Захватное устройство

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ хническии иннечкусаК.М. Рагульси В.Ф, Вилейишкис53) 6256) Ав27806 ЙСТВ(54) ЗАХВАТНОЕ УСТР (57) Изобретение от станкостроения и мо зовано в робототехн вах, применяемых пр таких отраслях промь технологический про ется выделением теп блас осится кет быть и польройстеских м щественно шитенности, гдцесс сопровождала, например х ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(71) Каунасский политеститут имАнтанаса С(72) П,П. Пашкявичюс,кис, А.И. Федаравичюс 9,72(088.8)ское свидетельство СССР кл. В 25 Л 15/00, 1969,мической, литейной и других отраслях. 1 ель изобретения - упрощениеконструкции и повышение быстродействия, Устройство содержит корпус 1, вв котором установлены два зубчатыхколеса 2 и 3 с закрепленными на нихгубками 4 и 5, взаимодействующимис возвратной пружиной, и привод.Привод выполнен в виде двух блоков6 и 7, соосно закрепленных на зубчатых колесах соответственно и 8 - образной термочувствительной ленты 8из сплава с термомеханической памятью, при этом концы ленты закреплены на блоках 6 и 7, а на губках4 и 5 шарнирно закреплены концы пружины таким образом, что траекторииперемещения осей шарниров пересекаютлинию центров зубчатых колес 2 и 3. (2 ил.Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано вробототехнических устройствах, применяемых преимущественно в таких отраслях промышленности, где технологический процесс сопровождается выделением тепла, например, химической,литейной и других отраслях.Целью изобретения является упро"щение конструкции и повышение быст Ородействия,На фиг. 1 изображено устройство,общий вид; на фиг, 2 - схема упругойсвязи губок.Устройство содержит корпус 1, вкотором на осях установлены два зубчатых колеса 2 и 3. На зубчатых колесах 2 и 3 жестко закреплены губки4 и 5Соосно зубчатым колесам 2 и 3соответственно закреплены одинаковые 20блоки 6 и 7, Б-образно огибающиесякриволинейной лентой 8 из сплава стермомеханической памятью, имеющейрадиус кривизны, равный радиусу блоков 6 и 7, при этом концы ленты 8жестко закреплены на блоках 6 и 7,На фиг. 1 радиус кривизны ленты8 направлен в сторону блока 6, приэтом участки, соприкасающиеся с блоком 7, изогнуты в противоположную 30сторону. На губках 4 и 5 посредствомшарниров 9 закреплены концы возвратной пружины 10, при этом траекторияперемещения шарниров 9 пересекает.линию центров зубчатых колес 2 и 3 35за пределами отрезка, соединяющегоэти центры, Для уменьшения потерьтепла блоки 6 и 7 изготовлены изтеплонепроводящего материала.Работа устройства построена на 40равновесии сил, действующих на систему зубчатые колеса 2, 3 и блоки 6,7.Для сплавов на основе никелида 45титана присуще резкое изменение механических свойств при переходе изодного структурного состояния в другое. Например, при переходе из низ,котемпературного состояния в высоко Отемпературное модуль упругости сплава возрастает примерно в 10 раз.Такие сплавы имеют температуры структурного перехода порядка 40-100 Сои выше этой температуры проявляют 55эффект памяти формы, При этом всплаве возникают значительные восстанавливающие напряжения, которыестремятся придать изделию заданную форму. Форма термочувствительному элементу (т.е, придание термочувствительной ленте постоянного радиуса кривизны) задается путем отжига такого элемента в заневолированном . состоянии при температуре 450-500 С с выдержкой 1 ч. К деформированной термочувствительной ленте в низко- температурном состоянии следует приложить внешнее усилие, при этом усилие, необходимое для деформирования ленты в низкотемпературном сос" тоянии, на порядок ниже усилия, развиваемого лентой при восстановлении ее формы в высокотемпературном состоянии, Согласно изобретению деформирующим элементом является воз- вратная пружина, которая заряжается (растягивается) при восстановлении формы термочувствительной лентой.При подводе схвата к захватываемому объекту термочувствительная лента 8 подвергается тепловому воздействию. Допустим, что захватываемый объект находится в зоне, температура которой выше температуры структурного превращения сплава (например, в печи). Через некоторое время термочувствительная лента 8 нагревается выше температуры структурного превращения сплава и проявляет эффект гермомеханической памяти. При этом гермочувствительная лента 8 стремится принять радиус кривизны, равный радиусу блоков б и 7, т.е, стремится восстановить заданную форму. Возникающие при этом восстанавливающие напряжения создают усилие, которое стремится термочувствительную ленту 8 перематывать с блока 7 на блок б, так как в сторону последней направлен радиус кривизны ленты 8, В результате взаимодействия термочувствительной ленты 8 с блоками б и 7, который стремится систему зубчатые колеса 2 и 3 - блоки б и 7 из исходного положения (на фиг.1) тонкими линиями показано положение губок 4 и 5, соотвегствующееисходпому положениюуказанной системы, а положение термочувствительной ленты 8, соответствующее минимальному количеству потенциальной энергии термочувствительной ленты 8, - пунктиром, Этот момент стремится блок 6 с зубчатым колесом 2 привести во вращение по часовой стрелке, а блок 7 с зубчатым колесом 3 - во вращение против часовой стрелки, Однако вращающему моменту12830 Ч 1 системы сопротивляется момент, соз-; даваемый возвратной пружиной 10.В момент, когда вращающий момент системы, создаваемый термочувствительной лентой 8, становится больше момента сопротивления, создаваемого возвратной пружиной 10, зубчатые колеса 2 и 3 с блоками 6 и 7 начинают поворачиваться в указанных направлениях, а термочувствительная 10 лента 8 начинает с блока 7 перематываться на блок 6, Вместе с зубчатыми колесами 2 и 3 поворачиваются губки 4 и 5, в результате чего они сходятся и происходит захват объек та, При этом момент сопротивления вращению, создаваемый возвратной пружиной 10, уменьшается, так как уменьшается расстояние 3 между осью пружины 10 и линией, проведенной через центры зубчатых колес 2 и 3, т.е. момент сопротивления уменьшается в результате уменьшения плеча действия усилия возвратной пружины 10, В момент соприкосновения губок 25 4 и 5 с захватываемым объектом расстояние 3 уменьшается до нуля, а суммарный вращающий момент системы принимает максимальное значение. После соприкосновения губок с зах ватываемым объектом вращение зубчатых колес 2 и 3 с блоками 6 и 7 прекращается а объект удерживается в захваченном положении, так как термочувствительная лента 8 продолжает ос оставаться в высокотемпературном сос% тоянии и определенная ее часть еще находится в деформированном состоянии (участки, находящиеся на блоке 7), за счет действия которой подтер живается усилие зажима губок 4 и 5.Разжим губок 4 и 5 происходит при вращении блоков 6 и 7 и зубчатых колес 2 и 3 в обратном направлении Для этого к термочувствительной лен те 8 подводится холодная среда, например схват из высокотемпературной зоны выносится в открытый воздух. В холодной среде температура термочувствительной ленты 8 падает и че реэ некоторое время понижается циже температуры структурного превращения сплава. Переход термочувствительной ленты 8 иэ высокотемпературного в низкотемпературное состояние сопровождается резким снижением модуля упругости материала, в результате чего она становится сравнительно легко деформируемой. Так как положение равновесия возвратной пружины 10 является неустойчивым, то она легко выводится из положения равновесия и создает момент, который приводит систему зубчатые колеса 2 и 3 - блоки 6 и 7 во вращение в обратном направлении. Одновременно лента 8 с блока 6 перематывается на блок 7 и деформируется, Таким образом, происходит разжим губок 4 и 5 и звенья устройства возвращаются в исходное положение.Далее процесс может циклически повторяться.Путем изменения плеча а и Ь губок 4 и 5 устанавливается положение шарниров 9 относительно центров зубчатых колес 2 и 3, Для обеспечения надежного разжима губок 4 и 5 ось возвратной пружины 10 должна не доходить до линии центров зубчатых колес 2 и 3 в момент соприкосновения губок 4 и 5 с захватываемым объектом (Б ) О), а для обеспечения повышенной надежности зажима ось возвратной пружины 10 при захвате должна переходить через линию центров зубчатых колес 2 и 3. Однако в последнем случае разжим губок 4 и 5 можно осуществить лишь приложением внешнего раэжимающего усилия к губкам 4 и 5, Установка режима работы возвратной пружины 10 соответствует одновременно наладке устройства под размер захватываемого объекта. Такое устройство может работать и в обратном цикле движения, губок 4 и 5, т.е. при нагреве термочувствительной ленты 8 губки 4 и 5 могут разжиматься, а при охлаждении термочувствительной ленты 8 - сжиматься, Для этого следует радиус кривизны термочувствительной ленты 8 направить и сторону блока 7, а возвратную пружину 10 закрепить на губках 4 и 5 в противоположной стороне от линии центров зубчатых колес 2 и 3. В этом режиме работы схвата возвратная пружина 10 работает в качестве аккумулятора механической энергии, заряжаемого при восстановлении формы термочувствительной лентой 8. В таком режиме работающий схват может успешно применяться в паре со схватом, работающим в основном режиме,. Формула изобретения Захватное устройство, содержащеекорпус, в котором установлены два1283091 6жестко связанные с зубчатыми колесами и соосные им блоки, причем концы ленты закреплены на этих блоках,а губки подпружинены друг относительно друга посредством упругого элемента, концы которого шарнирно связаны с губками с возможностью перемещения осей шарниров упругого элемента, по траектории, пересекающейплоскость10 проходящую черезоси зубчатыхколес,входящих в зацепление зубчатых колеса с закрепленными на них губками и привод их перемещения, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюупрощения конструкции и повышениябыстродействия, привод перемещениягубок выполнен в виде ленты Б-образной формы из материала, обладающегосвойством "памяти формы", огибающейсвоими крпволинейньъи участками оставитель А. Котовехред Л.Сердюкова Корректор М. Максимишинец,едактор К. Волощ 14 Тираж 949 Подписи ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, аказ 7344 4/5 роектная,роизводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгор