ЭЛЕКТРОТЕРМИЧЕСКОЕ ЗАХВАТНОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 1995 года по МПК B25J15/02 B25J15/06 

Изобретение относится к робототехнике, а более конкретно к электромеханическим захватным устройствам (ЗУ) манипуляторов для работы в основном с деталями цилиндрической и сферической формы, имеющими легко повреждаемую поверхность или изготовленные из хрупких материалов (например, из стекла), или для случаев, когда захватное устройство манипулятора должно "мягко" взять деталь, т.е. обеспечить равномерное давление по поверхности изделия.

На фиг. 1 показано электротермическое захватное устройство в разрезе (статическое состояние); на фиг. 2 сечение А-А на фиг.1; на фиг. 3 устройство в разрезе, в нагретом состоянии; на фиг. 4 сечение Б-Б на фиг.3 в нагретом состоянии.

Электротермическое захватное устройство содержит корпус 1 с фланцем для крепления к манипулятору. На корпусе жестко укреплены с помощью крепящих элементов 2 упругие гибкие элементы-пластинки 3, выполненные из материала с обратимой термической памятью формы. Пластинки 3 смонтированы симметрично относительно друг друга и центра устройства. На противоположных рабочих концах пластинок жестко установлены одинаковые эластичные элементы 4 из изоляционного материала (например, пластмассы, резины и пр.), имеющие, к примеру, каплевидную форму. Количество пластинок может быть различное, от трех и более, но предпочтительнее четное. В корпусе, в центре устройства, по его продольной оси установлен нагревательный элемент 5 трубчатой формы, имеющий радиальные каналы 6 для прохождения (при необходимости) охлаждающего воздуха и отражатель 7. Включение и отключение захватного устройства производится внешним выключателем 8. В исходном положении (см.фиг.1 и 2) нагревательный элемент 5 отключен и устройство находится в свободном "холодном" состоянии и в этом положении имеет минимальный диаметр вписанной окружности между эластичными элементами 4, т. е. может зажимать (охватывать) и удерживать изделия, например, цилиндрической формы, несколько большего диаметра за наружную поверхность, например горлышко бутылки, пробирку и т.д.

При работе (см. фиг. 3 и 4) в начальный момент выключатель 8 замыкает цепь электропитания нагревательного элемента 5 и при достижении определенной величины повышения температуры пластинок 3, каждый из них выгибается в сторону, противоположную нагревательному элементу 5, в результате чего в этом положении диаметр вписанной окружности между эластичными элементами 4 станет максимальным и ранее зажатый предмет будет отпущен (освобожден). При этом создается максимальный внешний диаметр и устройство может зажимать (схватывать) и удерживать изделия, например, цилиндрической формы за внутреннюю поверхность, т.е. изделия в виде стакана, банки и т.п.

При отключении выключателем 8 нагревательного элемента 5 будет происходить охлаждение и при достижении исходной пониженной температуры пластинок 3, они вернутся в первоначальное исходное положение (см.фиг.1 и 2) и отпустят внутреннюю поверхность изделия, т.е. освободят его.

Охлаждение может производиться естественным путем за счет конвенции или при необходимости принудительно за счет обдувания, например, воздухом (см. фиг.3 по стрелке В).

Изобретение относится к робототехнике, а более конкретно к электромеханичеким захватным устройствам манипуляторов, и повышает надежность охватывания и несущую способность устройства, а также улучшает позиционирование при захвате детали. Устройство содержит неподвижный элемент корпус 1 с фланцем для крепления к манипулятору. На корпусе жестко укреплены упругие гибкие элементы 3, выполненные из материала с обратимой термической памятью формы в виде прямых полосок-пластинок. Элементы 3 расположены симметрично друг относительно друга и центра устройства, а на их свободных концах жестко установлены эластичные элементы 4 ("пальцы") из изоляционного материала. В корпусе, в центре устройства, по его продольной оси установлен нагревательный элемент 5. Включение и отключение захватного устройства производится внешним выключателем 8. В исходном состоянии устройство имеет минимальный диаметр и может схватывать и удерживать изделия несколько большего диаметра за наружную поверхность. При работе, когда выключатель 3 замыкает цепь электропитания нагревательного элемента 5, повышается температура упругих элементов 3, и каждый из них выгибается в сторону, противоположную элементу 5, и зажатый предмет будет отпущен, а устройство, имея максимальный диаметр, может охватывать и удерживать изделия за внутреннюю поверхность. 4 ил.

ЭЛЕКТРОТЕРМИЧЕСКОЕ ЗАХВАТНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее корпус, на котором закреплены симметрично расположенные упругие гибкие пластины из материала с памятью формы, отличающееся тем, что оно снабжено нагревательным элементом, выполненным ступенчатой цилиндрической формы и установленным одним концом в корпусе по оси устройства между гибкими пластинами, при этом в нагревательном элементе выполнены центральное и радиальные сквозные отверстия для прохождения охлаждаемого воздуха, кроме того, на другом конце нагревательного элемента смонтирован дополнительно введенный отражатель теплового потока, имеющий круглую вогнутую форму, причем на рабочих концах пластин дополнительно смонтированы эластичные элементы из изоляционного материала.