Адаптивное захватное устройство

 

Изобретение относится к робототехнике и предназначено для использования в конструкции промышленных роботов и манипуляторов. Целью изобретения -является уменьшение габаритных размеров захватного устройства и расширение его функциональных возможностей за счет применения механиэма обратной связи, состоящего из основного и дополнительного гидроцилиндроБ, Устройство состоит из корпуса 1, основного гидроцилиндра 2, захватных губок 3. Захватные губки 3 через рычажный механизм 4 и тяг ги 5 кинематически связаны с механизмом привода. Рычажный механизм 4 шарнирно закреплен на планке 7, которая в свою очередь, шарнирно на оси 9 закреплена на корпусе 1 и кинематически связана со штоком дополнительного цилиндра 12. При захвате детали с собственным весом, превышающим номинальный , планка 7 поворачивается относительно оси 9, что вызывает перемещение штока дополнительного гидроцилиндра 12. Рабочая жидкость из полости дополнительного гидроциливдра 12 по магистрали 13 через распределитель 14 перейдет в полость основного гидроцилиндра 2. Шток 21 основного гидроцидиндра 2 через механизм привода вызовет дополнительное зажатие губок 3. 2 з.п1 ф-лы, 2 ил. (J

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5D 4 В 25 J 15/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЛ

К А ВТОРСНОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4 1 34065/31-08 (22) 14.07.86 (46) 30,01.89. Ьшл.М 4 (71) 11овочеркасский политехнический институт им. Серго Орджоникидзе (72) И.В.Дарда и А.Н.Дровников (53) 62-229.72(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 - 1255425, кл. В 25 J 15/00, 1984. (54) АДА11ТИВНОЕ ЗАХВАТНОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к робототехнике и предназначено для использования в конструкции промышленных роботов и манипуляторов. Целью изоб-. ретения -является уменьшение габаритных размеров захватного устройства и расширение его Аункциональных возможностей за счет применения механизма обратной связи, состоящего из основного и дополнительного гидроцилиндров. Устройство состоит из

ИА 11 454689 А 1 корпуса 1, основного гидроцилиндра

2, захватных губок 3. Захватные губ.ки 3 через рычажный механизм 4 и тя1. ги 5 кинематически связаны с механиз-. мом привода. Рычажный механизм 4 шарнирно закреплен на планке 7, которая в cBQR очередь, шарнирно на оси 9 закреплена на корпусе 1 и кинематически связана со штоком дополнительного цилиндра 12. Нрн захвате детали с собственным весом, превышающим поминальный, планка 7 поворачивается относительно оси 9, что вызывает перемешение штока дополнительного гидроцилиндра 12. Рабочая жидкость из полости дополнительного гидроцилиндра 12 по магистрали 13 через распре; делитель 14 перейдет в полость основного гидроцилиндра 2. Иток 21 основного гидроцилиндра 2 через механизм привода вызовет дополнительное зажатие губок 3. 2 з.п. ф-лы, 2 нл.

1454689

Изобретение относится к робототехнике и предназначено для использования в конструкциях промышленных роботов и манипуляторов.

Целью изобретения является умень- шение размеров захватного устройства и расширение его функциональных возможностей эа счет применения механизма обратной связи, состоящего 10 из основного и дополнительного гид роцилиндров.

На фиг.1 представлено адаптивное захватное устройство, общий вид; на фиг.2 — механизм обратной связи, ва- 15 риант исполнения.

Адаптивное захватное устройство состоит из корпуса 1, основного гидроцилиндра 2. Захватные губки 3 через рычажный механизм 4 и тяги 5 соедине-20 ны с механизмом привода (фиг.1) или непосредственно со штоком ocHoBHQ го цилиндра (фиг.2). Наружные звенья рычажного механизма 4 с помощья осей

6 шарнирно закреплены на планке 7, 5 при этом оси 6 расположены в копирных пазах 8 планки 7. Внутренние звенья

; рычажного механизма 4 и планка 7 шар(, нирно закреплены на корпусе 1 с по мощью оси 9. Планка 7 через копирный 30 паз 10 шарнирно связана осью 11 со штоком дополнительного rидроцилиндра

12, поршневая полость которого соединена магистралью 13 с электрогидравлическим распределителем 14.

Тяги 5 шарнирно соединены с зубчатой рейкой 15 (фиг.1), взаимодейству ющей с приводным зубчатым колесом

l6, установленным на валу 17 привода. ,Приводное зубчатое колесо 16 через 40 промежуточное зубчатое колесо 18 взаимодействует с внутренней поверхностью венечного колеса 19. На наруж.ной поверхности венечного колеса 19 выполнены зубья храпового механизма

20, в которыми взаимодействует шток

21 основного гидроцилиндра 2.

Адаптивное захватное устройство работает следующим образом.

При наличии в захватном устройстве (фиг.1) груза от задающего устройства (не показано) поступает сигнал на закрытие губок 3, при котором начинает вращаться вал 17 привода перемещения губок и солнечное колесо

16, установленное на нем. Вращение передается промежуточному зубчатому колесу 18 и венечному колесу 19, по наружной стороне которого будет вхолостую перекатываться упор штока 21 основного гидроцилиндра 2. Вращение от солнечного колеса 16 передается также зубчатой рейке 15 и вызывает ее поступательное перемещение, что повлечет за собой смещение тяг 5, перемещение звеньев рычажного механизма 4 и сжатие губок 3.

Описанная работа захватного устройства соответствует случая при перемещении объектов с весом меньше или равным номинальному.

При работе с объектами, нес которых превышает номинальный, кроме описанного процесса происходит следующее.

Под действием момента от веса груза происходит поворот планки 7 относительно оси 9 в пределах копирных пазов 8, что вызывает смещение штока дополнительного гидропилиндра 12.

Часть рабочей жидкости, находящейся в полости (поршневой) дополнительного гидроцилиндра 17„ по магистрали 13 через открытый в этом направлении электрогидравлический распределитель

14 переходит в поршневую полость основного гидроцилиндра 2, что вызывает перемещение его штока ?1 по касатель-ной к делительной окружности храпово вого механизма ?О, выполненного на венечном колесе 19, вращение последне го, поворот промежуточного зубчатого колеса 18, приводного зубчатого колеса 16 и смещение зубчатой рейки 15, в результате чего происходит дополнительное зажатие губок 3 через тяги

5 и звенья рычажного механизма 4, При получении сигнала от задаищего устройства на раскрытие губок 3 вал

17 привода начинает вращаться, вращение через приводное зубчатое колесо

26 передается зубчатой рейке 15 и тягам 5, которые разводят звенья рычажного механизма 4 с губками 3.

Электрогидравлический распределитель при этом находится в положении, допускающем направление движения рабочей жидкости слева направо, что и происходит при возвращении планки 7 в вертикальное положение при извлечении объекта манипулирования из захватного устройства. Венечное колесо

19 при разжатии губок схната неподвижно, так как шток 21 препятствует вращении венечного колеса 19 по часовой стрелке вследствие наличия кон-, такта между штоком 21 и одним из

89

4 рот вокруг оси 9 звеньев рычажного механизма 4, который разжимает губки

3 захватного устройства. Параллельно описанному процессу происходит следующее. Рабочая жидкость из штоКоВоН полости основного гидроцплпндра 2 по магистрали 22 через гидрараспределитель 14 и магистраль 13 поступает в поршневую полость дополпитель" ного гидроцилиндра 12 и перемещает его шток на ход, соо-..ветствующий вертикальному положению планки 7.

Цикл раскрытия губок 3 захватного устройства завершен.

Аналогично работает адаптивное устройство на пневмоэлементах.

14546 зубьев храпового механизма 20. Работа и взаимодействие двух гидроцилиндров (основного 2 и дополнительного,12) осуществляется по принципу безнасос5 ного гидропривода. Процесс раскрытия губок 3 захватного устройства завершен.

На фиг.2 представлено захватное устройство с вариантом конструктивно- 10

ro исполнения механизма обратной связи

Адаптивное захватное устройство (фиг.2) работает следующим образом.

При получении сигнала с задающего 15 устройства (не показано) на сжатие губок 3 гидроцилиндр 2 перемещения губок 3 сдвигает свой шток под действием давления рабочей жидкости, поступающей по магистрали 22 в его 20 штоковую полость. Рабочая жидкость, вытесняемая при этом из поршневой полости гидроцилиндра по магистрали

23 поступает в сливной резервуар.

Перемещение штока основного гидроцилиндра 2 через тяги 5 передается рычажному механизму 4, который сводит губки 3, зажимая тем самым объект манипулирования. Если величина веса груза в захватном устройстве больше 30 номинального, т.е. такого, на вес которого рассчитана работа устройства, то под действием момента от веса груза происходит проворот планки 7 относительно оси 9. При этом нижний конец планки 7 поворачивается по часовой стрелке, ось ll обкатывается по боковым поверхностям копирного паза 10, перемещая тем самым шток дополнительного гидроцилиндра 12. PR5o- 40 чая жидкость, вытесняемая при этом из поршневой полости дополнительного гидроцилиндра 12, по магистрали 13 поступает в гидрораспределитель 14 и дает гидравлический сигнал на увели- 45 чение расхода жидкости, поступающей по магистрали 22 от источника давления к основному гидроцилиндру ?, что вызывает дополнительное смещение штока гидроцилиндра ? и увеличение сте- 50 пени зажатия объекта. При получении сигнала с задающего устройства на раскрытие губок 3 происходит переклю" чение магистралей 22 и 23: рабочая жидкость от источника давления через магистраль 23 поступает в поршневую полость основного гидроцилиндра 2 и вызывает смещение его штока, движение соединенных с ним тяг 5 и повоФ о р м у л а и з о б р е т е и и я

1 ° Адаптивное захватное устройство, содержащее корпус, привод перемещения рычажного механизма захватных рычагов, установленного на планке, и механизм обратной связи, отслеживающий усилие зажима детали в зависимости от ее веса, о т л и ч а— ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения габаритов и расширения его функциональных возмо ностей, механизм обратной связи состоит из основного и дополнительного гидроцилиндров, при этом дополнительный гидроцилиндр жестко установлен в корпусе захватного устройства и поршневая полость его через магистраль и дополнительно введенный управляемый двухпозиционный электрогидравлический распределитель соединена с поршневой полостью основного гидроцилиндра, шток которого кинематически связан с приводом захватного устройства, а шток дополнительного гидроцилиндра шарнирно соединен со штангой.

2. Устройство по п.l, о т л и ч аю щ е е с я тем, что его привод выполнен в виде приводного зубчатого колеса, имеющего возмог:, ть взаимодействия с зубчатой рейкой, шарнирно установленной на рычажном механизме, при этом. зубчатое колесо через промежуточное зубчатое колесо связано с венечным колесом, на наружной сто" роне которого выполнены зубья храпового механизма, а основной цилиндр шарнирно закреплен в корпусе захватного устройства и подпружинен относительно него, причем его шток имеет возможность взаимодействия с зубьями храпового механизма.

5 1454689 б

3. Устройство по и.), о т л и ч а- цилиндр является и приводным для ю щ е е с я тем, что основной гидро- захватного устройства.

Составитель А. Чернышов

Техред Jl. Îëèéíûê

Корректор Г.Решетник

Редактор Л.Веселовская

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 7395/22 Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5