Схват манипулятора

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ЯО 1242348 А1 (5D 4 В 25 J 15/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3781163/25-08 (22) 16.08.84 (46) 07.07.86. Бюл. № 25 (72) В. Г. Иванов, С. Г. Виногоров, М. А. Великотный, М. Г. Золотов, Е. П. Ильин и А. С. Курочкин (53) 62-229.6(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 556940, кл. В 25 J 15/06, 1975. (54) (57) 1. СХВАТ МАНИПУЛЯТОРА, содержащий устройство для захвата обьекта, включающее корпус, прикрепленный к нему баллон с эластичными стенками, заполненный рабочей средой и подключенный к вакуумной системе, расположенную на внешней поверхности баллона эластичную емкость, имеющую гофры и сообщенную с источником рабочей среды, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей путем захвата разнообразных по форме деталей, он снабжен дополнительной эластичной емкостью, закрепленной «а внутренней поверхности баллона и соединенной с источником рабочей среды, причем последний выполнен в виде всасывающе-нагнетающего устройства, состоящего из цилиндра и размещенного в нем штока с тремя поршнями — двумя нагнетающими и одним всасывающим, которые образуют соответственно две полости нагнетания и одну всасывания, при этом один нагнетающий поршень подпружинен относительно корпуса, а два других — относительно штока.

2. Схват по и. 1, отличающийся тем, что он снабжен ограничительным элементом, установленным сверху баллона и îхватывающим его.

3. Схват по и. 1, отличающийся тем, что внешняя и внутренняя поверхности баллона выполнены сферическими, а на его периферийной кромке закреплен кольцевой упругий элемент.

4. Схват по и. 1, отличающийся тем. что стенки емкостей имеют шероховат ю поверхность.

1242348

Изобретение относится к машиностроению, касается усовершенствования захватных головок манипуляторов, и может найти применение в различных областях техники.

Цель изобретения — - расширение техно5 логических возможностей путем захвата разнообразных по форме деталей.

На фиг. 1 схематично изображен схват ман»пулятора, продольный разрез; на фиг. 2— вид А на фиг. 1; на фиг. 3 — вариант выполнения баллона со сферическими внешней и внутренней поверхностями; на фиг. 4— всасывающе-нагнетающее устройство.

Схват манипулятора содержит корпус 1, прикрепленный к нему баллон 2 с эластичными стенками, заполненный рабочей средой и подкл>оченный к вакуумной системе (не IIoказана), расположенную на внешней поверхности 3 "à,ë"..ëî.íà 2 эластичную емкость 4, имеющую гофры „и сообщенную с источником рабочей среды (не показан). Схват манипулятора содержит эластичную емкость 6, 2р закреплен у на внутренней поверхности 7 баллона 2 (фиг. 1, 2) и соединенную с об цим H(точником рабочей среды всасывающе-нагнетающиM устройством, которое выIIo;IHe«o H >з«де цилиндра 8 и размещенного в н м >птока 9 «10 — -12, 25 разделяю>ними полость цилиндра 2 на камеры 13 - 15, сообц>!еннь>е с емкостями 4 и 6 и баллон.:м 2 (фиг. 4). !";o!. 9 связан с приводо.,: (»с показано), обеспечивающим его возвра. но- оступательное перемещение.

Стенки i "1ìкостей 4 и 6 имеют покрытие из,:::териала с шероховатой поверхностью.

В вари >птс выполнения схвата внешняя и внутренпя>!,Iol>åð> Hocòè 3 и 7 баллона 2 выполнены c .". рическими, а на его пери35 ферийцой кромке закреплен кольцевой упругий элемент 16 (фиг. 3).

Схват закреплеll на руке 17 манипулятора.

Схват содержит коллектор 18, подключен- 4о нный посредcTBovi трубки 19 к всасывающенагнетаюп>ем>у устройству и сообщенный с емкостьк> ",. 1 мкость 6 подключена посредством трубки 20 также к всасывающе-на> не га>ощему устро!я(-. «у (-хват годер УН; H:>ллектор 21, подключеH 45 ый:осредством грубки 22 к всасываюше»аг»ета>ощему устройству и снабженный на входе фильтром 23, предотвращающим унос сыпучего .:.>ггсриа Ia в вакуумную систему.

Емкости 4 и 6 могут быть выгголнены

50 в виде ць1ангог>, имеюгцих гофры 5 на наружной I>I>pH!зу>ошей.

В качестве рабочей среды могут быть использованы газообразные (воздух, инертные газы и Tï) и жидкие (вода, масло и т.п.) среды. Предпочтительным является вариант выполнения, в соответствии с кото рым отка >иваемая из баллона 2 среда поступает в емкости 4 и 6

Баллон 2 заполнен сыпучим материалом, например песком, тальком, измельченной пластмассой и т.д.

Коллекторы 8 и 21 и трубки 19, 20 и 22 снабжены запорно-регулирующей арматурой (не показана).

Схват снабжен ограничительным элементом 24, обхватывающим баллон 2. 11ри Bblполнении схвата, изображенного «а фиг. 1 и 2, ограничительный элемент 24 выг.олнен в виде изогнутых пластин, прикрепленных с противоположных сторон к коллектору 18.

При выполнении баллона 2 сферическим (фиг. 1 и 3) ограничительный элемент 24 также выполнен сферическим (в виде чаши, купола и т.rl.) и прикреплен по периметру коллектора 18. На фиг. 2 и 3 ограничительный элемент 24 не показан. Шток снабжен пружинами 25--27, а поршни 10 — 12 установлены на нем с возможностью ограниченногс осевого перемещения. Шток имеет бурты 28 и 29.

Может быть предусмотрен вариант выполнения, в соответствии с которым емкости 4 и 6 перегородками разделень> на отдельные камеры, заполняемые рабочей средой последовательно или выборочно.

Сх>зат манипулятора работает следующим образом.

В исходном положении давление внутри баллона 2 и камер 4 и 6 равно атмосферному (гофры 5 находятся в сложенном состоянии) .

При движении руки 17 манипулятора схват подводится к объекту, включае-.ся привод всасывающе-нагнетающего устройства.

При этом перемещение штока 9 с поршнями 10 — 12 вызывает изменение объема камер 13- — 15 и соответствующее изменение давления в полостях баллона 2 и емкостей 4 и 6. Причем пружины 25- 27 установлены так, что обеспечивают последовательное изме. пение объемов камер 13 — -15 при движении штока 9 в одном направлении. !1ри движении штока 9 вправо сначала перемещается поршень 11, поджимаемый пружиной 26, опирающейся на бурт 28. При этом обьем камеры 14 уменьшается, и среда под давлением по трубке 19 поступает в емкость 4. Под действием давления рабочей среды гофры 5 распрямляются и сводят концы баллона 2, который плотно обхватывает перемещаемый объект, принимая его форму. После того, как будет выбран зазор 1, с которым пружина 25 установлена относительно поршня 10, последний преодолевая сопротивление пружины

25, начинает перемещаться вправэ. При этом объем камеры 13 увеличивается, и среда из баллона 2 I**:o трубке 22 перетекает в зону пониженного давления — камеру 13.

Частицы сыпучего Материала, заполняющего баллон 2, под дсйствиг м перепада давления (повышенного с> аружи и пониженного вн,iTPH) теРЯ>от cl!oc06;IocTb oTHocHT(1bHol о

1242348 смещения, и сыпучий материал затвердевает, обеспечивая сохранение принятой баллоном

2 формы. При отсутствии описываемого всасывающе-нагнетающего устройства вследствие утечек в системе баллон 2 очень недолго сохранял бы необходимую форму. Но этого не происходит, так как после того, как поршень 10 занимает крайнее правое положение, начинает перемещаться поршень 12.

При этом объем камеры 15 уменьшается, и среда под давлением перетекает по трубке 20 в емкость 6, гофры 5 которой, распрямляясь, обеспечивают плотный контакт баллона 2 с объектом. Весь схват в таком состоянии представляет собой одно жесткое тело, внутри которого находится объект, перемещаемый в заданном направлении. По окончании рабочей операции привод всасывающе-нагнетающего устройства перемещает шток 9 влево, в результате чего рабочая среда сначала отводится из емкости 6, затем поступает в баллон 2 и после этого отводится из емкости 4. Процесс изменения давления в камерах 13 — 15 и соответственно в емкости 6; баллоне 2 и емкости 4 осуществляется в последовательности, обратной описанной.

В том случае, когда баллон 2 выполнен со сферическими поверхностями 3 и 7, схват удерживает объект «щепотью». При этом мелкие объекты могут находиться внутри схвата, к объектам же с плоскими поверхностями схват «присасывается», так как кольцевой элемент 16 обеспечивает герметизацию полости, образованной внутренней поверхностью 7 баллона 2 и плоской поверхностью объекта, удерживаемого за счет возникающего в этой полости разряжения.

При этом наличие дополнительной емкос5 ти на внутренней поверхности баллона обеспечивает надежное удержание объекта, позволяет баллону сохранять форму последнего в течение длительного времени, покрытие материалом с шероховатой поверхностью дополнительно улучшает схватывающую спо10 собность устройства, а наличие на периферийной кромке баллона (при выполнении его поверхностей сферическими) кольцевого эластичного элемента за счет возникающего разряжения (в полости, образованной внутренней поверхностью баллона и поверхностью объекта) позволяет захватывать и перемещать гладкие плоские предметы небольшой толщины, например полосы, листы и т и., т е. один и тот же схват может взаимодействовать с самыми разнообразны>О ми по форме объектами.

Конструкция всасывающе-нагнетающего устройства обеспечивает как необходимое соотношение давлений в емкостях и баллоне, так и соответствующую рабочему циклу, 25 последовательность их заполнения и опорожнения.

Выполнение баллона со сферическими стенками позволяет схвату захватывать и удерживать малогабаритные объекты разнообразных форм. При этом наличие ограниЗО чительного элемента предотвращает изгиб баллона в противоположную от объекта сторону.!

242348

22

Составитель А. Позняк

Редактор Н. Марголина Техред И. Верес Корректор М. 1емчик

Заказ 3653/18 Тираж 103! Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Г1роектная, 4