Вакуумный схват

 

Использование; в машиностроении, в промышленных работах и манипуляторах для захватывания, манипулирования и базирования изделий с развитой и сложной конфигурацией поверхности. Сущность изобретения; вакуумный схват содержит корпус 1, который через шарнирную связь, YA 84 5т-Ј31 vЈ2z$-%zz&t Vd выполненную в виде сильфонов 2, соединен с захватными элементами , которые представляют собой вакуумные присосы 3. В них установлены трубки 5 с соплами 6, расположенными напротив заслонок 7. Заслонки могут быть выполнены в виде подпружиненных дисков. В результате опускания схвата на изделие присосы 3 занимают наиболее эффективное положение за счет гибкости и эластичности сильфонов 2. Затем под присосами 3 создается разрежение, что приводит к сцеплению их с изделием. Если сцепления присоса 3 с поверхностью изделия не происходит, например, из-за наличия трещины.то происходят перепад давления, сокращение сильфона 2 и прижатие сопла 6 к поверхности заслонки 7 и расход воздуха через данный присос прекращается.2 з.п. 3 ил. сл с XI о , |Јь

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) ((3) (s>)s В 25,3 15/00, В 66 С 1/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4709500/08 (22) 26.05.89 (46) 23,09.92. Бюл, М 35 (71) Ленинградский политехнический институт им. М.И,Калинина (72) В.Я.Краснослободцев, Ю.А.Малышев, Б,Б.Бросалин, Ю.Г,Цветкова и А.К.Спасская (56) Авторское свидетельство СССР (Ф 1373667, В66С 1/02, 1988. (54) ВАКУУМНЫЙ СХВАТ (57) Использование; в машиностроении, в промышленных работах и манипуляторах для захватывания, манипулирования и базирования изделий с развитой и сложной конфигурацией поверхности. Сущность изобретения; вакуумный схват содержит корпус 1, который через шарнирную связь, выполненную в виде сильфонов 2, соединен с захватными элементами, которые представляют собой вакуумные присосы 3. B них установлены трубки 5 с соплами 6, расположенными напротив заслонок 7, Заслонки могут быть выполнены в виде подпружиненных дисков, В результате опускания схвата на изделие присосы 3 занимают наиболее эффективное положение за счет гибкости и эластичности сильфонов 2. Затем под присосами 3 создается разрежение, что приводит к сцеплению их с изделием. Если сцепления присоса 3 с поверхностью изделия не происходит, например, из-за наличия трещины,то происходят перепад давления, сокращение сильфона 2 и прижатие сопла 6 к поверхности заслонки 7 и расход воздуха

4 через данный присос прекращается,2 з,п. 3 ил, 1763174

25

35

55

Изобретение относится к области машиностроения, конкретно, к конструкциям вакуумных схватов и может быть использовано в промышленных роботах и манипуляторах для захватывания, манипулирования и базирования изделий с развитой и сложной конфигурацией поверхности.

Известен вакуумный схват, содержащий корпус с закрепленными и подпружиненными в нем штангами, на каждой из которых установлена вакуумная головка, полость которой соединена с источником вакуума см.а.с,СССР hL 791584, В66С1/02, 1977 г.

Недостатком таких вакуумных схватов является низкая надежность функционирования при работе с изделиями, имеющими сложную форму поверхности.

=-В качестве прототипа предлагаемого устройства выбрано техническое решение по а.с.СССР М 1373667, В66С1/02, 1988 r., согласно которому вакуумный схват содержит закрепленные в отверстиях корпуса посредством фиксаторов штанги, на нижнем конце каждой из которых установлен присос, сообщающийся с источником вакуума.

Цель изобретения заключается в расширении технологических возможностей.

На фиг, 1 представлен вариант конструктивной схемы предлагаемого схвата с заслонкой, выполненной в виде гибких упругих оболочек;на фиг, 2 — вариант конструктивной схемы предлагаемого схвата с заслонкой, выполненной в виде подпружиненных дисков; на фиг, 3 — конструктивная схема общего вида предлагаемого схвата.

Устройство содержит корпус 1, являющийся одновременно вакуумным коллектором, соединенным с источником вакуума(на рисунке не показан). На корпусе 1 через шарнирную связь, выполненную в виде сильфонов 2, смонтированы захватные элементы в виде вакуумных присосов 3. В днищах сильфонов 2 и присосах 3 выполнены отверстия 4, в которых установлены трубки

5, заканчивающиеся соплом 6. Трубки 5 расположены s полостях сильфонов 2 напротив заслонок 7, жестко связанных, например, с помощью резьбового соединения с корпусом 1. Заслонки могут быть выполнены в виде гибких упругих оболочек, имеющих отверстия 8, расположенные на периферии (см.вариант на фиг. 1).

В другом варианте (см. фиг. 2) заслонки выполнены в виде связанных с корпусом через пружины 9 дисков 10 с расположенными также на периферии отверстиями 8.

Отверстия 8 служатдля соединения полости вакуумного коллектора 1 с полостью 3, Суммарная площадь проходного сечения отверстий 8 больше, чем площадь проходного сечения одного соплового отверстия 4, диаметр которого не превышает 1 мм.

Схват работает следующим об разом.

Корпус 1 устройства с помощью промышленного робота или манипулятора опускается на изделие 11, имеющее развитую сложную поверхность. В процессе опускания схвата присосы 3 касаются поверхности транспортируемой детали и с помощью сильфонов 2 за счет их и собственной гибкости, эластичности сомоориентируются по нормали к захватываемой поверхности. В результате присосы 3 занимают такое положение, при котором они работают наиболее эффективно и надежно.

При дальнейшем опускании корпуса 1 присосы 3 прижимаются к изделию и перемещение корпуса 1 вниз прекращается. Далее по полости корпуса 1 формируют вакуум, благодаря чему под присосами 3 также создается разрежение, что приводит к сцеплению их с изделием, Затем следуют подъем, транспортирование, базирование и расфиксация схвата с изделием.

Так как натекание атмосферного воздуха в этом случае через и рисос 3 отсутствует, то уровни давлений, действующих на противоположные стороны днища присоса

З„одинаковы и их разность равна нулю.

Если по каким-либо причинам сцепление не происходит (присос попадает на поверхность с отверстием, пазом, трещиной или сильными загрязнениями), то это свидетельствует о разгерметизации полости, образуемой внутренней поверхностью присоса 3 и поверхностью захватываемого изделия, и натекании воздуха в эту полость через неплотности соединения между указанными поверхностями, В этом случае по причине малой пропускной способности соплового отверстия 4 из-за малости площади его проходного сечения на нем формируется перепад давления. Перепад давления равен суммарному действию уровня атмосферного давления, действующего на днище присоса 3 со стороны захватываемого изделия, и уровня разрежения, действующего на то же днище с противоположной стороны, В результате действия этого перепада давления на днище присоса 3 происходит сокращение сильфона 2 и перемещение присоса 3 в направлении от поверхности изделия 11.

При перемещении сильфона 2 с присосом 3 от поверхности изделия 11 происходит прижатие сопла 6 к поверхности заслонки 7, обусловливая прекращение рас1763174

20

35

50 хода воздуха через данный вакуумный схват. Тем самкм устраняется нежелательный подсос воздуха через схват и падение уровня вакуума в коллекторе 1. Поэтомууровень вакуума в других сцепившихся с поверхностью изделия присосах по-прежнему остается высоким, надежность работы устройства не уменьшается.

При этом в случае перекосившихся сильфонов в процессе перемещения не зафиксировавшегося схвата от поверхности изделия под действием сил упругости сильфона 2 происходит одновременный с продольным перемещением саморазворот сильфона по нормали к поверхности корпуса 1 и, следовательно, вместе с ним самоориентация трубки 5 вновь по оси схвата.

При дальнейшем продольном сокращении сильфона 2 происходит нормальное прижатие сопла 6 к заслонке 7.

Для увеличения рабочего хода присоса

3 относительно корпуса 1 заслонки выполняютсяя в виде связанных с корпусом 1 через пружины 9 дисков 10 с расположенными по периферии отверстиями 8.

Оператор, управляющий роботом или манипулятором, снабженным предлагаемым устройством, по несцепившимся с поверхностью изделия и поэтому поднявшимся схватам, получает наглядную информацию о том, сколько присосов зафиксировалось на поверхности изделия и где находятся такие присосы. Этот визуальный контроль дает возможность оператору объективно принимать решение о возможности подъема изделия и манипулирования им. Если количество сцепившихся с поверхностью изделия присосов или место их нахождения не обеспечивает надежного удержания изделия, необходимо для его подъема и манипулирования, оператор уменьшает уровень вакуума без опробования возможности подъема и после устранения несцепления присосов с изделием повторяет захват, Технические преимущества предлагаемого решения по сравнению с прототипом заключаются в следующем. устранение перемещающихся с трением друг относительно друга механических элементов, исключает возможность перекосов,"заеданий и вызываемого износом подсоса воздуха, приводит к повышению надежности и эффективности работы схвата.

Предлагаемая конструкция схвата за счет использования сильфонов, которые обеспечивают. его пятью степенями подвижности (для сравнения в прототипе всего лишь две степени подвижности), позволяет значительно повысить степень адаптации. Становится возможным осуществлять плоско-параллельные перемещения в плоскости, перпендикулярной оси штанг, выполненных в виде сильфонов 2, как это показайо на фиг. 3 для. крайнего справа сильфона. Такие перемещения невозможно реализовать в решении-прототипе, Возможность таких перемещений в плоскости, перпендикулярной оси штанг, позволяет снизить требования по точности позиционирования к роботу или манипулятору за счет увеличения степени адаптации и податливости схвата. . Выполнение противоподсосного клапана также без механики с трением в виде сопловой трубки 5 и заслонки 7 или 10 обеспечивает еще большее повышение надежности и эффективности работы предлагаемого схвата.

Наконец, совмещение сильфоном одновременно функций шарнира, линейного двигателя и противоподсосного клапана позволяет существенно упростить конструкцию схвата, повысив тем самым надежность и эффективность его работы, Формула изобретения

1. Вакуумный схват, содержащий корпус с вакуумной плоскостью и шарнирно смонтированные на нем захватные элементы в виде вакуумных присосов с полой трубкой, отличающийся тем, что, с целью расширения технологйческих возможностей, он снабжен заслонкой с отверстиями, расположенной в вакуумной полости, а шарнирная связь вакуумных присосов с корпусом выполнена в виде сильфонов, 2. Схват по п. 1, отличающийся тем, что заслонка жестко смонтирована на корпусе.

3, Схват по и. 1, отличающийся тем, что, заслонка подпружинена относительно корпуса и имеет возможность перемещения.

1763174

2. 3

Составитель В.Краснослободцев

Техред М. Моргентал Корректор M.ÀHäðóøåíêo

Редактор Т.Иванова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3414 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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