SU1585149A1 - Схват манипул тора - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к машиностроению и может быть использовано в манипул торах и промышленных роботах. Цель изобретени  - повышение надежности захвата деталей с резкоизмен ющейс  кривизной поверхности. Схват манипул тора содержит корпус, соосно расположенные в нем подпружиненные центральный и периферийные пальцы с присосками различного диаметра, уплотненные относительно друг друга и корпуса. В центральном и периферийных пальцах выполнены вакуумные каналы, в которых расположены шариковые обратные клапаны. В проточках внешней поверхности пальцев установлены эластичные диафрагмы, внутренн   полость которых соединена каналами, выполненными в пальцах с пневмосистемой. В схвате вакуумные каналы, в которых установлены шариковые обратные клапаны, выполнены также в периферийных пальцах. В кольцевых проточках на внешней поверхности каждого пальца установлены эластичные диафрагмы, внутренн   полость которых соединена каналами, выполненными в пальцах, с пневмосистемой. Вариант конструкции схвата предусматривает ступенчатое расположение торцов вакуумных присосок в исходном положении. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Изобретение относитс  к машиностроению и может быть использовано в манипул торах и промышленных роботах .

Цель изобретени  - повышение надежности захвата деталей с резкоизмен ю- щейс  кривизной поверхности.

На фиг.1 изображен схват в исходу ном положении; на фиг.2 - схват при захвате детали; на фиг.З - разрез А-А на фиг.1; на фиг.4 - шариковый обратный клапан.

Схват манипул тора содержит корпус 1, неподвижно установленный на

конечном звене манипул тора (не показан ) . Корпус 1 снабжен пневмокаме- рой 2 и вакуумной камерой 3, установленной на верхнем торце пневмо- камеры 2. Пневмокамера 2 и вакуумна  камера 3 выполнены в форме полых цилиндров и скреплены между собой с помощью фланцевого соединени . В корпусе 1 с возможностью осевого перемещени  относительно друг друга установлены пальцы 4. Центральный палец 4 выполнен в виде цилиндра, а периферийные пальцы 4 - в виде полых

ел

00

ел

4ь

СО

31

толстостенных, но легких (например, из сплава алюмини ) цилиндров.

Внутренн   цилиндрическа  поверхность пневмоканеры 2 служит направл ющей дл  самого отдаленного от центра пальца 4. В свою очередь внутренн   поверхность большего по диаметру пальца 4 служит направл ющей дл  соседнего с ним пальца 4 меньшего диаметра. Пальцы 4 в исходном положении посто нно поджаты относительно корпуса 1 с помощью пружин 5. Пружины 5 установлены в вакуумной камере

3и равномерно размещены по торцам пальцев 4. На верхних торцах пальцев

4выполнены бурты 6, которые ограничивают ход всех пальцев 4 внутри корпуса 1 и относительно друг друга. В пальцах 4 выполнены пневмоканалы 7 дл  подачи сжатого воздуха к эластичным диафрагмам 8, установленным в кольцевых проточках 9 пальцев 4. Элаiтичные диафрагмы 8 дл  создани  их герметичности зафиксированы в проточках . 9 пружинными кольцами 10. В пальцах 4 выполнены также вакуумные каналы 11. При этом на рабочих (нижних ) торцах пальцев 4 установлены вакуумные присоски 12 различного диаметра .

Вакуумные присоски 12 каждого пальц 4 сообщаютс  через каналы 11 с вакуумной камерой 3. На всех пальцах выполнены кольцевые проточки 13, а во все пальцах, кроме центрального, дополнительно выполнены сквозные каналы

14,сообщающиес  с пневмоканалами 7, дл  доступа сжатого воздуха из пнев- мокамеры 2 к пневмоканалам 7 пальцев 4. На всех пальцах 4 по обе сторны проточек 13 установлены уплотнени

15,предотвращающие проникновение сжатого воздуха по зазорам между палцами 4 и пневмокамерой 2 в вакуумную камеру 3 и в атмосферу. Во всех вакуумных каналах 11 установлены шари ковые обратные клапаны 16 дл  поддержани  разрежени  в вакуумной камере 3 при работе схвата либо частью присосок , либо при попадании какой-нибудь присоски на перфорированную часть детали.

Шариковый обратный клапан 16 выпонен в виде двух втулок 17 и 18 с ко- ническо-цилиндрическими отверсти ми и шарика 19 (фиг.4). Шарик 19 изготовлен из легкого, антифрикционного материала (например, капрона, поли

10

5

0

5

этилена и т.п втулками 17 и

0

5

40

45

50

5

) и установлен между 18 с возможностью взаимодействи  с их коническими поверх-о ност ми. Коническа  поверхность верхней втулки 17 выполнена гладкой и при контакте с шариком 19 образует конусно-шаровое уплотнение. На конической поверхности нижней втулки 18 нанесены риски или выполнены пазы 20, нарушающие конусно-шаровое уплотнение шарика 19 с нижней втулкой 18. Это необходимо дл  обеспечени  сообщени  рабочих полостей вакуумных присосок 12 с вакуумной камерой 3.

В зависимости от конфигурации криволинейной поверхности захватываемой детали пальцы 4 могут быть выполнены различной длины. При атом в исходном положении торцы вакуумных присосок 12 располагаютс  ступенчато.

Возможен другой вариант изменени  положени  вакуумных присосок 12 относительно друг друга в исходном положении - за счет выполнени  цевых проточек, взаимодействующих с буртами 6 пальцев 4, различной глубины (фиг.2, второй палец). При этом пружины 5 также будут различны по длине .

Схват работает следующим образом.

При перемещении схвата с помощью руки манипул тора (рука и манипул тор не показаны) и включенном источнике вакуума (источник вакуума не показан) в вакуумной камере 3 создаетс  разрежение . При этом шариковые обратные клапаны 16 за счет разницы атмосферного давлени  в каналах 11 и давлени  в вакуумной камере отсекают каналы 11 от источника вакуума. При этом все пальцы 4 наход тс  в исходном положении (фиг.1). Дл  захвата детали схват прижимаетс  к ней. Присоски 12 и пальцы 4 занимают положени , заданные конфигурацией захватываемой детали . При этом пружины 5 сжимаютс  на различную величину в зависимости от положени j которое зан л каждый отдельный палец 4 (фиг.2). После этого в пневмокамеру 2 подаетс  сжатый воздух , давление которого передаетс  по пневмоканалам 7 и каналам 14, через проточки 13 - к полост м эластичных диафрагм 8. При этом пальцы 4 оказываютс  обжатыми внешними поверхност ми эластичных диафрагм 8, которые фиксируют пальцы 4 на той высоте, которую они зан ли под воздействием на них захватываемой детали . Пальцы 4 как бы запомнили свое положение„относительно пневмо- камеры 2 и друг друга Это нербходи- мо дл  того, чтобы вес пальцев 4 и усили  пружин 5 не действовали на захватываемую деталь. В момент опускани  схвата на деталь с последующим прижимом присоски 12 деформируютс . Воздух из рабочих полостей присосок 12 последовательно (в направлении от центральной к самой отдаленной из периферийных) выжимаетс  в атмосферу через места контакта присосок 12 и детали.

При подъеме схвата за счет упругих сил деформации объемы рабочих полостей присосок 12 увеличиваютс  и стрем тс  к первоначальному значению . При увеличении объемов рабочих полостей присосок 12 в них создаетс  разрежение, а тем самым уменьшаетс  разность давлений в вакуумных каналах 11 и вакуумной камере 3. Изменение разности давлений в вакуумных каналах 11 и вакуумной камере 3 в сторону уменьшени  снижает и силу прижати  шариков 19 шариковых обратных клапанов 16 к гладким коническим поверхност м верхних втулок 17. При наступлении момента, когда сила прижати  шариков 19 к коническим поверхност м верхних втулок 17 становитс  меньше силы собственного веса шариков 19, последние отпадают от гладких конических поверхностей и ложатс  на конические поверхности нижних втулок 18, на которых выполнены пазы 20 (риски, углублени , шероховатость и т.п.), нарушающие уплотнение шар - конус.

В результате этого рабочие полости присосок 12 через каналы 11, пазы 20, коническо-цилиндрические отверсти  верхних втулок 17 шариковых обратных клапанов 16 соедин ютс  с вакуумной камерой 3.

Транспортируема  деталь удерживаетс  одной из присосок 12 силой, создаваемой разностью давлений атмосферного и источника вакуума. При этом присоски 12, расположенные в зоне вакуума с обеих сторон, в работе не участвуют.

При попадании какой-либо присоски 12 на сквозное отверстие в детали (или при работе схвата с детал ми малого размера - например, только

центральной лрисоской) шариковые обратные клапаны 16 остаютс  закрытыми, сохран   необходимое разрежение в вакуумной камере 3.

Дл  освобождени  детали вакуумную камеру 3 отключают от источника вакуума и открывают в нее доступ атмосферного воздуха. Ыарнки 19 клапанов 16 под действием собственного

веса падают, давление в вакуумной системе становитс  одинаковым (равным атмосферному). Присоски 12 при этом деформируютс , стрем сь зан ть свою

начальную форму.

Одновременно с этим выравнивают с а атмосферным давление и в пневмокаме- ре 2. Эластичные диафрагмы 8 пальцев 4 уменьшают свой поперечный размер до

первоначального, происходит расфик- саци  пальцев 4 относительно друг друга и стенки пневмокамеры 2. Пальцы 4 под действием собственного веса и пружин 5 занимают исходное положение,

опира сь при этом на бурты 6. Цикл повтор етс .

Схват может быть снабжен пальцами различной длины или пальцы одинаковой длины могут иметь кольцевые проточки , взаимодействующие с выступами пальцев различной глубины. Во втором случае торцы пальцев 4 со стороны вакуумной камеры 3 расположены ступенчато. В обоих случа х в исходном положении рабочие торцы присосок располагаютс  ступенчато относительно друг друга. При этом разница в расположении торцов присосок может быть задана исход  из конфигурации кон- .

кретной детали, подлежащей захвату.

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   1 Схват манипул тора, содержащий корпус, соосно расположенные в нем подпружиненные центральный и периферийные пальцы с присосками различного диаметра, уплотненные друг относительно друга и корпуса, в центральном пальце выполнены вакуумный канал и канал, соединенный с пневмосисте- мой, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности

   захвата деталей с резкоизмен ющейс  кривизной поверхности, в периферийных пальцах вакуумные каналы, в которых расположены шариковые обратные клапаны, в проточках ка внешней поверхности пальцев установлены эластичные диафрагмы, внутренн   полость которых соединена с пневмосистемой каналами, выполненными в пальцах
2. 2. Схват по п.1, отличающийс  тем, что торцы пальцев со стороны вакуумной камеры расположены ступенчато.

   .А Сжатый

   Воздух

   16 П

   10

   о

   r

   1Л

   00

   in

   С ат&м

   8озЗух

   13

   Редактор Н.Горват

   Составитель Г.Голубев

   Техред Л.Олийнык Корректор А.Осауленко

   18

   Фиг Л