Захватное устройство Советский патент 1982 года по МПК B25J15/00 

Изобретение относится к автоматизации загрузочно-разгрузочных работ в области машиностроения 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, приводящее к изменению положения рычагов с зажимными губками 1 , Недостатком известного устройства являются малая производительность и относительная узость технологических возможностей, обусловленные тем, что на упругом элементе закреплена лишь зажимных губок. Целью изобретения является расшире ние технологических возможностей и повышение производительности устройства. Это достигается 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 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 COCTO IT 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 для подвода рабочего тела внутрь капсулы. На наружной поверхности капсулы в сечении, равноудаленном от торцов капсулы на расстоянии L/2 (L- длина капсулы), закреплены попарно симметрично осям эллипса резь бовые втулки 5, в отверстиях которых 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 обозначены захватываемые с помощью устройства, например, тонкостенные цилиндрические детали. Работает захватное устройство следующим образом. При подаче рабочего тела (жидкого или газообразного) внутрь капсулы, он деформируется, стремясь принять форму окру ; ности диаметром D , показанной на фиг. 2 пунктирной линией. При этом губки 6, расположенные симметрично меньшей оси эллипса, разводятся на угол у , обеспечивающий охват объекта захвата, например, цилиндрического Te лы 8, а зажимные элементы (губки) ,рас-. полоненные симметрично большей оси эллипса сводятся от угла dn до yi- ла о(.-, между ними, что дает возможност ввести их, например, внутрь детали 9 в виде кольца. После отключения подачи рабочего тела оболочка капсулы под действием накопленной в- ней энергии упругих деформаций принимает прежнюю форму (эллипсовидную), обеспечивая 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 позициях захвата. Возможен другой вариант захвата деталей - силовой, т.е. когда усилие 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 поверхностей захвата захватываемых объектов Иными словами, губки, расположенные симметрично меньшей оси эллипса, при увеличении внутри капсулы давления, расходясь, будут осуществлять захват детали, а губки, расположенные симмет рично большей оси, сходясь, будут захватывать деталь. Независимее пере374 ещение всех губок обеспечивается местыми деформациями оболочки капсулы, то позволяет осуществлять захват деалей со значительным колебанием доуска на их изготовление. Применение предлагаемого захвата позволяет получить следующие преимуества. Во-первых, можно осуществлять одновременный захват нескольких детаей, что позволяет увеличить произвоительность 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 отличающихся 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, 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 формйможет быть изготовлена из специальных материалов, например, на основе ниобия или молибдена. В-шестых, захватное устройство может быть применено для захвата маложестких деталей, не допускающих чрезмерных усилий занима, приводящих к ис кажению их формы или даже разрушению (тонкостенные детали, хрупкие дет 1И и т.п. ). Усилия зажима лимитируются упругими свойствами оболочки капсулы. В-седьмых, устройство может нормально функционировать при использовании любых рабочих тел как жидких, так и газообразных, отличающихся различными химическими составами и имеющих различную токсичность. В-восьмых, устройство положительно отличается от известных простотой обслуживания и регулировки, а также )изготовления, для чего не требуются прецизионное оборудование и высококвалифицированные рабочие. 9 7 Формула изобретения Захватное устройство, преимущественно для роботов, содержащее упругий элемент, несущий рычаги с зажимными губками, отличающееся тем, что с целью расширения технологических возможностей и повышения 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 для подвода рабочей среды в ее внутреннюю полость.. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР V 67201, кл. В 25 J 15/02, f977.