RU32423U1

RU32423U1 - Industrial robot grab

Info

Publication number: RU32423U1
Application number: RU2003113879/20U
Authority: RU
Inventors: А.В. Скворцов; М.С. Уколов
Original assignee: Московский государственный открытый университет
Priority date: 2003-05-19
Filing date: 2003-05-19
Publication date: 2003-09-20

Description

СХВАТ ПРОМЫШЛЕННОГО РОБОТА.CAPTURE OF INDUSTRIAL ROBOT.

Изобретение относится к промышленной робототехнике и может быть использовано в качестве устройств для перемещения деталей и заготовок промышленными роботами (ПР) в технологических системах.The invention relates to industrial robotics and can be used as devices for moving parts and workpieces by industrial robots (PR) in technological systems.

Имеется достаточно большое количество конструкций схватов ПР. Аналогом предлагаемого схвата является схват EDP «Пума 560 1, в котором палец выходного конца штока пневмоцилиндра входит в прорези кулис, контактирующих с зажимными губками схвата, установленными в прямолинейных направляющих кронштейнов, которые прикреплены к корпусу пневмоцилиндра. При перемещении штока кулисы сдвигают губки, сжимая и разжимая захватываемую деталь. Данный схват имеет следующие недостатки. Вопервых, из-за наличия прорезей в кулисах губки получают значительный люфт при перемещениях. Во-вторых, за счет нерациональной кинематической схемы схвата не может быть достигнуто значительное усилие зажима, что ведет к необходимости увеличения размеров пневмоцилиндра. В- третьих, при внезапном падении давления в пневмоцилиндре схват может при движении раскрыться.There is a fairly large number of designs of tongs PR. An analogue of the proposed tong is the EDP tongue “Puma 560 1, in which the pin of the output end of the pneumatic cylinder rod enters into the slots of the wings in contact with the clamping jaws of the tongue mounted in straight guide brackets that are attached to the body of the pneumatic cylinder. When moving the rod, the wings move the jaws, squeezing and unclenching the gripping part. This grip has the following disadvantages. Firstly, due to the presence of slots in the wings, the sponges get a significant backlash when moving. Secondly, due to the irrational kinematic gripping pattern, a significant clamping force cannot be achieved, which leads to the need to increase the size of the pneumatic cylinder. Thirdly, with a sudden drop in pressure in the pneumatic cylinder, the tong can open when moving.

Прототипом предлагаемого изобретения является схват робота 2, имеющий клинорычажный механизм, включающий корпус, коаксиально размещенный в корпусе схвата, зажимные губки, силовой механизм линейного перемещения одностороннего действия с возвратными пружинами, двуплечие рычаги, которые шарнирно установлены в корпусе и подпружинены пружинами сжатия в сторону их раскрытия. Рычаги несут на одних концах губки, а другими взаимодействуют с конечным элементом силового механизма линейного перемещения в форме конуса.The prototype of the present invention is the gripper of the robot 2, having a clinch lever mechanism, comprising a housing coaxially placed in the gripper housing, clamping jaws, a single-acting linear linear displacement mechanism with return springs, two-arm levers that are pivotally mounted in the housing and spring-loaded with compression springs towards their opening . The levers are carried at one end of the sponge, while others interact with the finite element of the linear movement force mechanism in the form of a cone.

Недостатками приведенной конструкции следует считать относительно узкий диапазон хода зажимных губок, увеличенные осевые размеры схвата. Примененные пружины сжатия для раскрытия рычагов при деформировании изгибаются и не позволяют получить существенный диапазон смьпсания губок схвата. Губки при зажиме премещаются по дуге окружности, что создает неравномерный контакт губок с деталью в случае изменения диаметра детали после обработки. Конус конечного элемента силового механизма направлен противоположно по отношению к усилию возвратных пружин привода одностороннего действия, в результате чего при отключении привода (падении давления в пневмосистеме) схват под действием пружин может раскрыться, а удерживаемая деталь выпасть из губок.The disadvantages of this design should be considered a relatively narrow range of travel of the clamping jaws, increased axial dimensions of the tong. The applied compression springs for opening the levers during deformation are bent and do not allow to obtain a significant range of clamping jaws. When clamping, the jaws move along an arc of a circle, which creates uneven contact between the jaws and the part in case of a change in the diameter of the part after processing. The cone of the final element of the power mechanism is directed opposite to the force of the return springs of the single-acting actuator, as a result of which, when the actuator is turned off (pressure drop in the pneumatic system), the gripper can open under the action of the springs, and the held part can fall out of the jaws.

Рычаги взаимодействуют с конечным элементом привода, создавая трения скольжения, что приводит к уменьшения зажимнго усилия губок и к повышенному износу рычагов.The levers interact with the final drive element, creating sliding friction, which leads to a decrease in the clamping force of the jaws and to increased wear of the levers.

Задачами настоящего изобретения являются создание возможности более широкого диапазона регулирования губок схвата, сокращение его осевых габаритов, обеспечение более точного и безопасного удержания заготовки при изменении ее диаметра в процессе обработки и сохранения надежного с увеличенной силой зажима заготовки при падении давления в пневмосистеме за счет уменьшения трения в шарнирно-рычажном механизме, а также исключение люфта в соединении концов рычагов с выходной частью штока пневмоцилиндра.The objectives of the present invention are to create the possibility of a wider range of regulation of the jaw jaws, reducing its axial dimensions, providing more accurate and safe retention of the workpiece when changing its diameter during processing and maintaining reliable with increased clamping force of the workpiece with a pressure drop in the pneumatic system by reducing friction in articulated lever mechanism, as well as the exclusion of backlash in the connection of the ends of the levers with the output of the rod of the pneumatic cylinder.

Поставленные задачи решаются за счет того, что двуплечие рычаги вьшолнены криволинейными. Они контактируют с конечным элементом наружной части штока пневмоцилиндра с использованием роликов, а другими своими концами входят в пазы кулачков, смонтированных на прямолинейных направляющих кронштейнов корпуса клинорычажного механизма. При этом конечный элемент, смонтированный на штоке силового механизма, имеет возможность регулирования его положения вдоль оси и снабжен с двух сторон фиксируюшлми устройствами. Конечный элемент имеет конусность или уклон, направленный в сторону действия возвратных пружин, а рычаги подпружинены в сторону раскрытия схвата относительно кронштейнов пружинами растяжения.The tasks are solved due to the fact that the two-arm levers are made curved. They are in contact with the final element of the outer part of the pneumatic cylinder rod using rollers, and with their other ends they enter the grooves of the cams mounted on the rectilinear guide brackets of the wedge-link mechanism housing. In this case, the final element mounted on the rod of the power mechanism has the ability to control its position along the axis and is equipped with fixed devices on both sides. The final element has a taper or slope directed towards the action of the return springs, and the levers are spring-loaded towards the opening of the tong relative to the brackets with tension springs.

Применение такой конструкции позволяет за счет использования криволинейных рычагов сократить осевые габариты схвата. Кулачки с губками, установленные в прямолинейных направляющих, использование пружин растяжения вместо пружин сжатия, наличие возможности регулирования положения конечного элемента с возможностью фиксации специальными устройствами обеспечивают значительное увеличение диапазона действия зажимных губок. Направление конусности или уклона конечного элемента силового механизма (штока пневмоцилиндра) в сторону действия на него возвратных пружин позволяет надежно удерживать деталь в схвате при отключении привода.The use of this design allows using axial levers to reduce the axial dimensions of the grip. Cams with jaws installed in straight guides, the use of tensile springs instead of compression springs, the possibility of adjusting the position of the final element with the possibility of fixation by special devices provide a significant increase in the range of action of the clamping jaws. The direction of the taper or slope of the final element of the power mechanism (rod of the pneumatic cylinder) in the direction of action of return springs on it allows you to reliably hold the part in the grip when the drive is turned off.

Супщость изобретения поясняется чертежом.The softness of the invention is illustrated in the drawing.

На фиг. 1 приведен общий вид схвата ПР, на фиг 2 - разрез через кулачки с призматическими губками.In FIG. 1 shows a General view of the gripper PR, FIG. 2 is a section through the cams with prismatic jaws.

Кулачки 1 с губками (фиг.1) установлены в прямолинейных направляющих 2 кронштейнов 6 корпуса клинорычажного механизма. С другой стороны кулачки имеют полости 3, в которые входят закругленные концы криволинейных рычагов перемещения губок 4, смонтированных на щарнирах 5 . Противоположные концы рычагов подпружинены пружинами растяжения 7 относительно кронштейнов с усилием, противоположном направлению зажима, и контактируют через ролики 14, установленные на осях 15с конечнымCams 1 with jaws (Fig. 1) are installed in rectilinear guides 2 of brackets 6 of the body of the wedge linkage mechanism. On the other hand, the cams have cavities 3, which include the rounded ends of the curved levers for moving the jaws 4 mounted on the hinges 5. The opposite ends of the levers are spring-loaded with tension springs 7 relative to the brackets with a force opposite to the clamping direction, and are contacted via rollers 14 mounted on the axles 15c with the end

элементом 18, смонтированном на штоке 8 привода 9. При этом конечный элемент имеет конусность или уклон, направленный в сторону действия возвратных пружин 13 на шток привода. Крышка 12 корпуса клинорычажного механизма крепится с помощью винтов 10. Поршень привода 11 подпружинен относительно выходной крышки набором тарельчатых пружин 13. Конечный элемент 18 смонтирован на штоке привода 8 с возможностью перемещения вдоль оси последнего. Устройства фрпссации (гайки) 16 и 17 фиксируют осевое положение конечного элемента с двух сторон.an element 18 mounted on the rod 8 of the actuator 9. In this case, the end element has a taper or slope directed towards the action of the return springs 13 on the rod of the actuator. The cover 12 of the housing of the wedge linkage is fastened with screws 10. The piston of the actuator 11 is spring-loaded relative to the output cover by a set of Belleville springs 13. The final element 18 is mounted on the stem of the actuator 8 with the possibility of movement along the axis of the latter. The frpssation devices (nuts) 16 and 17 fix the axial position of the end element on both sides.

Кулачки с губками (фиг. 2) имеют П-образную прорезь 14, куда входят направляющие 2 кронштейнов 6.Cams with jaws (Fig. 2) have a U-shaped slot 14, which includes guides 2 of the brackets 6.

Схват работает следующим образом. При подаче давления Рв в щасвую часть пнемоцилиндра поршень 11 со штоком 8, сжимая тарельчатые пружины 13, перемещаются в сторону выходной крыщки 12. При сжатии пружин 13 рычаги 4 под действием конечного элемента 18 поворачиваются относительно шарниров 5, перемещая кулачки с губками 1 по направляющем 2 кронштейнов 6 от оси схвата. В результате этого схват под действием пружин 7 раскрывается. При снятии давления в пневмосистеме тарельчатые пружины 13 разжимаются и перемещают поршень 11 в сторону от выходной крышки 12, увлекая за собой контактирующие с конечным элементом 18 концы рычагов 4 с роликами 14, которые через другие концы, имеющие закругления и входящие в полости 3 кулачков с губками, 1 перемещаются к оси схвата. За счет коршческого участка конца штока сила зажима увеличивается. Схват под действием тарельчатых пружин закрьшается и надежно удерживает заготовку. Наличие пружин растяжения 7, действующих непосредственно на рычаги, позволяет избежать люфтов в соединении последних с коническим конечным элементом штока привода. При необходимости переналадки схвата на другую деталь фиксирующие устройства 16 и 17 открепляются, конечный элемент 16 перемещается в новое положение, после чего он вновь фиксируется данными устройствами.The grapple works as follows. When pressure Рв is applied to the right-hand part of the pneumatic cylinder, the piston 11 with the rod 8, compressing the Belleville springs 13, move towards the output cover 12. When the springs 13 are compressed, the levers 4 under the action of the final element 18 turn relative to the hinges 5, moving the cams with jaws 1 along the guide 2 brackets 6 from the axis of the tong. As a result, the grip under the action of the springs 7 is opened. When the pressure in the pneumatic system is relieved, the Belleville springs 13 open and move the piston 11 away from the outlet cover 12, entraining the ends of the levers 4 with the rollers 14 in contact with the final element 18, which, through other ends having roundings, enter the cavities 3 of the cams with jaws , 1 move to the grasp axis. Due to the short section of the rod end, the clamping force increases. The grip under the action of Belleville springs closes and holds the workpiece securely. The presence of tension springs 7, acting directly on the levers, avoids backlash in the connection of the latter with the conical end element of the actuator rod. If necessary, the changeover of the gripper to another part, the fixing devices 16 and 17 are detached, the final element 16 is moved to a new position, after which it is again fixed by these devices.

ИСТОЧНИК ИЗВЕСТНОСТИSOURCE OF FAMOUS

1.Челпанов И.Б., Колпашников С.Н. Схваты промышленных роботов. - Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1989. -287.: ил. стр. 81.1. Chelpanov I.B., Kolpashnikov S.N. The grips of industrial robots. - L .: Mechanical engineering. Leningrad Department, 1989. -287 .: ill. p. 81.

2.Патент РФ 2022780 от 15.11.94. Схват робота. Кл. В 25 J 15/00.2. RF patent 2022780 dated 11/15/94. Robot grab. Cl. At 25 J 15/00.

Claims

1. The grip of an industrial robot with a single-acting actuator with return springs and a rod, a wedge mechanism, including a wedge mechanism housing, coaxially mounted in the gripper body, two-arm spring-loaded levers pivotally mounted in the housing and supporting jaws at one end and the other connected to the end a cone-shaped drive element, characterized in that the final element is in contact with the spring-loaded rollers in the direction of the opening of the coverage by the tension springs of the curved levers entering In other with their ends in the oral jaws with clamping jaws mounted on the linear guide mechanism klinorychazhnogo body.

2. The grip according to claim 1, characterized in that the final drive element, having a taper or slope in the direction of action of the return springs of the pneumatic cylinder, is installed with the possibility of regulating its position along the piston rod and is equipped on each of its sides along the axis with devices that ensure the fixation of the final element from accidental movement.