RU2813610C1 - Система манипулирования с вакуумным захватным устройством - Google Patents
Система манипулирования с вакуумным захватным устройством Download PDFInfo
- Publication number
- RU2813610C1 RU2813610C1 RU2023116490A RU2023116490A RU2813610C1 RU 2813610 C1 RU2813610 C1 RU 2813610C1 RU 2023116490 A RU2023116490 A RU 2023116490A RU 2023116490 A RU2023116490 A RU 2023116490A RU 2813610 C1 RU2813610 C1 RU 2813610C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vacuum
- gripping device
- bernoulli
- fitting
- loaded rods
- Prior art date
Links
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000012636 effector Substances 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к машиностроению, а именно к захватным устройствам промышленных роботов и манипуляторов для автоматизации технологических процессов сборки и перемещения деталей. Система манипулирования содержит манипулятор, связанный с системой управления и генератором вакуума посредством проводного канала связи, клапан низкого давления и вакуумное захватное устройство. Вакуумное захватное устройство имеет фланец с установленной исполнительной системой, содержащей подпружиненные штоки с закрепленными на них захватами Бернулли, каждый из которых имеет выпускной узел в виде штуцера, соединенного с вакуумной магистралью. Исполнительная система выполнена в виде корпуса с подвижно закрепленными независимыми подпружиненными штоками. Каждый из независимых подпружиненных штоков соединен с захватом Бернулли посредством сферического шарнира, выполненного в виде обоймы, сопряженной с полой самоустанавливающейся сферой, связанной посредством штуцера с вакуумной магистралью. Обеспечиваются надежный захват и манипулирование объектами с криволинейной поверхностью любой формы. 3 ил.
Description
Изобретение относится к машиностроению, а именно к захватным устройствам промышленных роботов и манипуляторов для автоматизации технологических процессов сборки и перемещения деталей.
Известен захват манипулятора [Патент на полезную модель Вакуумное захватное устройство: пат. №30113 РФ: МПК B25J 15/06: B62D 57/032 / Градецкий В.Г., Калиниченко С.В., Шокин А.И., Соловьев И.Л., Кравчук Л.Н., Самохвалов Г.В.; заявитель и патентообладатель: Институт проблем механики РАН; заявл. 26.03.2003; опубл. 20.06.2003], который относится к робототехнике и может быть использован в машиностроении. Захват манипулятора содержит корпус и размещенную в нем соединенную с источником вакуума герметичную полость из эластичного материала, выполненную в виде пластины с размещенным по ее периметру уплотнением относительно поверхности захвата. При этом пластина закреплена относительно корпуса с помощью размещенной в ее центре втулки и с помощью пружин, часть из которых, соединенных с краем пластины, размещены горизонтально, а соединенные с поверхностью пластины - вертикально.
Недостатком данного захвата является ограничение технологических возможностей, связанное с низкой грузоподъёмностью и ограниченной схватывающей способностью.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является захватное устройство [Патент на изобретение «Система концевого эффектора» пат. №2 762 436 РФ: МПК B25J 15/06 / РАЙНХОЛЬД, Рафаэль (DE), КВАСТ, Саша (DE); заявитель и патентообладатель: БРЕТЬЕ-АУТОМАЦИОН ГМБХ (DE); заявл. 20.07.2017; опубл. 21.12.2021, бюл. №36]. Система содержит манипулятор и захватное устройство (Концевой эффектор). Захватное устройство имеет по меньшей мере один захват Бернулли и один захватный вакуумный узел другого принципа работы. Каждый из захватов крепится на исполнительную систему, выполненную в виде подпружиненных штоков, подвижно закрепленных на основании, которые могут двигаться друг относительно друга, изгибая заготовку (объект). Между захватным устройством и поверхностью заготовки создается статическое пониженное давление всасывающей камерой (генератором вакуума) для удерживания заготовки. Отделение заготовки от захватных узлов захватного устройства происходит за счет клапана низкого давления, подключенного к системе управления.
С существенными признаками изобретения совпадает следующая совокупность признаков прототипа: содержит манипулятор, систему управления, клапан низкого давления, основание с установленной исполнительной системой, выполненной в виде подпружиненных штоков с закрепленными на них захватами Бернулли, каждый из которых имеет выпускной узел в виде соединительного штуцера вакуумной магистрали.
Недостатком прототипа является ограничение технологических возможностей, что связано с работой только с плоскими или вогнутыми заготовками относительно малой кривизны.
Задачей изобретения является расширение технологических возможностей за счет обеспечения надежного захвата и манипулирования объектов с криволинейной поверхностью любой формы.
Это достигается тем, что система манипулирования содержит манипулятор, систему управления, клапан низкого давления, всасывающую камеру (генератор вакуума) и вакуумное захватное устройство, имеющее корпус с установленной исполнительной системой, выполненной в виде подпружиненных штоков с закрепленными на них захватами Бернулли, каждый из которых имеет выпускной узел в виде штуцера, соединенного с вакуумной магистралью.
В предложенном решении каждый из независимых штоков соединен с захватом Бернулли посредством сферического шарнира, выполненного в виде обоймы, сопряженной с полой самоустанавливающейся сферой, связанной посредством штуцера с вакуумной магистралью.
Выполнение исполнительной системы в виде независимых штоков позволяет выровнять соединенные с ними захваты Бернулли по высоте (разница выступов и впадин) кривизны поверхности и обеспечить надёжную фиксацию заготовки.
Наличие сферического шарнира, соединяющего вакуумную магистраль и каждый захват Бернулли посредством штуцеров, позволяет устанавливать каждый из захватов Бернулли по нормали к любому участку криволинейной поверхности за счет наличия полой самоустанавливающейся сферы.
Таким образом, совокупность отличительных признаков предлагаемого решения позволит расширить функциональные возможности за счет обеспечения требуемой ориентации захватов Бернулли на криволинейной поверхности и, соответственно, надежного захвата, и манипулирования.
Сущность изобретения поясняется графическим материалом.
На фигуре 1 представлен общий вид системы. На фигуре 2 представлен общий вид захватного устройства. На фигуре 3 представлен сферический шарнир.
Система манипулирования имеет манипулятор 1, связанный с системой управления 2 и генератором вакуума (всасывающей камерой) 3 посредством проводного канала связи 4. Генератор вакуума 3 связан вакуумной магистралью 5 с клапаном низкого давления 6 и захватным устройством 7.
Захватное устройство 7 содержит фланец 8, соединенный с корпусом 9, имеющим, например, три отверстия для установки подвижных штоков 10. Каждый шток 10 оснащен пружиной 11 и обоймой 12 сферического шарнира. Полая самоустанавливающаяся сфера 13 сферического шарнира имеет штуцер 14, соединенный с вакуумной магистралью 5. На каждую полую сферу 13 сферического шарнира устанавливается захват Бернулли 15, который контактирует с заготовкой 16.
Захватное устройство работает следующим образом: манипулятор 1 перемещает и позиционирует захватное устройство 7 на заготовку 16. В зависимости от кривизны поверхности заготовки 16, под действием прикладываемой силы манипулятора 1, происходит сжатие пружин 11 и перемещение штоков 10 относительно корпуса 9 и фланца 8. При этом каждый из захватов Бернулли 15 устанавливается по нормали к участку поверхности заготовки 16 за счет поворота полой самоустанавливающейся сферы 13 в обойме 12 сферического шарнира. Система управления 2 подает сигнал по проводному каналу связи 4 для открытия клапана низкого давления 6 вакуумной магистрали 5, в которой создается низкое давление всасывающей камерой (генератором вакуума) 3. Разряжение между захватом Бернулли 15 и заготовкой 16 происходит за счет соединения полой самоустанавливающейся сферы 13 с вакуумной магистралью 5 посредством штуцера 14. Когда заготовка 16 удерживается захватами Бернулли 15, манипулятор 1 осуществляет перемещение. В заданной точке система управления 2 отправляет сигнал клапану низкого давления 6, в результате открытия которого заготовка 16 отделяется от захватов Бернулли 15.
Таким образом, разрабатываемое захватное устройство является важным элементом любой роботизированной системы, эксплуатируемой при особых условиях труда, например, где необходимо исключить человеческий фактор и повысить качество труда. Захватное устройство позволяет осуществлять захват заготовок с различной криволинейной поверхностью, а также повысить надежность их удержания за счет самовыравнивания захватов Бернулли относительно нормали криволинейной поверхности. Захватное устройство на основе самовыравнивающихся захватов Бернулли может быть использовано в различных отраслях промышленности.
Claims (1)
- Система манипулирования с вакуумным захватным устройством, содержащая манипулятор, связанный с системой управления и генератором вакуума посредством проводного канала связи, клапан низкого давления и вакуумное захватное устройство, имеющее фланец с установленной исполнительной системой, содержащей подпружиненные штоки с закрепленными на них захватами Бернулли, каждый из которых имеет выпускной узел в виде штуцера, соединенного с вакуумной магистралью, отличающаяся тем, что исполнительная система выполнена в виде корпуса с подвижно закрепленными независимыми подпружиненными штоками, каждый из которых соединен с захватом Бернулли посредством сферического шарнира, выполненного в виде обоймы, сопряженной с полой самоустанавливающейся сферой, связанной посредством штуцера с вакуумной магистралью.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2813610C1 true RU2813610C1 (ru) | 2024-02-13 |
Family
ID=
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003048620A (ja) * | 2001-08-06 | 2003-02-21 | Sharp Corp | 板状部材の取出しハンド |
JP2003128279A (ja) * | 2001-10-30 | 2003-05-08 | Sharp Corp | 板状部材取り出しハンドおよび板状部材の取り出し方法 |
RU30113U1 (ru) * | 2003-03-26 | 2003-06-20 | Институт проблем механики РАН | Вакуумное захватное устройство |
RU2762436C2 (ru) * | 2016-09-28 | 2021-12-21 | Бретье-Аутомацион Гмбх | Система концевого эффектора |
RU2767926C2 (ru) * | 2016-09-28 | 2022-03-22 | Бретье-Аутомацион Гмбх | Захватное устройство с захватным узлом бернулли и вакуумным захватным узлом |
EP4028223A1 (en) * | 2019-09-12 | 2022-07-20 | Syddansk Universitet | End effector comprising resilient members between adjacent holding tools |
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003048620A (ja) * | 2001-08-06 | 2003-02-21 | Sharp Corp | 板状部材の取出しハンド |
JP2003128279A (ja) * | 2001-10-30 | 2003-05-08 | Sharp Corp | 板状部材取り出しハンドおよび板状部材の取り出し方法 |
RU30113U1 (ru) * | 2003-03-26 | 2003-06-20 | Институт проблем механики РАН | Вакуумное захватное устройство |
RU2762436C2 (ru) * | 2016-09-28 | 2021-12-21 | Бретье-Аутомацион Гмбх | Система концевого эффектора |
RU2767926C2 (ru) * | 2016-09-28 | 2022-03-22 | Бретье-Аутомацион Гмбх | Захватное устройство с захватным узлом бернулли и вакуумным захватным узлом |
EP4028223A1 (en) * | 2019-09-12 | 2022-07-20 | Syddansk Universitet | End effector comprising resilient members between adjacent holding tools |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH0329117Y2 (ru) | ||
EP0198134A1 (en) | Remote centre compliance system | |
RU2767926C2 (ru) | Захватное устройство с захватным узлом бернулли и вакуумным захватным узлом | |
US4365928A (en) | Fluid power connector system for manipulator | |
CN111360866B (zh) | 工作空间自动可调的气动软体抓手、机械臂及抓取方法 | |
CN108501007B (zh) | 工业机器人夹持器及工业机器人 | |
WO2019165878A1 (zh) | 一种电-气复合驱动柔性手指的仿鹰爪物流包装机械手 | |
KR20010054444A (ko) | 정밀작업용 6자유도 병렬기구 | |
CN107457797B (zh) | 多孔双层流体自适应机器人手装置 | |
WO2018230729A1 (ja) | 指構造体、把持装置、ロボットハンド、及び産業用ロボット | |
RU2813610C1 (ru) | Система манипулирования с вакуумным захватным устройством | |
US4557623A (en) | Robotic wrist | |
EP0117679B1 (en) | A robot hand for industrial robots | |
Premkumar¹ et al. | Design and implementation of multi handling pick and place robotic arm | |
EP4091778B1 (en) | Vacuum cup for a robotic system, robotic system comprising the vacuum cup, and method for providing a tight hold of the vacuum cup on uneven surfaces | |
US11833671B2 (en) | Joint structure for robot | |
Behzadipour et al. | DeltaBot: A new cable-based ultra high speed robot | |
CN112873203B (zh) | 全方位零件装配误差自适应补偿系统 | |
Jenkins | Design of robotic end effectors | |
JP2024517173A (ja) | 空気圧リニアアクチュエータ | |
WO2019046898A1 (en) | TRANSLATIONAL PARALLEL MANIPULATOR | |
RU2668307C1 (ru) | Мембранный привод | |
CN216030887U (zh) | 一种多功能工业机器人抓手 | |
SU1763174A1 (ru) | Вакуумный схват | |
RU2686167C1 (ru) | Захват манипулятора |