7, characterized in that the control unit is configured to control the load gripping force of the jaws by controlling the torque on the output shaft of the actuator.
RU2019108405A 2019-03-22 2019-03-22 Load-handling device RU2709073C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019108405A RU2709073C1 (en) 2019-03-22 2019-03-22 Load-handling device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019108405A RU2709073C1 (en) 2019-03-22 2019-03-22 Load-handling device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2709073C1 true RU2709073C1 (en) 2019-12-13

Family

ID=69006700

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019108405A RU2709073C1 (en) 2019-03-22 2019-03-22 Load-handling device

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2709073C1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU38744U1 (en) * 2004-02-24 2004-07-10 Ташкинов Юрий Михайлович GREFER TASHKINOVA
CN201694741U (en) * 2010-06-24 2011-01-05 周少鸿 Electric obversely/reversely-rotating grab bucket device for single oil cylinder
RU179997U1 (en) * 2017-11-28 2018-05-30 Константин Юрьевич Шерстюк GRAPPER FOR UNDERWATER USE IN TRADING OR PLAYING MACHINES

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU38744U1 (en) * 2004-02-24 2004-07-10 Ташкинов Юрий Михайлович GREFER TASHKINOVA
CN201694741U (en) * 2010-06-24 2011-01-05 周少鸿 Electric obversely/reversely-rotating grab bucket device for single oil cylinder
RU179997U1 (en) * 2017-11-28 2018-05-30 Константин Юрьевич Шерстюк GRAPPER FOR UNDERWATER USE IN TRADING OR PLAYING MACHINES

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3356706B2 (en) How to perform a mechanically skilled grip
JP4087887B1 (en) Electric robot hand
US4878705A (en) Robot gripper passively locked
US20130119687A1 (en) Robotic hand with palm section comprising several parts able to move relative to each other
CN104936884B (en) Suspension hook, the locking of the safety latch of suspension hook and safety latch and release device
Li et al. A cable-driven flexible robotic grasper with lego-like modular and reconfigurable joints
CN108778639A (en) With at least one adaptive gripping apparatus for grabbing finger
JP6483298B1 (en) Container reversing machine
CN205521469U (en) Press from both sides and get device and robot
CN113524236B (en) Gripping device for handling articles or parts of different shapes and sizes
CN109250369A (en) The charging method of mechanical arm, garbage truck and garbage truck
EP3116819A1 (en) Lifting hook, safety latch of lifting hook and locking and releasing device of safety latch
RU2709073C1 (en) Load-handling device
CN108724239A (en) Flexible manipulator
CN106584495A (en) Mechanical gripper and robot
JP4002257B2 (en) Passive body engaging bell crank suspension
Borras et al. The KIT Swiss Knife Gripper for disassembly tasks: A multi-functional gripper for bimanual manipulation with a single arm
JP4087886B1 (en) Electric robot hand
CN109795879B (en) Posture adjusting butt joint device, system and method based on six-degree-of-freedom parallel mechanism
US10682770B1 (en) Articulating suction cup tool
CN112338946A (en) Friction roller type grabbing and loading device and method
CN208946199U (en) A kind of self-locking magazine gripper
CN105437214B (en) Multi-closed-loop three-rotation catching and releasing mechanism
JP2023507827A (en) GRIP DEVICE, ROBOT HAVING GRIP DEVICE, AND GRIP CONTROL METHOD
JP7182776B2 (en) Operating unit for load handling equipment