SU971647A1 - Захватное устройство - Google Patents

Description

Изобретение относится к автоматизации загрузочно-разгрузочных работ в области машиностроения и может быть использовано в качестве захватного органа промышленного робота.

Известны захватные устройства ро- 5 ботов, содержащие упругий элемент, несущий рычаги с зажимными губками. При воздействии привода на упругий элемент, происходит изменение его формы, приводящее к изменению положе- ^,0 ния рычагов с зажимными губками [1 ].

Недостатком известного устройства являются малая производительность и относительная узость технологических возможностей, обусловленные тем, что ^,s на упругом элементе закреплена лишь одна__пара зажимных губок.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей и

2Q повышение производительности устройства.

Это достигается за счет того, что упругий элемент выполнен в виде тонко2 стенной многослойной капсулы с эллиптическим поперечным сечением, на наружной боковой поверхности которой в сечении, равноудаленном от торцов, закреплены попарно и симметрично относительно осей эллипса рычаги с зажимными губками, причем в капсуле выполнено отверстие для подвода рабочей среды в ее внутреннюю полость.

На фиг. 1 показано захватное устройство, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1:

Захватное устройство состоит из корпуса 1 с консольно закрепленной на нем, например, пайкой тонкостенной капсулой 2 эллиптической формы в поперечном сечении, внутренняя полость которой изолирована от окружающей среды заглушкой 3. Крепление захватного устройства, например, на руке робота осуществляется с помощью резьбового конца корпуса с отверстием 4 для подвода рабочего тела ^J внутрь капсулы. На наружной поверх ности капсулы в сечении, равноудаленном от торцов капсулы на расстоянии L/2 (L- длина капсулы), закреплены попарно симметрично осям эллипса резьбовые втулки 5, в отверстиях которых s могут быть размещены резьбовые концы захватных губок 6. Фиксация положения губок относительно друг друга и капсулы, т.е. их вылет, обеспечивается с помощью гаек 7. Позициями 8 и 9 <0 обозначены захватываемые с помощью устройства, например, тонкостенные цилиндрические детали.

Работает захватное устройство следующим образом. 15

При подаче рабочего тела (жидкого или газообразного) внутрь капсулы, она деформируется, стремясь принять Форму окружности диаметром ί) , показанной ₂₀ на фиг. 2 пунктирной линией. При этом губки 6, расположенные симметрично меньшей оси эллипса, разводятся на угол γ , обеспечивающий охват объекта захвата, например, цилиндрического те-₂5 лы 8, а зажимные элементы (губки) ,рас-, положенные симметрично большей оси эллипса сводятся от угла oCj Д° Угла сС_и между ними, что дает возможность ввести их, например, внутрь детали 9 - ₃₀ в виде кольца.

После отключения подачи рабочего тела оболочка капсулы под действием накопленной в- ней энергии упругих деформаций принимает прежнюю Форму (эллипсовидную), обеспечивая возврат ³ⁱ (поворот ) зажимных губок в исходное положение и закрепление деталей 8 или 9, или одновременно обеих. Подобно этому можно осуществить захват одновременно четырех деталей, обеспечив ^4С требуемое расположение губок относительно захватываемых деталей, размещенных на позициях захвата.

Возможен другой вариант захвата деталей - силовой, т.е. когда усилие ⁴⁵ захвата F будет расти пропорционально увеличению давления рабочего тела внутри капсулы. В этом случае губки 6 должны быть развернуты вокруг своих осей на 180°, т.е. в сторону поверх- ^5t ностей захвата захватываемых объектов. Иными словами, губки, расположенные симметрично меньшей оси эллипса, при увеличении внутри капсулы давления, расходясь, будут осуществлять захват ^Si детали, а губки, расположенные симметрично большей оси, сходясь, будут захватывать деталь. Независимое перемещение всех губок обеспечивается местными деформациями оболочки капсулы, что позволяет осуществлять захват деталей со значительным колебанием допуска на их изготовление.

Применение предлагаемого захвата позволяет получить следующие преимущества.

Во-первых, можно осуществлять одновременный захват нескольких деталей, что позволяет увеличить производительность за счет уменьшения числа транспортных перемещений. При этом захват деталей осуществляется от одного приводного элемента и каждая из деталей располагается в своей паре губок, т.е. раздельно.

Во-вторых, можно отказаться от сменных захватных устройств, которые в настоящее время применяются в составе промышленных роботов и предназначены для захвата с помощью одного робота нескольких существенно отличаю — ’ щихся друг от друга деталей по форме и размерам. Достаточно повернуть кисть робота, обеспечив поворот закрепленного на ней захватного устройства предлагаемой конструкции, губки которого заранее отрегулированы с учетом, размеров и формы захватываемого объекта.

В-третьих, предлагаемая конструкция позволяет избавиться от специальных силовых приводов, что снижает ее металлоемкость, а следовательно способствует улучшению технико-экономических показателей и динамических характеристик оборудования, в составе которого устройство применяется, например промышленных роботов.

В-четвертых, отсутствие в составе устройства приводных элементов, различных направляющих и т.п. способствует получению более простой конструкции, характеризующейся наличием лишь одного конструктивного элемента - капсулы, выполняющей функции приводного и несущего элементов, что положительно сказывается на повышении надежности ее функционирования.

В-пятых, отсутствие подвижных соединений позволяет использовать захватное устройство в экстремальных условиях, характеризующихся большими колебаниями температур, агрессивными средами, сильной загрязненностью рабочей и окружающей среды. В этом случае капсула благодаря простой формё5 может быть изготовлена из специальных материалов, например, на основе ниобия или молибдена.

В-шестых, захватное устройство может быть применено для захвата мало- 5 жестких деталей, не допускающих чрезмерных усилий зажима, приводящих к искажению их формы или даже разрушению (тонкостенные детали, хрупкие деτ' >и и т.п. ). Усилия зажима лимитиру-Ю ются упругими свойствами оболочки капсулы.

В-седьмых, устройство может нормально функционировать при использовании любых рабочих тел как жидких, 15 так и газообразных, отличающихся различными химическими составами и имеющих- различную токсичность.

В-восьмых, устройство положительно отличается от известных простотой 20 обслуживания и регулировки, а также ^изготовления, для чего не требуются прецизионное оборудование и высоко-; квалифицированные рабочие.

971647 6

Claims (1)

1. Изобретение относитс  к автоматизации загрузочно-разгрузочных работ в области машиностроени  и может быть использовано в качестве захватного органа промышленного робота. Известны захватные устройства роботов , содержащие упругий элемент, не сущий рычаги с зажимными губками. При воздействии привода на упругий элемент, происходит изменение его формы, привод щее к изменению положени  рычагов с зажимными губками 1 , Недостатком известного устройства  вл ютс  мала  производительность и относительна  узость технологических возможностей, обусловленные тем, что на упругом элементе закреплена лишь зажимных губок. Целью изобретени   вл етс  расшире ние технологических возможностей и повышение производительности устройства . Это достигаетс  за счет того, что упругий элемент выполнен в виде тонко стенной многослойной капсулы с эллиптическим поперечным сечением, на наружной боковой поверхности которой в сечении, равноудаленном от торцов, закреплены попарно и симметрично относительно осей эллипса рычаги с зажимными губками, причем в капсуле выполнено отверстие дл  подвода рабочей среды в ее внутреннюю полость. На фиг, 1 показано захватное устройство , общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1 .Захватное устройство COCTO IT из корпуса 1 с консольно закрепленной на нем, например, пайкой тонкостенной капсулой 2 эллиптической формы в поперечном сечении, внутренн   полость которой изолирована от окружающей среды заглушкой 3. Крепление захватного устройства, например, на руке робота осуществл етс  с помощью резьбового конца корпуса с отверстием дл  подвода рабочего тела внутрь капсулы. На наружной поверхности капсулы в сечении, равноудаленном от торцов капсулы на рассто нии L/2 (L- длина капсулы), закреплены попарно симметрично ос м эллипса резь бовые втулки 5, в отверсти х которых могут быть размещены резьбовые концы захватных губок 6. Фиксаци  положени  губок относительно друг друга и капсулы, т.е. их вылет, обеспечиваетс  с помощью гаек 7. Позици ми 8 и 9 обозначены захватываемые с помощью устройства, например, тонкостенные цилиндрические детали. Работает захватное устройство следующим образом. При подаче рабочего тела (жидкого или газообразного) внутрь капсулы, он деформируетс , стрем сь прин ть форму окру ; ности диаметром D , показанной на фиг. 2 пунктирной линией. При этом губки 6, расположенные симметрично меньшей оси эллипса, развод тс  на угол у , обеспечивающий охват объекта захвата, например, цилиндрического Te лы 8, а зажимные элементы (губки) ,рас-. полоненные симметрично большей оси эллипса свод тс  от угла dn до yi- ла о(.-, между ними, что дает возможност ввести их, например, внутрь детали 9 в виде кольца. После отключени  подачи рабочего тела оболочка капсулы под действием накопленной в- ней энергии упругих деформаций принимает прежнюю форму (эллипсовидную), обеспечива  возврат (поворот ) зажимных губок в исходное положение и закрепление деталей 8 или 9, или одновременно обеих. Подобно этому можно осуществить захват одновременно четырех деталей, обеспечив требуемое расположение губок относительно захватываемых деталей, размещенных на позици х захвата. Возможен другой вариант захвата деталей - силовой, т.е. когда усилие захвата F будет расти пропорционально увеличению давлени  рабочего тела внутри капсулы, В этом случае губки 6 должны быть развернуты вокруг своих осей на 180°, т.е. в сторону поверхностей захвата захватываемых объектов Иными словами, губки, расположенные симметрично меньшей оси эллипса, при увеличении внутри капсулы давлени , расход сь, будут осуществл ть захват детали, а губки, расположенные симмет рично большей оси, сход сь, будут захватывать деталь. Независимее пере3 74 ещение всех губок обеспечиваетс  местыми деформаци ми оболочки капсулы, то позвол ет осуществл ть захват деалей со значительным колебанием доуска на их изготовление. Применение предлагаемого захвата позвол ет получить следующие преимуества . Во-первых, можно осуществл ть одновременный захват нескольких детаей , что позвол ет увеличить произвоительность за счет уменьшени  числа транспортных перемещений. При этом захват деталей осуществл етс  от одного приводного элемента и кажда  из деталей располагаетс  в своей паре губок, т.е. раздельно. Во-вторых, можно отказатьс  от сменных захватных устройств, которые в насто щее врем  примен ютс  в составе промышленных роботов и предназначены дл  захвата с помощью одного робота нескольких существенно отличающихс  лруг от друга деталей по форме и размерам. Достаточно повернуть кисть робота, обеспечив поворот закрепленного на ней захватного устройства предлагаемой конструкции, губки которого заранее отрегулированы с учетом, размеров и формы захватываемого объекта . В-третьих, предлагаема  конструкци  позвол ет избавитьс  от специальных силовых приводов, что снижает ее металлоемкость, а следовательно способствует улучшению технико-экономических показателей и динамических характеристик оборудовани , в составе которого устройство примен етс , например промышленных роботов. В-четвертых, отсутствие в составе устройства приводных элементов, различных направл ющих и т.п. способствует получению более простой конструкции , характеризующейс  наличием лишь одного конструктивного элемента - капсулы , выполн ющей функции приводного и несущего элементов, что положительно сказываетс  на повышении надежности ее функционировани . В-п тых, отсутствие подвижных соединений позвол ет использовать захватное устройство в экстремальных услови х, характеризующихс  большими колебани ми температур, агрессивными средами, сильной загр зненностью рабочей и окружающей среды. В этом случае капсула благодар  простой формйможет быть изготовлена из специальных материалов, например, на основе ниоби  или молибдена. В-шестых, захватное устройство может быть применено дл  захвата маложестких деталей, не допускающих чрезмерных усилий занима, привод щих к ис кажению их формы или даже разрушению (тонкостенные детали, хрупкие дет 1И и т.п. ). Усили  зажима лимитируютс  упругими свойствами оболочки капсулы. В-седьмых, устройство может нормально функционировать при использовании любых рабочих тел как жидких, так и газообразных, отличающихс  различными химическими составами и имеющих различную токсичность. В-восьмых, устройство положительно отличаетс  от известных простотой обслуживани  и регулировки, а также )изготовлени , дл  чего не требуютс  прецизионное оборудование и высококвалифицированные рабочие. 9 7 Формула изобретени  Захватное устройство, преимущественно дл  роботов, содержащее упругий элемент, несущий рычаги с зажимными губками, отличающеес  тем, что с целью расширени  технологических возможностей и повышени  производительности , упругий элемент выполнен в виде тонкостенной многослойной капсулы с эллиптическим поперечным сечением, на наружной боковой поверхности которой в сечении, равноудаленном от торцов, закреплены попарно и симметрично относительно . oceifl эллипса рычаги с зажимными губками, причем в капсуле выполнено отверстие дл  подвода рабочей среды в ее внутреннюю полость.. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР V 67201, кл. В 25 J 15/02, f977.