Губка схвата манипулятора

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК . 253 15 00 ЕИ ПИСА ЕТЕ ЕЛЬСТВ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(21),4845364/08 (22) 02,07.90 (46) 30;03.93, Бюл, М 12 71): Многоотраслевая научно-производственная ассоциация "НОВИД" (72) Э.Н. Меликов и А.Л, Лазарян (56) Авторское свидетельство СССР. М 1229035, кл, В 25,3 15/00, 1986, (54) ГУБКА СХВАТА МАНИПУЛЯТОРА (57) Использование: машиностроение, в захватных органах роботов и манипуляторов. Сущность изобретения: губка содержит корпус 1 с установленными на нем сильфоном 11 и эластичным баллоном 7 Стенка баллона 7 заполнена пористым материалом 12, пропитанным электро реологической сус 1805032 А пензией. В корпусе 1 установлены силовой цилиндр 3 и гибкая оболочка 8, На корпусе цилиндра 3 установлены электромагнитные обмотки 4 и 5, а его поршень 6 выполнен в . виде сердечника,. На гибкой оболочке 8 расположены электреты 9, Гибкая оболочка образует дополнительную полость, соединенную с одной иэ полостей цилиндра 3, При этом. полость баллона 7 соединена с другой полостью цилиндра 3 и полостью сильфона 11. Для закрепления детали включают обмотку 4, поршень 6 втягивается в обмотку 4. Оболочка 8 сближается с оболочкой 7. Электрореологическая суспензия по-. падаетв поле электретов 9; При этом эа счет увеличения вязкости суспенэии увеличивается жесткость захвата. 1 ил,Изобретение относится к робототехнике, а точнее к исполнительным органам роботов и манипуляторов.Целью изобретения является повышение надежности.Изобретение поясняется чертежом.Устройство состоит из пары рычагов 1,каждый из которых снабжен полостью 2,внутри которой располагается трубка 3 изнефврромагнитного материала, снабженная электромагнитными обмотками 4 и 5,.причем внутри трубки 3 располагается ферромагнитный поршень 6, Нижний конецтрубки 3 герметично соединен с полостью,образованной гибкими оболочками 7 и 8.Оболочка 8 металлизирована с внутреннейстороны и снабжена выступами 9, выполненными из электретного материала. Полость между оболочками 7 и 8 такжегерметично соединена через электромагнитный затвор 10 с сильфоном 11. Полость2, сильфон 11 и полость между оболочками7 и 8 заполнены диэлектрическ(й жидкостью. Оболочка 7 снабжена с внутреннейстороны металлизацией и имеет пористыйслой 12, пропитанный электрореологической суспензией,Устройство работает следующим образом.Перед захватом детали устройство приводится в положение, изображенное нафиг.: поршень 6 опущен, электромагнитныйзатвор 10 открыт. Для захвата детали сближают рычаги 1, Оболочка 7 деформируется,повторяя форму детали, а жидкость иэ полости между оболочками 7 и 8 вытесняется всильфон 11, растягивая его. Деталь оказывается охваченной губками схвата. Послеэтого электромагнитный затвор 10 закрывают. Для закрепления .детали отключаютэлектромагнитную оболочку 5 и включаютобмотку 4. Ферромагнитный поршень 6 втягивается в обмотку 4, отсасывая жидкость изполости между оболочками 7 и 8 и перекачивая ее в полость 2. При этом оболочка 8сближается с оболочкой 7. а электретныевыступы 9 входят в контакт с пористым слоем 12, пропитанным электрореологическойсуспензией; Жесткость захвата увеличивается в результате большого увеличения вязкости электрореологической .жидкости вполе электретных выступов 9, Металлизированные поверхности оболочек 7 и 8 создаютконденсатор, что способствует концентрации электрических силовых линий, Происхо дит фиксация детали. Деталь может быть: поднята и перенесена в нужное место. Дляосвобождения детали необходимо развестирычаги 1 захвата. Для восстановления формы губок необходимо перекрыть электромагнитный затвор 10, отключить электрообмотку 4 и включить обмотку 5,Поршень 6 втягивается в обмотку 5 иопускается по трубке.З, оказывая воздейст- .5 вие на жидкость в полости между оболочками 7 и 8. Под давлением жидкостипроисходит отрыв электретных выступов отповерхности пористого слоя 12. Губка приходит в первоначальное состояние. Захват10 готов к захвату следующей детали.При удаленности электретных выступов 9 от поверхности пористого слоя 12,электрическое поле в пористом слое 12небольшое. Следовательно вязкость элект 15 ррреологической суспензии мала. Губка легко деформируется. При соприкосновенииэлектретных выступов 9 с пористым слоем12 резко возрастают действующие на элек трореологическую суспензи ю поле. При20 этом вязкость ее сильно возрастает, вплотьдо "твердения". Пористый слой с электретными выступами образует жесткий каркас,Жесткость губки при этом максимальна.При использовании освоенных промышленностью электретных материаловможно достигать напряженности электрического поля 100-200 В/мм при размере пористого слоя 45 мм, Следует учитывать, чтопористый слой деформируется при контакте .30 с электретными выступами, а также то, что .полного .затвердевания . электрореологической жидкости, которая достигается напряженности электрического поля, достигатьне следует (достаточно напряженности35 электрического поля порядка 30 В на мм).Следовательно можно добиться высокойгрузоподъемности предлагаемого устройства (можно использовать пористые слои до3-4 см). При увеличении вязкости электро-.40 реологической жидкости в пористом веществе губка теряет возможностьдеформироваться (пористое вещество иэлектретные выступы создают прочный каркас) и сохраняют форму детали, Деталь мо 45 жет быть поднята с минимальныминагрузками на ее поверхность и перенесена,Если выполнить поршень 6 из магнитножесткого материала (в виде керамического50 магнита и т.д.), то возможен иной режимработы устройства. В этом случае для опускания поршня 6 электромагнитная обмотка4 переключает полярность, что вызывает выталкивание поршня 6 из нее, а обмотка 555 включается на втягивание. При этом достижимы большие усилия для отрыва оболочек(электромагнитный затвор 10 при этом закрыт).Таким образом, по сравнению с прототипом использование указанной совокупно1805032 Составитель ЭМеликовТехред М.Моргентал,Корректор О,Густи Редактор Заказ 921 Тираж. Подписное8 НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035; Москва. Ж; Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101 стй признаков позволяет увеличить надежность работы устройства, значительно упростить его, а .также повысить грузоподьемность устройства. и,обеспечить безопасность работы..Формуле изобретения Губка схвата манипулятора, содержаая. корпус с установленными на нем силь- фоном и эластичным баллоном, сенка которого заполненапористым материалом, пропитанным электрореологической суспензией, причем полости баллона и сильфона связаны между собой, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения надежности, в корпусе установлены силоаой ци линдр, стенки которого выполнены изнемагнитного материала, и гибкая оболочка 5 с расположенными на нем электретами, приэтом на корпусе цилиндра установлены со-.ответствующие электромагйитные обмотки, а его поршень выйолнен в виде сердечника, при этом оболочка образует в полости до-.10 полнительную полость, соединенную с одной из полостей. цилиндра, а полость баллона соединена с другой полостью цилиндра.