SU905064A1

SU905064A1 - Manipulator gripper

Info

Publication number: SU905064A1
Application number: SU802929826A
Authority: SU
Inventors: Сергей Анатольевич Резников; Леонид Стефанович Ямпольский; Всеволод Иванович Костюк
Original assignee: Киевский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции
Priority date: 1980-05-26
Filing date: 1980-05-26
Publication date: 1982-02-15

Description

(54) СХВАТ МАНИПУЛЯТОРА(54) CAPTURE MANIPULATOR

1one

Изобретение относитс к роботостроению , в частности к захватным органам промышленных роботов и манипул торов.The invention relates to robotics, in particular to the gripping bodies of industrial robots and manipulators.

Известен схват манипул тора, содержащий источник рабочей среды, средства ее. подвода и смонтированные в корпусе губки, выполненные в виде стержней, каждый из которых включает в себ упругую оболочку, пружину, присоединительную шайбу и св занную с ней упругим элементом головку стержн 1 .The gripper of the manipulator is known, containing the source of the working medium, its means. supply and sponge-mounted sponges made in the form of rods, each of which includes an elastic sheath, a spring, a connecting washer and a head of the rod 1 connected with it by an elastic element.

Недостатком известного схвата вл етс невозможность его применени при захвате хрупких и нежестких деталей, а также то, что при захвате детали невозможно ее положение в прбстранстве.A disadvantage of the known gripper is the impossibility of its use in capturing fragile and non-rigid parts, as well as the fact that when a part is gripped, its position in the space is impossible.

Цель изобретени - расширение технологических возможностей схвата.The purpose of the invention is to expand the technological capabilities of the gripper.

Цель достигаетс тем, что каждый стержень губок снабжен регул торами подачи рабочей среды, элементом управлени этими регул тора, датчиком измерени усили и датчиком положени головки стержн .The goal is achieved by the fact that each sponge rod is equipped with controllers for the supply of working medium, a control element for these regulators, a force measurement sensor, and a rod head position sensor.

На фиг. 1 изображен схват, общий вид; на фиг. 2 - стержень схвата, разрез.FIG. 1 shows the gripper, general view; in fig. 2 - gripper rod, cut.

Схват содержит корпус 1 с подводными каналами 2 подачи рабочей среды, соединенными со стержн ми 3, расположенньуми внутри корпуса 1 схвата. Группы стержней 3, расположенные в правой и левой уаст х корпуса 1, вл ютс губками схвата. Каждый стержень 3 губок состоит из упругой оболочки 4, соединенной с присоединительной шайбой 5, и наход щейс внутри стержн 3 пружины 6. К торцевой поверхностиThe grip includes a housing 1 with underwater channels 2 supplying the working medium connected to the rods 3, located inside the housing 1 of the gripper. The groups of rods 3, located in the right and left of the housing 1, are gripping jaws. Each sponge core 3 consists of an elastic sheath 4 connected to a connecting washer 5 and located inside the spindle core 3 of the spring 6. To the end surface

10 присоединительной шайбы 5 присоединена посредством упругого элемента 7 головка 8 стержн 3. Между торцевой поверхностью присоединительной шайбы 5 и торцевой поверхностью головки 8 стержн 3 расположен датчик 9 измерени усили , например 10 of the connecting washer 5 is connected by means of the elastic element 7 of the head 8 of the rod 3. Between the end surface of the connecting washer 5 and the end surface of the head 8 of the rod 3, a force measuring sensor 9 is placed, for example

15 тензодатчик, св занный с релейным элементом 10 управлени регул тора 11 подачи рабочей среды из источника 12 рабочей среды . На фиг. 1 показана св зь датчика 9 измерени усили с элементом 10 управлени 15 a load cell associated with the relay element 10 controlling the working fluid supply regulator 11 from the source 12 of the working medium. FIG. 1 shows the connection of force measurement sensor 9 to control element 10.

20 регул тора 11 только дл одного стержн . Внутри стержн 3 расположена т га 13, жест« ко соединенна одним концом с присоединительной шайбой 5, а другим - с измерительной системой датчика 14 положени , например дискретным фотоэлектрическим преобразователем перемещений. Между стержн ми 3, принадлежащими левой и правой губкам схвата, расположена деталь 15.20 regulator 11 for only one rod. Inside the rod 3 is located a ha ha 13, a gesture connected to one end with a connecting washer 5, and the other to a measuring system of a position sensor 14, for example, a discrete photoelectric displacement transducer. Between the rods 3, belonging to the left and right jaws of the gripper, there is a part 15.

Схват работает следующим образом.The grip works as follows.

Перед началом захвата детали 15 стержни 3 наход тс под действием пружины 6 в исходном положении, релейные элементы 10 - в состо нии ниже порога срабатывани . Регул торы 11 подачи рабочей среды через подводные каналы 2 в полости стержней 3 из источника 12 рабочей среды, т га 13 - в крайнем положении (левом дл левой группы стержней 3 и правом дл правой группы стержней 3). При подаче .сигнала от системы управлени манипул тора на захват детали 15 начинаетс подвод рабочей среды из источника энергии 12. При этом под действием силы давлени рабочей среды стержни 3 начинают выдвигатьс в направлении захватываемой детали 15, а пружина 6 работать на раст жение. При контакте стержн 3 с захватываемой детальку 15 усилие контакта через головку 8 стержн 3 передаетс на датчик 9 измерени усили . Под действием усилий, возникающих при контакте головки 8 стержн 3 с поверхностью детали 15 измен етс проводимость тензодатчика, что вызывает изменение падени напр жени в измерительной цепи. При превышении падени напр жени порога срабатывани релейного элемента 10 последний срабатывает и при этом управл ет работой регул тора 11 подачи рабочей среды, который под действием управл ющего импульса перекрывает подводной канал 2 подачи рабочей среды.Before the start of gripping the part 15, the rods 3 are under the action of the spring 6 in the initial position, the relay elements 10 are in a state below the trigger threshold. Controllers 11 supply the working medium through the underwater channels 2 in the cavity of the rods 3 from the source 12 of the working medium, ha ha 13 in the extreme position (left for the left group of rods 3 and right for the right group of rods 3). When the signal from the manipulator control system is fed to the gripper of part 15, the supply of working medium from energy source 12 begins. Under the action of the pressure force of the working medium, the rods 3 begin to move in the direction of the gripped part 15 and the spring 6 to work on stretching. When the rod 3 contacts the gripping part 15, the contact force is transmitted through the head 8 of the rod 3 to the force measurement sensor 9. Under the action of the forces generated by the contact of the head 8 of the rod 3 with the surface of the part 15, the conductivity of the load cell changes, which causes a change in the voltage drop in the measuring circuit. When the voltage drop exceeds the threshold of operation of the relay element 10, the latter triggers and at the same time controls the operation of the working medium supply controller 11, which, under the action of a control pulse, blocks the subsea working medium supply channel.

Подвод рабочей среды в полость стержн 3 прекращаетс . При уменьщении усили контакта ниже порога срабатывани релейного элемента 10 последний отключаетс , тем самым отключа регул тор 11 подачи рабочей среды и открыва подводной канал 2 дл подачи в полость стержн 3 рабочей среды до тех пор, пока усилие контакта головки 8 стержн 3 и детали 15 не превысит заданное. Во врем выдвижени стержн 3 т га 13, жестко св занна с присоединительной щайбои 5, приходит в днижение и увлекает подвижный элемент датчика 14 положени , например объект-линейку фотоэлектрического датчика перемещени Па фоточувствительный элемент поступают импульсы, количество которых соответствует пройденному стержнем пути. Импульсы со всех стержней 3 поступают в систему управлени манипул тора, в которой по данным импульсам расчитываетс как форма захватываемой детали 15, так и ее ориентаци в пространстве. При подаче сигнала от системы управлени манипул тора на прекращение работы схвата источник энергии 12 отключаетс , срабатывают регул торы 11 подачи рабочей среды, открыва подводные каналы 2 дл отвода рабочей среды. Стержни 3 под действием пружииы 6 возвращаютс в исходное положение, при этом освобождают захваченную деталь 15 в заданной точке пространства. Применение предложенного схвата возможно в промыщленных манипул торах с программным управлением дл захвата хрупких и не жестких деталей за счет регулировани усилий, возникающих при захвате деталей , а также получени информации о форме деталей и о ее положении в пространстве .The supply of the working medium into the cavity of the rod 3 is terminated. When the contact force decreases below the trigger threshold of the relay element 10, the latter is turned off, thereby disconnecting the working medium supply regulator 11 and opening the underwater channel 2 to supply working medium rod 3 to the cavity until the contact force of the head 8 of the rod 3 and part 15 will exceed the target. During the extension of the rod 3 tons of 13, rigidly connected with the connecting shchebyboy 5, comes down and carries the movable element of the position sensor 14, for example, the object of the photoelectric sensor of the displacement Pa, the photosensitive element receives pulses, the number of which corresponds to the path passed by the rod. The pulses from all the rods 3 enter the manipulator control system, in which, according to the pulses, both the shape of the gripped part 15 and its orientation in space are calculated. When a signal is sent from the control system of the manipulator to stop the work of the gripper, energy source 12 is turned off, the working medium supply controllers 11 are activated, opening the underwater channels 2 to drain the working medium. The rods 3 are returned to their original position by the action of spring 6, while releasing the gripped part 15 at a given point in space. Application of the proposed gripper is possible in industrial programmed manipulators for gripping brittle and not rigid parts by adjusting the forces involved in gripping parts, as well as obtaining information about the shape of parts and its position in space.

Claims

Invention Formula

The gripper arm, containing the source of the working medium, its supply means and sponges mounted in the housing, made in the form of rods, each of which includes a shell and a rod head associated with it by an elastic element, characterized in that According to the number of sponge rods, it is equipped with position sensors of heads, force sensors, as well as with controllers for the supply of working medium and control elements for these controllers included in the means for supplying working medium.

Sources of information taken into account during the examination 1. USSR Author's Certificate No. 626947, cl. B 25 J 15/00, 1976. 7 5 Figure 2