Захватное устройство манипулятора

Захватное устройство манипулятора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к промышленной робототехнике и предназначено для механизации и автоматизации загрузки-выгрузки деталей в металлорежущих станках. Целью изобретения является повышение маневренности и увеличения зоны обслуживания при одновременном уменьшении энергопотребления за счет окисления ротационного движения пальцевых схватов от единого централизованного привода. При включении привода 16 и отключении третьего управляемого фиксатора происходит зажим детали пальцами 4, 5. Далее отключается второй фиксатор и основная головка 2 поворачивается на заданный угол. Затем отключают первый фиксатор, и при вращающемся винте 17 от привода 16 происходит опускание дополнительной головки 3, которая вызывает движение пальцев 6, 7 и зажим заготовки вторым схватом захватного устройства. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ .

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 25 .Т 15/ОО

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4486862/31-08 ,C22) 26.09.88 (46) 23.06.90. Бюл. Р 23 (71) Дальневосточный политехнический институт им. В.В.Куйбышева и Николаевский кораблестроительный институт им.адм. С.О.Макарова (72) Ю.П.Кондратенко, И.В.Марков ский и В.Ф.Филаретов (53) 62.229.72(088.8) (56) Патент Японии N - 1138010, кл. В 25 J 15/00, опублик. 1985.

„„SU „„1572807 A 1

2 (54} ЗАХВАТНОЕ УСТРОЙСТВО МАНИПУЛЯТОРА (57) Изобретение относится к промышленной робототехнике и предназначено для механизации и автоматизации загрузки-выгрузки деталей в металлорежущих станках. Целью изобретения является повышение маневренности и увеличения зоны обслуживания,при одновременном уменьшении энергопотребления за счет окисления ротационного

1572807 движения пальцевых схватов от единого централизованного привода.При вклюении привода 16 и отключении третьго управляемого фиксатора происхоит зажим детали пальцами 4,5. Далее

Отключается второй фиксатор и основная горелка 2 поворачивается на заИзобретение относится к промышленной робототехнике и предназначено ля механизации и автоматизации зарузки-выгрузки деталей в металло )ежущих станках.

Бель изобретения — повышение маневренности и увеличение зоны обслуживания при одновременном уменьшении энергопотребления за счет обеспечения ротационного движения пальцевых схва1ов от единого централизованного прийода.

На чертеже изображено захватное устройство манипулятора, общий вид.

Захватное устройство манипулятора содержит корпус 1, основную головку

2, дополнительную головку 3, располо-КеННу в полости а новной головки 2 ЗО с возможностью возвратно-поступательного перемещения, и двухсхватный рабочий орган, каждый схват которого содержит два пальца, причем у перво35 го схвата палец 4 является ведущим, а палец 5 — ведомым, у второго схвата палец 6 является ведущим, а палец

7 — - ведомым. Пальцы 4 и 5 шарнирно связаны с соответствующим плечом коромысла В.Пальцы 6 и 7 шарнирно связаны . с соответствующим плечом коромысла 9.

Оси 10 и 11 вращения коромысел 8 и 9 жестко закреплены на основной головке 2. На ведомых пальцах 5 и 7 схватов выполнены бабышки 12 и 13, которые установлены с возможностью скольжения на параллельных направляющих стержнях 14 и t5.

Привод 16 пальцев 4 — 7 выполнен в виде привода вращения и установлен в корпусе 1 с возможностью возвратнопоступательнаго перемещения.

Ведущи палец 4 первого схвата кинематически связан с приводом 16 вращения через дополнительно введенную винтовую передачу винт 17 — гайка 18, а ведущий палец б второго схвата жестка закреплен на дополнительной головке 3, в которой с помощью подшипнйкав данный угол. Затем отключают первый фиксатор, и при вращающемся винте 17 от привода 16 происходит опускание дополнительной головки 3, которая вызывает движение пальцев 6,7 и зажим заготовки вторым схватам захватного устройства. 1 ил.

19 и 20 установлен вал 21 с нарезанной на нем винтовой поверхностью винтовой передачи.

Каждый из управляемых фиксаторов выполнен в виде подпружиненного с помощью пружины 22 стержня 23 с тягой

24, являющейся якорем электромагнита

25. Первый фиксатор установлен между основной головкой 2 и ведущим пальцем 4, при этом для обеспечения фиксации стержня 23 на пальце 4 выполнены углубления 26. Второй фиксатор установлен между основной 2 и дополнительной 3 головками. При этом для обеспечения фиксации стержня 23 на внутренней поверхности основной головки 2 выполнены углубления 27. Третий фиксатор установлен между корпусам 1 и основной головкой 2, при этак для обеспечения фиксации стрежня 23 на наружной поверхности основной головки

2 выполнены углубления 28.

Захватное устройство манипулятора снабжено шестью конечными выключателями, пеавый 29 и второй 30 установлены на основной головке 2, третий 31 расположен на пальце 5, четвертый 32— на пальце 7, пятый 33 и шестой 34, взаимодействующие с выступом 35 основной головки 2, — на корпусе 1. Корпус 1 и основная головка 2 соединены с помощью шариков 36, причем корпус 1 и основная голонка 2 в этом случае служат соответственно обоймой и втулкой подшипниковога соединения с вазможностью ваащени вокруг сваей продольной аси.

Захватное устройство манипулятора работает следующим образом.

В исходном положении привод 16 отключен, пальцы 4 — 7 находятся в полностью разведенном состоянии, при этом палец 4 воздействует на конечный выключатель 29, подтверждая исходное состояние пальцев 4 и 5 первого схвата, а палец 7 воздействует на конечный выключатель 30, подтверждая исход1572807 ное состояние пальцев 6 и 7 второго схвата. Стержни 23 первого, второго и третьего фиксаторов входят соответственно в углубления 26 — 28. Захватное устройство устанавливается на ма5 нипуляторе, предназначенном для загрузки и разгрузки токарных станков.

В исходном состоянии заготовки устанавливается в кассете, причем центральная ось заготовок расположена вертикально (не показано).

Манипулятор перемещает захватное устройство к кассете, при этом пальцы 4 и 5 первого схвата подводятся к заготовке, предназначенной для захватывания.

Система управления манипулятора (не показана) подает одновременно питание на привод 16 и на обмотку элек- 20 тромагнита 25 первого фиксатора. При этом тяга 24, являющаяся якорем электромагнита 25, притягивается к сердечнику электромагнита 25, сжимая пружину 22, а связанный с тягой 24 стер- 25 жень 23 выходит из углубления 26. При этом ведущий палец 4 расфиксируется по отношению к основной головке 2.

Вал 21 начинает вращаться против часовой стрелки, обеспечивая вращение винта 17 в том же направлении и смещение гайки 18 вверх по винту 17.

Жестко закрепленный на гайке 18 ведущий палец 4 выдвигается из основной головки 2, одновременно поворачивая

35 двуплечее коромысло 8 против часовой стрелки, заставляя бобышку 12 ведомого пальца 5 двигаться вниз по направляющему стержню 15. При этом пальцы

4 и 5 сходятся, зажимая заготовку. 40 .Обеспечив создание первым схватом тре. буемого сжимающего усилия система управления манипулятора отключает привод 16 и обмотку электромагнита 25 первого фиксатора, стержень 23 кото- 45 рого под действием пружины 22 входит в одно из углублений 26, обеспечивая надежное удерживание заготовки и фиксацию первого схвата относительно основной головки 2. Затем манипулятор перемещает захватное устройство с заготовкой к токарному станку, в частности второй схват с пальцами 6 и 7— к обработанной на станке детали так, что продольная ось детали перпендикулярна продольной оси захватного устройства. Патрон станка опускает деталь, при этом одновременно подается питание на привод 16 и обмотку электромагнита 25 второго фиксатора. Второй фиксатор срабатывает, выводя стержень 23 из углубления 27. При этом дополнительная головка 3 расфиксируется (растормаживается) по отношению к основной головке 2, а вал 21 и винт

17 вращаются против часовой стрелки.

Поскольку ведущий палец 4 зафиксирован первым фиксатором относительно основной головки 2, то и жестко связанная с ним гайка 18 также остает— ся неподвижной по отношению к головке

2, а так как винт 17 связай с гайкой

18 винтовой передачей, то винт 17 начинает смещаться вниз относительно гайки 18, перемещая вниз также связанную с винтом 17 дополнительную головку 3 с ведущим пальцем 6 второго схвата. При этом привод 16 также перемещается вниз в корпусе 1, а шарнирно закрепленное одним концом на ведущем пальце 6 двуплечее коромысло

9 поворачивается по часовой стрелке, заставляя бобышку 13 ведомого пальца

7 двигаться вверх по направляющему стержню 15, в результате чего пальцы

6 и 7 сходятся, зажимая обработанную деталь.

Обеспечив создание требуемого сжимающего усилия система управления манипулятора отключает питание от привода 16 и обмотки электромагнита 25 второго фиксатора, стержень 23 которого под действием пружины 22 входит в одно из углублений 27, обеспечивая надежное удержание обработанной детали и фиксацию второго схвата относительно основной головки 2.

Манипулятор отводит деталь от патрона токарного станка, а захватное устройство осуществляет поворот основной головки 2 относительно корпуо са I на 180, что достигается одновременным включением привода 16 и электромагнита 25 третьего фиксатора, который обеспечивает выход стержня

23 из первого углубления 28. При этом основная головка 2 растормаживается по отношению к корпусу 1 и под действием привода 16 вращается против часовой стрелки.

Когда угол поворота основной гоо ловки 2 достигает 180, выступ 35 воздействует на конечный выключатель 33, отключая привод 16 и обмотку электромагнита 25 третьего фиксатора, тем самым фиксируя основную головку 2 от носительно корпуса 1, поскольку

1572807

Составитель А.Уваров

Техред М.Моргентал Корректор,С.Шевкун

Редактор О.Головач

Заказ 1611 Тираж 686 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 стержень 23 третьего фиксатора входит во второе углубление 28. Затем маяипулятор вводит заготовку в патрон токарного станка. После зажатия заго5 тофки в патроне токарного станка система управления манипулятора подает питание на первый фиксатор и привод

16> обеспечивая вращение его вала 21 по,часовой стрелке . При этом пальцы

4 и 5 перво" î схвата расходятся, осворождая заготовку, до срабатывания койечного выключателя 29, питание от первого фиксатора отключается, палец

4 фиксируется относительно основной головки 2.

Затем манипулятор перемещает захватное устройство с деталью к накопителю (не показан) обработанных деталей., При отпускании детали система управления манипулятора подает питание на второй фиксатор и привод 16, обеспечивая вращение вала 21 по часовой стрелке, что приводит к разжатию 25 поильцев 6 и 7 до срабатывания конечного выключателя 30. При этом отключается питание от второго фиксатора и привода 16, захватное устройство переводится в исходное состояние. 30 !

В зависимости от конструктивных с1 ем кассеты с заготовками и накопителя с деталями захватное устройство манипулятора может обеспечить захват з готовки первым схватом, а детали— в орым, и йаоборот. При этом система у равления должна обеспечить соответс венную очередность подачи питания к первому и второму фиксаторам.

1 40

Конечные выключатели 31 и 32 служат для получения информации (воздействия на привод 16, первый и второй фиксатор соответственно) в случае, 45 если детали не окажется в зоне, захваs»вaния. формула и з о б р е т е н и я

Захватное устройство манипулятора, содержащее корпус с приводом, основную головку с двумя пальцевыми схватами, каждый из которых имеет двуплечее коромысло и два пальца, причем ведущий палец кинематически связан с приводом, а ведомый — кинематически связан с ведущим и каждый палец шарнирно связан с одним из плеч соответствующего коромысла, ось вращения которого закреплена на внешней головке, а на ведомом пальце каждого схвата выполнены бобышки, шарнирно связанные с соответствующими направляюц|ими, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения маневренности и увеличения зоны обслуживания при одновременном уменьшении энергопотребления за счет обеспечения ротационного движения пальцевых схватов от единого централизованного привода, оно снабжено тремя управляемыми фиксаторами и допол нительной головкой, которая шарнирно установлена внутри основной головки с возможностью осевого перемещения и кинематически связана с ней при помощи первого управляемого фиксатора, при этом привод установлен подвижно в осевом направлении в корпусе и кинематически связан с ведущим пальцем первого схвата посредством дополнительно введенной винтовой передачи, гайка которой жестко связана с этим пальцем, .а винт установлен шарнирно в дополнительной головке и жестко связан с приводом, причем ведущий палец второго схвата жестко связан с дополнительной головкой, кроме того, основная головка установлена подвижно в корпусе и кинематически связана с ним посредством второго управляемого фиксатора, а ведущий палец первого схвата кинематически связан с основной головкой посредством третьего управляемого фиксатора.