SU1220788A1 - Захватное устройство - Google Patents

Description

J

Ю N3

О

00 00

Фиг. 7

Изобретение относитс  к машиностроению и может быть использовано в качестве захватного органа промышленных роботов и манипул торов.

Цель изобретени  - расширение технологических возможностей захватного устройства путем обеспечени  ориентации детали при захвате ее из навала.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство; разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - место зажима детали .

Устройство содержит корпус 1, центральный зажимной элемент 2, периферийные зажимные элементы 3 и привод 4 их вращени , укрепленный на корпусе 1. На центральном валу 5, враш,ающем эксцентрично центральный зажимной элемент 2, установлена приводна  шестерн  6. На всех пери ферийных валах 7, враш,аюш,их эксцентрично периферийные зажимные элементы 3, имеетс  по шестерне 8. Периферийные шее терни 8 св заны между собой паразитной шестерней 9, установленной на центральном валу 5 по посадке с гарантированным зазором. На одном из периферийных валов 7 закреплена шестерн  10. вход ща  в зацепление с приводной шестерней 6. Шестерни 6, 10, 8 и 9 образуют кинематическую цепь зажима, котора  св зывает кинематически центральный 2 и периферийные 3 зажимные кратном четырем.

Центральный зажимной элемент 2 направлен к ближайшему периферийному зажимному элементу.

Величины эксцентриситетов | и е соответ ственно центрального 2 и периферийных 3 зажимных элементов таковы, что при максимально сближенных двух соседних зажимных губках рассто ние 1 между ними меньше диаметра d захватываемого вала 15.

Захватное устройство работает следующим образом.

Установленное на манипул торе (не показан) захватное устройство, у которого зажимные губки наход тс  в исходном положении, подводитс  к массе неориентированных деталей типа гладких валов с равными диаметрами. При этом манипул тор ориентирует захватное устройство так, чтобы направление осевого перемеш.ени  зажимных элементов совпадало с направлением подвода. Усилие, прикладываемое в направлении подвода к захватному устройству , должно быть не менее усили  сжати  пружин 15.

При взаимодействии зажимных элементов с массой неориентированных деталей некоторые зажимные элементы проникают в пустоты между детал ми, а некоторые, упира сь торцовой частью , сжимают пружины II. После этого по

15

25

даетс  команда на включение привода 4 вра- цд,ени  зажимных элементов. Враш.ение через шестерни 6, 10, 8 и 9 передаетс  зажимным элементом. Происходит захват какого-либо J гладкого вала 15, попавшего между любыми двум  соседними зажимными элементами . Захват лишь одной детали происходит вследствие того, что зажимные элементы обеспечива  противоположность направлений вращени  центральной и периферий- 10 ных зажимных губок. Зажимные элементы подпружинены относительно корпуса 1 пружинами 11 сжати .

Корпус 1 выполнен поворотным от привода 12.

Устройство снабжено датчиком 13 регистрации угла поворота зажимных губок. Датчик св зан с кинематической цепью зажима. Эта св зь осуществл етс , например , с помощью шестерни 14, вход щей в зацепление с приводной шестер- 20 ней 6.

Числа зубьев шестерен 6 и 10 выбраны в соответствии с соотношением, полученным методом математической индукции, исход  из услови  обеспечени  последовательного взаимодействи  центральной зажим ной губки с периферийными зажимными губками

Уд 10 п-2 Фп2б2

где РцИУп-углы поворота центральной и периферийных зажимных губок, град ZeHZio-число зубьев соответственно приводной шестерни 6 и шестерни 10J п-количество периферийных зажимных элементов, кратное четырем. Периферийные зажимные элементы 3 в количестве , кратном четырем, равномерно размещены по окружности, причем направлени  эксцентриситетов двух соседних элементов противоположны друг другу. Требование противоположной направленности 40 каждых двух соседних периферийных зажимных элементов, равномерно расположенных по окружности, выполнимо лишь при их количестве, взаимодействуют друг с другом не одновременно все, а последовательно парами. Например,если у захватного устройства с восьмью периферийными зажимными элементами обозначить периферийные элементы в пор дке возрастани  от единицы до восьми, начина  отсчет от элемента , максимально приближенного к центральному элементу - Ц, в направлении вращени  центрального элемента, то последовательность парного взаимодействи  зажимных элементов можно описать следующим образом: 1-Ц, 6-7, 4-Ц, 1-2, 7-.Ц, 4-5, 2-Ц, 7-8, 5-Ц, 2-3, 8-Ц, 55 5-6, 3-Ц, 8-1, 6-Ц, 3-4. Соотношение углов поворота центрального и периферийных зажимных элементов в соответствии с вышеприведенной формулой дл  будет

30

35

45

50

равно трем. Захват может происходить в шестнадцати местах при повороте периферийных зажимных элементов через каждые 22°30 . Причем происходит чередование мест захвата. Захват периферийными

зажимными элементами чередуетс  с захва- том между периферийным и центральным элементами.

Кажда  пара соседних зажимных элементов всегда фиксирует деталь в строго определенном положении. При этом схема захвата реализуетс  таким образом, что величина диаметра зажимаемой гладкой детали будет в какт-то степени сказыватьс  на ее ориентации при зажиме. Но поскольку захватываемые детали имеют одинаковый диаметр, то погрешность в ориентации определ етс  допуском на величину их диаметра.

Назовем плоскость, параллельную ос м зажимныгх губок и проход шую через ось зажатой детали (гладкого вала), плоскостью первичной ориентации детали. Положение плоскости первичной ориентации однозначно определ етс  конечным числом возможных мест захвата, их расположением относительно корпуса, последовательностью захвата в них, и посто нством ориентации за- жатой детали в каждом месте захвата.

В устройстве захват происходит в моменты максимального сближени  двух соседних зажимных элементов. Как следствие зажима детали лишь в двух точках  вл етс  определенна  погрешность базирова- ки . Повышенную точность базировани  можно получить путем повышени  точности изготовлени  деталей захватного устройства, небольшого допуска на размер диаметра захватываемой детали, и значительного (по отношению к весу захватываемой детали) усили  зажима.

После захвата детали происходит отделение ее вместе с захватным устройством от массы неоринетированных деталей. При этом датчик 13 регистрирует угол поворота зажимных губок, при котором произошел захват детали. Угол поворота при зажиме однозначно определ ет место зажима и фиксированное положение неориентированной зажатой детали. Сигнал от датчика 13 поступает в управл юшее устройство (не пока- зано) привода 12 врашени  корпуса. Управл юшее устройство в зависимости от угла повороту эксцентриков, а следовательно , в зависимости от места зажима и фиксированного положени  неориентированной зажатой детали 15 передает сигнал управ- л ющему входу привода 12 врашени  корпуса . Привод 12 поворачивает вокруг оси

захватного устройства корпус 1, до тех пор, пока не станут параллельны требуема  плоскость ориентации и плоскость, параллельна  оси захватного устройства и проход ща  через зажатую неориентированную деталь 15 (т. е. плоскость первичной ориентации ). Таким образом, ориентаци  детали происходит в одной плоскости, примем без изменени  положени  зажимных элементов относительно детали. Использу  приводы манипул тора (не показан), ориентированна  в одной плоскости деталь транспортируетс  к месту следующей технологической операции , например к загрузочному устройству станка. Освобождение захватного устройства от детали производитс  включением в обратную сторону привода 4 зажима. Ориентированна  деталь под собственным весом выпадает из захватного устройства. Зажимные элементы возвращаютс  в исходное положение, и захватное устройство готово к следующему циклу работы.

В случае, если за один оборот периферийных зажимных губок захват детали не произошел, то датчик 13 регистрирует это. Сигнал от датчика поступает в систему управлени  манипул тора, где вырабатываетс  управл юща  команда на перемещение захватного устройства в другое место тары . Цикл работы захватного устройства повтор етс .

В зависимости от возможностей промышленного робота, которому придано данное захватное устройство, можно не делать специальные привод вращени  корпуса и решаюшее устройство, а использовать систему управлени  робота и его кинематические возможности. Снабдив захватное устройство еще одним приводом и датчиком дл  регистрации положени  детали в плоскости первичной ориентации, можно произвести дальнейшую ориентацию детали уже в плоскости первичной ориентации. Роль датчика может исполн ть оптический датчик. Корпус захватного устройства в этом случае необходимо вращать вокруг оси, перпендикул рной оси захватного устройства.

Параметры захватного устройства, такие как количество и диаметр окружности расположени  периферийных зажимных элементов , эксцентриситеты и т. д. определ ютс  параметрами массы неориентированных деталей , например плотностью укладки, степенью ориентации и сцепл емостью деталей, а также размерами тары, где наход тс  детали. Диаметр зажимных элементов выбираетс  минимальным, исход  из услови  прочности зажимных элементов от действи  сил, изгибающих их.

фиг. 3

Составит&ть Е. Ермолаев

Редактор Н. КиштулинецТехред И. ВересКорректор С. Черни

Заказ 1518/11Тираж 1030Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

Claims (3)

1. ЗАХВАТНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее корпус, в котором установлены с возможностью поворота кинематически связанные между собой и с приводом центральный и периферийные зажимные элементы с цилиндрическими губками, закрепленными на зажимных элементах эксцент рично оси их вращения, отличающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей, количество периферийных зажимных элементов кратно четырем, а кинематическая связь центрального и периферийных зажимных элементов выполнена в соответствии с соотношением ф_ц __ п —
2. 2 >

   гдеУцИ φ_π — углы поворота центральной и периферийных зажимных губок;
3. 3 η —количество периферийных зажимных губок.

   Фиг. 1