Адаптивный схват Советский патент 1988 года по МПК B25J15/00 

У/// // ////7Л

/7 7в „Ъй

;(

/ ////j ji

v

со со

ел .4

00

фиг

Изобретение относится к машиностроению и может быть применено в качестве схватов роботов и манипуляторов, работакяцих в составе гибких производственных систем.

Цель изобретения - расп1ирение функциональных возможностей и упрощение системы управления за счет расширения зоны работы схвата, обес- :печиваклцего минимально необходимые усилия зажима заготовки. j На фиг. 1 представлен адаптивный |схват, разрез; на фиг. 2 - разрез IA-A на фиг. 1.

Корпус 1 схвата установлен на птоке 2 поршня 3 пневмопривода ло- (кального подъема, содержащего крыш- |су 4 и корпус 5, который расположен на рабочем органе манипулятора. Полость 6 пневмопривода локального |подъема соединена с атмосферой отве стия 7 и в ней расположена пружины :8 сжатия. С одной стороны корпуса 1 схвата в направлякицей 9 установлена |губка 10, ас другой стороны располо жен привод зажима, вьтолненный в ви 1де силового цилиндра 11 на штоке 12 поршня 13 которого установлена ;ствленная губка 14, причем губки Ю :и 14 связаны между собой при помовр устройства, синхронизирзтощего их перемещение, которое может быть выполнено например, в виде рычажной системы 15. В очувствленной губке 14 выполнена внутренняя полость 16, в которой расположена с возможностью ее перемещения по направляющим 17 подпружиненная перпендшсулярно оси схва та плоской пружиной 18 рамка 19. В рамке 19 установлен рохшк 20 с возможностью его поворота вокруг своей оси, перпендикулярной направлению перемещения губок . На ролике 20 укреп- лена ступенчатая заслонка, меньшая ступень 22 которой в начальном положении (фиг.1) расположена под соплом 23, установленным вертикально в очувствленной губке 14. Ролик 20 для увеличения трения о него захватьгаае- мой детали может быть выполнен, напрмер, из резины или на его наружную поверхность может быть наклеена ре- зиновая прокладка. Большая ступень 2 заслонки 21 вьтолнена с возможностью ее расположения под соплом 23 при зажиме детали и, следовательно, при утапливании ролика 20. В исходном

Q

0 5 р с 0

5

0

5

положении заслонка 21 упирается на упор 25, выполненный в рамке 19.

Рабочая полость 26 привода зажима соединена с магистралью 27 сжатого газа через редуктор 28 давления, злектропневмоклапан 29 и дроссель 30. Рабочая полость 26 соединена также со входом сопла 23 и с рабочей полостью 31 пневмопривода локального подъема. Полость 32 привода зажима соединена с атмосферой отверстием 33, ив ней установлена пружина 34 сжатия.

Адаптивный схват манипулятора работает следукщим образом.

Манипулятор выводится к рабочей зоне таким образом, что ось схвата, установленного на рабочем органе манипулятора, совпадает с осью захватываемой детали. После подачи сигнала управления на электропневмоклапан 29 он соединяет магистраль сжатого воздуха 27 через редуктор 28 давления с рабочей полостью 26 привода зажима. Сжатый воздух из полости 27 проходит через дроссель 30 и рабочую полость 26. к соплу 23, откуда вытекает в атмосферу, дросселируясь на кромке между , Торцом сопла 23 и меньшей ступенью 22 заслонки 21. Заслонка 21 под действием струи сжатого воздуха опирается в данный момент на упор 25 рамки 19. Таким образом, рабочая полость 26 представляет собой междроссельную камеру, в которой устанавливается некоторое избыточное давление Р, . При зтом на поршень 13 действует сила давления, которая по своей величине больше, чем сила упругости пружины 34 в сжатом состоянии. Эта же величина давления Р устанавливается в рабочей полости 31 пневмопривода локального подъема, однако начальное натяжение пружины 8 больше, чем сила давления на поршень 3. Поэтому поршень 3 пневмопривода локального подъема остается в исходном положении, а поршень 13 привода зажима начинает движение. При этом очувствлен- ная губка 14, установленная на штоке 12, также начинает движение в сторону детали, и за счет рычажной системы 15 синхронно с ней по на- . правляюшей 9 начинает дв1-скение и губка 10, Движение губок 10 и 14 происходит до зажима детали в губках. При этом происходит утапливание ролика 20 вместе с paMKoii 19 за счет движения ее по направляющим 17 внутренней полости 16 губки 14. Пружина 18 при этом сжимается.

За счет изменения положения ролика 20 заслонка 21 занимает относительно губки 14 такое положение, что большая ступень 24 заслонки 21 располагается под соплом 23. При этом уменьшается .величина зазора меж ду торцом сопла 23 и заслонкой 21, и поэтому давлению в рабочей полости 26 повышается и достигает величины Pj. Произведение этого избыточного давления на площадь поршня 13 за вычетом силы упругости пружины 34 и силы упругости пружины 18 представляет собой минимально возможную величину усилия, создаваемого приводом зажима.

В рабочей полости 31 устанавливается также давление Р., при этом величина силы давления достаточна для преодоления усилия пружины 8. Поэтому поршень 3 начинает движение вверх и, следовательно, вверх начинают движение губки 10 и 14. При этом может возникнуть два случая. Если между губками 10 и 14 и деталью возникает проскальзывание, то ролик 20 начинает поворачиваться по часовой стрелке за счет большого трения между ним и деталью. Поэтому заслонка 21 занимает новое положение, уменьша зазор между соплом 23 и большей с ту- пенью сопла 24, а давление в рабочей полости 26 и, следовательно, величина усилия привода зажима при этом увеличивается. По достижении отсутствия проскальзьгоания детали в губ- ках процесс регулирования прекращается . Подъем поршня 3 пневмопривода локального подъема прекращается при уравновешивании величин силы избыточного давления, действующего на поршень 3 со стороны рабочей полости 31, и силы упругости пружины 8.

Во втором случае при минимальной величине усилия привода зажима проскальзывания детали в губках не бу- дет. При этом не осуществляется и регулирование усилия сжатия, так как ролик 20 ife вращается.

После окончания процесса регулирования деталь, зажатая в схвате ма- нипулятора, транспортируется в заданную позицию. Если в процессе переноски возникает некоторое ускорение в направлении вертикальной оси, то

осуществляется автоматическая подрегулировка усилия сжатия.

При необходимости отпустить деталь и вернуть схват в исходное полжение снимается сигнал управления с электропневмоклапана 29, и рабочие полости 26 и 31 соединяются с атмосферой. За счет действия пружин 8, 18 и 34 элементы схвата приходят в исходное положение.

, Таким образом, данный схват позвляет захватывать детали и осуществлять их переноску с минимально нео ходимь1м усилием. Данный схват может работать в различных (например, в пожаровзрывоопасных) зонах, так как элементы электроавтоматики не располагаются в самом схвате и могут быть вынесены из рабочей зоны. Регулирование усилия сжатия детали осществляется автоматически по команде на зажим электропневмоклапана и не требует связи с системой управления манипулятора (кроме подачи команды на зажим), что позволяет использовать его для работы в качестве схвата для манипуляторов, работа- юцих в составе гибких производственных систем.

Формула изобретени

Адаптивный схват, расположенньй на рабочем органе манипулято ра и содержащий корпус, в котором расположены губки, связанные с приводом их сведения и имеющие возмолсность синхронного перемещения, одна из которых, очувствленная, снабжена элементами системы управления, о т л и- чающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и упрощения системы управления, очувствленная губка выполнена с внутренней полостью, внутри которой с возможностью перемещения по направляющим перпендикулярно оси схвата расположена подпружиненная рамка, на которой установлен ролик, имекщий возможность поворота вокруг своей оси, расположенной перпендикулярно направлению перемещения губок, а на ролике вьшолнена ступенчатая заслонка, меньшая ступень которой в началь ном положении расположена под соплом, установленным во внутренней полости очувствленной губки, а большая выполнена с возможностью расположения под соплом при зажиме детапи, причем очувствленная губка смонтирована на штоке привода зажима, вьтолненного в В1ще одностороннего силового цилиндра, установленного на корпусе и пневматически связанного с чувствительными элементами типа сопло-заслонка и с дополните; ьно рпе- денным пневмоприводом локального подъема, корпус которого жестко закреплен на рабочем органе манипулятора, а на выходном элементе жестко установлен корпус схвата.

Изобретение относится к области машиностроения и может использоваться в качестве схватов роботов и манипуляторов, работающих в составе гибких производственных систем. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и упрощение системы управления за счет расширения зоны работы схвата, обеспечивающего минимально необходимые усилия зажима заготовки. При подаче давления в рабочую полость 26 одностороннего силового цилиндра 11 привода зажима, установленного на корпусе 1, очувст- вленная губка 14, установленная на его штоке 12, перемещается. Ей навстречу до зажима детали перемещается губка 10 по направляющей 9 корпуса 1 посредством системы рычагов 15. При этом происходит утапливание подпружиненного ролика 20, несущего на себе заслонку 21 чувствительного элемента, включакщего также сопло 23, пневматически связанное с рабочими полостями 26 и 31 соответственно привода зажима и пневмопривода локального подъема, который необходим для организации проскальзывания ролика 20 относительно детали. 2 ил. с (О (Л

.Ё/

16 77 J9 74 Cf)os.2