Схват манипулятора Советский патент 1993 года по МПК B25J15/00 

Изобретение относится к робототехнике и может быть использовано для захвата манипулятором за внутреннюю, в том числе и неровную поверхность деталей, имеющих отверстие и выполненных преимущественно из немагнитопроводящих материалов. ,

Целью изобретения является повышение надежности устройства, упрощение конструкции и повышение его технико-экономических показателей.

На фиг. 1 показан схват в разрезе в положении при отключенной катушке; на фиг. 2 - эскиз зажимающего элемента в зоне захвата детали с неровной поверхностью; на фиг. 3 - эскиз участка зажимающего элемента с магнитопроводом вокруг намагничивающей катушки.

Предлагаемый схват манипулятора (фиг. 1) содержит корпус из немагнитопроводящих материалов, включающий наружную направляющую - цилиндрическую деталь 1 с кольцеобразным основанием 2, верхний фланец 3 с центральным стержнем 4 и нижний фланец 5, образовывающий с корпусом кольцевой воздушный паз 6. На наружной поверхности корпуса установлена намагничивающая катушка 7, а у его внутренней поверхности расположен зажимной элемент, состоящий из ферромагнитной втулки 8, со скользящей посадкой, охватывающей центральный стержень 4 и связанной с упругим выходным баллоном 9 наполненным немагнитопроводящей жидкостью, свободный конец которого разме- щается в кольцеобразном пазу 6. Позицией 10 обозначена деталь, внутренняя, в том числе и неровная поверхность которой расположена вблизи у выхода из паза, а расстояние Д до ее наружной поверхности не лимитирует принцип действия захвата и точность позиционирования, при этом в рабочем положении (фиг. 2) обеспечивается уравнение давления в объеме выходного баллона. Для улучшения магнитного потоко- распределения вокруг наружной поверхности катушки, включая ее торцы (фиг, 3), может быть установлен магнитопровод 12, связанный, как и корпус, с рукой робота 11. Схват работает следующим образом. При введении рукой робота кольцеобразного паза 6 в отверстие объекта манипулирования - детали 10 на катушку 7 подается постоянное электрическое напряжение, в результате чего вокруг нее создается магнитный поток Ф, который

воздействует на ферромагнитную втулку 8 и втягивает ее в область, занимаемую катушкой. Втулка, перемещаясь вдоль стержня 4, механически воздействует на баллон 9, выталкивая часть его из паза 6 до контакта с поверхностью детали 10 (фиг. 2), зажимая ее в устройстве схвата, Наличие втулки 8 в конструкции зажимного элемента существенно улучшает магнитную связь с намагничивающей катушкой, .упрощает конструкцию, повышает надёжность устройства по сравнению с имеющимся в прототипе баллоном, состоящим из оболочки, наполненной магнитной жидкостью, магнитные и

механические свойства которой значительно ниже по сравнению со сплошной магнитной втулкой.

При снятии питания с катушки под действием упругих сил выходного баллона устройство приходит в исходное положение, отпуская деталь. При дополнительной установке магнитопровода вокруг катушки (фиг. 3) магнитные свойства захвата усиливаются. Сила втягивания втулки в область катушки

увеличивается, что увеличивает силу захвата, а следовательно, и надежность устройства.

Таким образом, предложенные магнитные связи уменьшают по величине потребность в намагничивающей силе катушки, а следовательно, могут быть понижены расход энергии питания и масса активного материала обмотки катушки, т.е. улучшаются технико-экономические показатели устройства.

Формула из обретения Схват манипулятора, содержащий не- магнитопроводный цилиндрический корпус с центральным стержнем, закрепленным на

одном из его торцрв1намагничивающую катушку, установленную на боковой поверхности корпуса коаксиально ему, эластичный баллон, заполненный немагнитопроводящей жидкостью, и средство его перемещения, расположенные на центральном стержне соосно с ним, при этом центральный стержень снабжен фланцем, образующим зазор с рабочим торцом корпуса, а эластичный баллон установлен с возможностью перемещения внутри зазора, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы, средство перемещения эластичного баллона выполнено в виде втулки из ферромагнитного материала и закреплено на эластичном баллоне.

Использование: машиностроение, захватные органы манипуляторов. Сущность изобретения: схват содержит немагнитопроводный цилиндрический корпус с центральным стержнем 4, намагничивающую катушку 7, эластичный баллон 9 и средство его перемещения. Баллон 9 заполнен немагни- топроводящей жидкостью, а средство его перемещения выполнено в виде ферромагнитной втулки 8 и закреплено на баллоне 9. На центральном стержне закреплен фланец 5, образующий зазор с рабочим торцом корпуса, При подаче питания на катушку 7 создается магнитный поток, воздействующий на втулку 8. При этом втулка 8 воздействует на баллон 9 и выталкивает его из зазора до контакта с поверхностью детали 10. 3 ил.