Захватное устройство манипулятора

СОЮЗ СОВЕТСНИХ .СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 2 09) 5315/ Г 51 ВТОРСНОМУ ЕТЕЛЬСТВУ ническийНиколак промыш- назначено ит и пр омат ей в ии заинститу е е изобретения я вренностиания,при оэнергопотрротационн в бл У98 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(57) Изобретение отн ленной робототехнике для механизации и ав грузки-выгрузки дета жущих станках. Целью ляется повышение ман личения зоны обслужив временном уменьшении ния за счет окислени1572807 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 предназначеноля механизации и автоматизации зарузки-выгрузки деталей в металло)ежущих станках.Цель изобретения - повышение маневренности и увеличение зоны обслуживания при одновременном уменьшенииЭнергопотребления за счет обеспеченияротационного движения пальцевых схва 1 ов от единого централизованного привода,На чертеже изображено захватноеустройство манипулятора, общий вид.Захватное устройство манипуляторасодержит корпус 1, основную головку2, дополнительную головку 3, расположенну в полости основной головки 2 ЗОс возможностью возвратно-поступательного перемещения, и двухсхватный рабочий орган, каждый схват которогосодержит два пальца, причем у перво 35го схвата палец 4 является ведущим,а палец 5 - ведомым, у второго схвата палец б является ведущим, а палец7 - ведомым. Пальцы 4 и 5 шарнирносвязаны с соответствующим плечом коромысла В.Пальцы 6 и 7 шарнирно связаныс соответствующим плечом коромысла 9.Оси 10 и 11 вращения коромысел 8 и 9жестко закреплены на основной головке 2. Ка ведомых пальцах 5 и 7 схватов выполнены бобышки 12 и 13, которые установлены с возможностью скольжения на параллельных направляющихстержнях 14 и 15.Привод 16 пальцев 4 - 7 выполненв виде привода вращения и установленв корпусе 1 с возможностью возвратнопоступательного перемещения.Ведущи палец 4 первого схвата кинематически связан с приводом 16 вращения через дополнительно введеннуювинтовую передачу винт 17 - гайка 18,а ведущий палец б второго схвата жестко закреплен на дополнительной головке 3, в которой с помощью подшипнйков данный угол. Затем отключают первыйфиксатор, и при вращающемся винте 17от привода 16 происходит опусканиедополнительной головки 3, которая вызывает движение пальцев 6,7 и зажимзаготовки вторым схватом захватногоустройства, 1 ил. 19 и 20 установлен вал 21 с нарезаннойна нем винтовой поверхностью винтовой передачи.Каждый из управляемых фиксатороввыполнен в виде подпружиненного с помощью пружины 22 стержня 23 с тягой24, являющейся якорем электромагнита25. Первый Фиксатор установлен междуосновной головкой 2 и ведущим пальцем 4, при этом для обеспечения фиксации стержня 23 на пальце 4 выполнены углубления 26, Второй фиксаторустановлен между основной 2 и дополнительной 3 головками. При этом дляобеспечения фиксации стержня 23 навнутренней поверхности основной головки 2 выполнены углубления 27, ТретийФиксатор установлен между корпусам 1и основной головкой 2, при этом дляобеспечения фиксации стрежня 23 нанаружной поверхности основной головки2 выполнены углубления 28,Захватное устройство манипулятораснабжено шестью конечными выключателями, первый 29 и второй 30 установлены на основной головке 2, третий 31расположен 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 соединеныс помощью шариков 36, причем корпус 1и основная голонка 2 в этом случаеслужат соответственно обоймой и втулкой подшипникового соединения с воэможностью ващени вокруг своей продольной оси.Захватное устройство манипулятораработает следующим образом,В исходном положении привод 16 отключен, пальцы 4 - 7 находятся в полностью разведенном состоянии, приэтом палец 4 воздействует на конечныйвыключатель 29, подтверждая исходноесостояние пальцев 4 и 5 первого схвата, а палец 7 воздействует на конечный выключатель 30, подтверждая исход 1572807ное состояние пальцев 6 и 7 второгосхвата. Стержни 23 первого, второгои третьего фиксаторов входят соответственно в углубления 26 - 28. Захватное устройство устанавливается на ма 5нипуляторе, 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 кзаготовке, предназначенной для захватывания,Система управления манипулятора(не показана) подает одновременно питание на привод 16 и на обмотку электромагнита 25 первого Аиксатора. Приэтом тяга 24, являющаяся якорем электромагнита 25, притягивается к сердечнику электромагнита 25, сжимая пружину 22, а связанный с тягой 24 стержень 23 выходит из углубления 26, Приэтом ведущий палец 4 расфиксируетсяпо отношению к основной головке 2.Вал 21 начинает вращаться против.часовой стрелки, обеспечивая вращениевинта 17 в том же направлении и смещение гайки 18 вверх по винту 17,Жестко закрепленный на гайке 18 ведущий палец 4 выдвигается из основнойголовки 2, одновременно поворачивая35двуплечее коромысло 8 против часовойстрелки, заставляя бобышку 12 ведомого пальца 5 двигаться вниз по направляющему стержню 15. При этом пальцы4 и 5 сходятся, зажимая заготовку. 40,Обеспечив создание первым схватом тре, буемого сжимающего усилия системауправления манипулятора отключает привод 16 и обмотку электромагнита 25первого Аиксатора, стержень 23 которого под действием пружины 22 входитв одно из углублений 26, обеспечиваянадежное удерживание заготовки и фиксацию первого схвата относительно основной головки 2. Затем манипулятор 50перемещает 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 подаетсяпитание 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 заАиксирован первым Аиксатором 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 корпуоса 1 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 гооловки 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, поскольку1572807 Составитель А.УваровТехред М.Моргентал Корректор,С.Щевкун Редактор О.Головач Заказ 1611 Тираж 686 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, 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 заго 5 токи 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 й 5 первого схвата расходятся, осворождая заготовку, до срабатывания койечного выключателя 29, питание от первого фиксатора отключается, палец 4 Фиксируется относительно основной головки 2,1 Затем манипулятор перемещает захватное устройство с деталью к накопителю (не показан) обработанных деталей При отпускании детали система у 1 равления 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. 30В зависимости от конструктивных с 1 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.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, захватывания. Формула изобретенияЗахватное 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 направляюцими, 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.