Упругодеформируемый схват

Авторы патента:

Владельцы патента RU 2564802:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет приборостроения и информатики" (RU)

Изобретение относится к роботостроению, а именно к схватам промышленных роботов и манипуляторов. Упругодеформируемый схват содержит рабочую часть, образованную упругими элементами с отогнутыми плечами с отбортовками, корпус с приводом и толкатель. Корпус снабжен держателями с выступами, на которые опирается рабочая часть. При этом рабочая часть выполнена лучеобразной формы, а толкатель установлен по центру рабочей части и перпендикулярно к ней. В частности, рабочая часть образована из двух или трех П- или Г-образных упругих элементов, наложенных один на другой и развернутых на угол, например, 90°. Изобретение обеспечивает зажим деталей разнообразной формы в широком диапазоне веса и размеров захватываемых деталей. 1 з.п. ф-лы. 3 ил.

Предлагаемое изобретение относится к роботостроению, к устройствам для зажима деталей, более конкретно, к схватам промышленных роботов и манипуляторов.

Известны схваты, содержащие упругую рабочую часть с отогнутыми от нее плечами, привод и толкатель, расположенный в одной плоскости с центральной рабочей частью [1-3]. Обладая простотой конструкции, быстродействием и минимальной металлоемкостью, они имеют ограничения по весу, габаритам и форме захватываемых деталей, например, не удобны для удержания деталей треугольной или круглой формы.

Техническим результатом предлагаемой конструкции является разнообразие форм, увеличение веса и размеров захватываемых деталей при тех же габаритах устройства. Это достигается выполнением рабочей части лучеобразной формы, например, крестообразной и установкой толкателя привода по центру перпендикулярно к ней. Для улучшения технологичности рабочая часть выполняется из двух и более упругих элементов с плечами, наложенных один на другой и развернутых на определенный угол.

На фиг.1 изображен трехлучевой схват, продольный разрез; на фиг.2 - то же, вид снизу; на фиг.3 - четырехлучевой схват, вид снизу; штрих-пунктиром обозначены рабочее положение элементов схвата и удерживаемые им детали.

Упругодеформируемый схват содержит рабочую часть 1, образованную упругими элементами с отогнутыми плечами 2; корпус 3; пневмо- или гидропривод с поршнем 4, шток 5 которого является толкателем и установлен по центру рабочей части перпендикулярно к ней (фиг.1, 2). Возможен и другой вид привода: механический, электромагнитный. Рабочая часть выполнена лучеобразной, в рассматриваемом примере - трехлучевой, и опирается на выступы 6 держателей корпуса. Лучи упругого элемента имеют окна «a» в центральной части для увеличения ее прогиба и угла поворота плеч. Отбортовки «b» плеч служат для удержания деталей. Выступы 6 держателей имеют вогнутую поверхность «c», сопрягаемую с прогибами лучей (см. фиг.3).

По другому варианту исполнения рабочая часть состоит из двух, реже трех П- или Г- образных упругих элементов 7, наложенных один на другой и развернутых на определенный угол, в конкретном примере - на 90° (фиг.3). Крестообразная форма схвата удобна для удержания многогранных деталей.

Схват работает следующим образом. При подаче воздуха в пневмоцилиндр поршень 4 смещается в направлении S и выдвигает толкатель 5 на величину 1. Толкатель прогибает упругую рабочую часть 1 в центральной ее области. Напряжения деформации поворачивают плечи 2, и концы их расходятся (см. штрих-пунктир). Схват с повернутыми плечами подводится к детали 8 или 9. При ходе толкателя 5 назад плечи 2 сходятся до упора в деталь и зажимают ее, опирающуюся на отбортовки плеч «b». Рука робота переносит схват в рабочую позицию. Там пневмоцилиндр снова выдвигает толкатель, и плечи расходятся, отпуская деталь.

Трехлучевой схват надежно зажимает круглые детали типа фланца 8 или треугольной формы, но способен переносить детали других форм, например, прямоугольной - 9¹. Четырехлучевой схват предназначается для переноса листов, преимущественно квадратных 9 или прямоугольных 9¹, и пригоден для деталей полигональной формы. Разница в их размерах по направлениям лучей компенсируется упругостью плеч.

Упругодеформируемые схваты отличаются предельной простотой и минимальным весом, в 100-300 раз меньше шарнирно-рычажных конструкций. Минимальные габариты обеспечивают компактность при хранении. В одной кассете толщиной 80-100 мм может находиться библиотека до 30 единиц различных модификаций схватов. Их предельная простота и быстросменность в руке робота делают выгодным даже разовое применение. Отсутствие кинематических пар в плечах гарантирует высокую надежность работы схватов в вакууме, агрессивных и запыленных средах. Схваты являются широкоходовыми и могут удерживать детали в большом диапазоне размеров.

Источники информации

1. AС СССР 715284, B23Q 3/06. Захват. 1980.

2. АС СССР 1360961, B23Q 30/06, B25J 15/00. Захват. 1987.

3. АС СССР 1796452, B25J 15/00. Схват. 1993. Прототип.

1. Упругодеформируемый схват, содержащий рабочую часть, образованную упругими элементами с отогнутыми плечами с отбортовками, корпус с приводом и толкатель, отличающийся тем, что корпус снабжен держателями с выступами, на которые опирается рабочая часть, при этом рабочая часть выполнена лучеобразной формы, а толкатель установлен по центру рабочей части и перпендикулярно к ней.

2. Схват по п. 1, отличающийся тем, что рабочая часть образована из двух или трех П- или Г-образных упругих элементов, наложенных один на другой и развернутых на угол, в частности, 90°.

Многозахватная головка (1) содержит опорный элемент (11), адаптированный для вращения вокруг первой оси с которой связаны с возможностью поворачивания два захвата (12).

Электростатическое захватное устройство // 2542149

Изобретение относится к электротехнике и может применяться в автоматических сборочных устройствах. Устройство содержит первый рычаг 8, соединенный шарнирно и пружиной 10 со вторым рычагом 11, который соединен шарниром 14 и пружиной с третьим рычагом.

Устройство для доставки объекта // 2530585

Изобретение относится к области космической техники и может быть использовано для доставки сферических объектов экипажем пилотируемого космического аппарата (КА) из рабочего отсека КА на внешнюю поверхность КА и далее на целевую орбиту объекта.

Способ подъема затонувшего объекта и устройство для его осуществления // 2510352

Изобретение относится к области использования необитаемых подводных аппаратов при проведении подводно-технических работ, связанных с подъемом затонувших объектов.

Захватное устройство // 2502592

Изобретение относится к области робототехники, а именно к захватным устройствам, используемым в конструкциях манипуляторов промышленных роботов, а также к медицинской технике - к искусственным кистям, управляемым протезам кистей рук.

Адаптивное трехпалое захватное устройство // 2481942

Изобретение относится к области робототехники. .

Клещевая головка ковочного манипулятора (варианты) // 2468883

Наноструктурное захватное устройство для манипулирования микрообъектами, изготовленными из электропроводниковых материалов // 2423223

Изобретение относится к области микроробототехники и может быть использовано в качестве рабочего органа микроманипулятора для манипулирования микрообъектами, изготовленными из элекропроводниковых материалов.

Захват манипулятора, манипулятор и робот для настольных игр // 2393081

Изобретение относится к робототехнике, а именно к манипуляторам с захватом и роботам для настольных игр. .

Привод схвата манипулятора // 2378102

Изобретение относится к робототехнике, в частности к приводным устройствам схватов роботов. .

Зажимной патрон для обрабатываемой детали манипулятора // 2586364

Зажимной патрон содержит втулку и толкающий стержень, установленный во втулке. На переднем конце втулки выполнен упругий зажимной элемент. Толкающий стержень для разжимания упругого элемента. При этом на конце наружной окружности зажимного элемента выполнена часть зацепления, выступающая наружу из его наружной окружности. Толкающий стержень и втулка в окружном направлении неподвижны, внутренний конец толкающего стержня соединен с силовым элементом. Наружный конец толкающего стержня под действием силового элемента выступает наружу из переднего конца втулки или отводится в него, при этом часть зацепления образует на наружной окружности переднего конца втулки кольцевой заплечик, а на переднем конце толкающего стержня выполнены несколько установочных выступов. Достигается надежное соединение между зажимным патроном и обрабатываемой деталью. 9 з.п. ф-лы, 3 ил.

Манипуляционный модуль для манипуляции с автомобильными колесами // 2599008

Изобретение относится к манипуляционному модулю для манипулирования автомобильными колесами в устройстве для обработки их поверхности. Манипуляционный модуль содержит по меньшей мере два удерживаемых рамной структурой (16) зажимных узла (32а, 32b), каждый из которых включает в себя прижимные элементы (60а, 60b), прижимаемые к одной или нескольким ответным поверхностям (62) отдельного автомобильного колеса (12). По меньшей мере один из зажимных узлов (32а, 32b) включает в себя устройство (66а, 66b) поступательного движения, выполненное с возможностью перемещения прижимных элементов (60а, 60b) относительно рамной структуры (16) с составляющей перемещения, параллельной оси (R) вращения захваченного автомобильного колеса (12). Прижимные элементы (60а, 60b) зажимного узла (32а, 32b) удерживаются соответствующими прутковыми элементами (58а, 58b) и выполнены в виде прижимных тарелок, прижимаемых своей наружной кромкой к наружной поверхности (62) автомобильного колеса (12). Изобретение обеспечивает точность управления перемещением прижимных элементов. 7 з.п. ф-лы, 5 ил.

Способ работы захвата манипулятора и устройство для его осуществления // 2603741

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к захватным устройствам, и может быть использовано для обезвреживания мин. Манипулятор для захвата предметов содержит корпус, на котором закреплен силовой цилиндр со штоком, и захват. Захват выполнен в виде анкера, состоящего из внутреннего элемента в виде сверла с рабочей частью и хвостовиком, сопряженными конусом, и наружного элемента в виде втулки с упругой концевой частью. При этом хвостовик сверла выполнен с проточкой, в которой размещен нажимной элемент в виде вилки, взаимодействующей со штоком силового цилиндра. Анкер выполнен с возможностью отделения от манипулятора. Для осуществления захвата предметов выполняют сверлом отверстие в захватываемом предмете, вводят в него концевую часть втулки и создают распорную силу, удерживающую захватываемый предмет, путем перемещения сверла относительно втулки с размещением конуса сверла в концевой части втулки. Изобретение направлено на упрощение конструкции и повышение эксплуатационных характеристик. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Устройство для погрузки-разгрузки корпусов, содержащих объекты // 2633204

Изобретение относится к погрузочно-разгрузочному устройству для корпусов и содержащихся в них контейнеров. Погрузочно-разгрузочное устройство содержит кожух, расположенный в колесе, вращающемся вокруг своей оси, и предназначенный для размещения корпуса, закрытый на первом продольном конце и открытый на втором продольном конце, удерживающее устройство (14), установленное в области второго конца кожуха и содержащее два зажимных захвата, которые прикладывают зажимное усилие к корпусу (Е), исполнительное устройство для открывания и закрывания зажимных захватов, два стопорных захвата (36, 38), каждый из которых поддерживается зажимным захватом и свободно поворачивается вокруг зажимного захвата, пружины (40), соединяющие стопорные захваты (36, 38), так что открывание зажимных захватов вызывает открывание стопорных захватов (36, 38), и стопорные захваты (36, 38) способны открываться независимо от зажимных захватов. Погрузочно-разгрузочное устройство имеет высокую прочность, является надежным, при этом исключен риск соскальзывания корпуса с колеса и облегчено извлечение контейнеров, снижен риск повреждения контейнеров и обеспечивается безопасность погрузки-разгрузки. 2 н. и 21 з.п. ф-лы, 5 ил.

Грейфер // 2633814

Изобретение относится к грейферам для поднятия и опускания грузов. Грейфер содержит присоединяющую часть (3) и соединительную часть (4), установленную на присоединяющей части с возможностью направляемого перемещения вдоль оси (5) между первым (Е1) и вторым (Е2) предельными положениями. На присоединяющей части (3) расположены два фиксатора (7), перемещающиеся между захватывающим положением (G), в котором они захватывают обратным хватом контрэлемент (9) груза (2) задней поверхностью упора (8), и разомкнутым положением (F), в котором они высвобождают контрэлемент. Присоединяющая часть (3) соединена с двумя фиксаторами (7) с помощью передаточного механизма (10) таким образом, что в первом предельном положении (Е1) фиксаторы находятся в захватывающем положении (G), а во втором предельном положении (Е2) фиксаторы находятся в разомкнутом положении (F). Фиксаторы (7) расположены на одинаковом расстоянии друг от друга по воображаемой окружности (13), описанной вокруг центральной продольной оси (6) грейфера, параллельной оси перемещения (5). В захватывающем положении (G) расстояние (14) между фиксаторами (7) и центральной продольной осью (5) больше, чем в разомкнутом положении (F). Изобретение обеспечивает возможность размещения грузов в заранее заданных по высоте положениях в визуально неконтролируемых условиях. 16 з.п. ф-лы, 5 ил.

Кисть, предназначенная для антропоморфного робота, с улучшенными пальцами // 2643753

Изобретение относится к кисти антропоморфного робота. Кисть содержит ладонь и по меньшей мере один палец, шарнирно соединенный с ладонью и содержащий по меньшей мере одну фалангу и шарнирное соединение. Шарнирное соединение соединяет фалангу, проходящую в главном направлении, с ладонью и содержит упругий соединительный элемент, обеспечивающий несколько степеней свободы. Кисть содержит средство моторизации для степени свободы при вращении из степеней свободы, обеспечиваемых соединительным элементом. Причем моторизованная степень свободы при вращении обеспечивает относительное перемещение вокруг оси под прямыми углами к главному направлению фаланги. Другие степени свободы, обеспечиваемые соединительным элементом, не моторизованы. Упругий соединительный элемент имеет нейтральное положение, определенное таким образом, что средство моторизации обеспечивает угловое перемещение шарнирного соединения, содержащего рассматриваемый упругий соединительный элемент, в обе стороны от нейтрального положения. Изобретение обеспечивает упрощение изготовления кисти антропоморфного робота при сохранении ее пригодности для захвата объектов различных форм, а также позволяет улучшить податливость пальца к форме объектов, с которыми он может столкнуться. 10 з.п. ф-лы, 6 ил.