Схват манипулятора

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 0572 П 91 (11 5 0 3159 В ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ АВТОРСКОМУ С ТВУ УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Всесоюзный. научно-исследовательский проектно-конструкторский институт технологии электрических машинмалой мощности(56) 1. Авторское свидетельство СССРР 876421, кл. В 25 3 15/00, 1980.(54)(57) СХВАТ МАНИПУЛЯТОРА, содержащий силовой цилиндр, шток которого размещен внутри базовой траверсыи корпуса, зажимные губки, механизмих раскрытия, имеющий защелки, атакже рычаги, шарнирно связанные через кронштейны с корпусом, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности, он снабжен дополнительной траверсой, жестко связанной со штоком и подпружиненной относительно корпуса, барабанами, расположенными с воэможностью взаимодействия с защелками механизма раскрытия губок, и храповыми механизмами с двумя собачками,храповое колесо каждого из которых смонтировано на оси барабана, а собачки - одна на базовой траверсе, другая - на дополнительной траверсе, причем оси барабанов перпендикулярны оеи штока, а защелки механизма раскрытия губок установлены на кронштейнах попарно и в каждой па;е е кинематически связаны между собой.10 50 Возле двух торцов каждого из барабанов 29 выполнены пазы 37, равномерно расположенные на цилиндрических поверхностях барабана 29 так, что срединные плоскости пазов 37 отстоят от осей валиков 30 на расстояние в, Количество пазов кахдого барабана 29 равно И , г -е Л - число зубьев храповика 32. Изобретение относится к машиностроению, а именно к схватам манипуляторов для точного захвата иэделий и перемещения их в пространстве, и может быть использовано длямеханизации и автоматизации раэличных технологических процессов.Известен схват манипулятора, содержащий силовой цилиндр, шток которого размещен внутри базовой траверсы и корпуса, эажимные губки,механизм их раскрытия, а также рычаги, шарнирно связанные через кронштейны с корпусом 13.Недостатком известного схватаявляется недостаточная надежностьфиксации губок в сведенном и разведенном положении.Цель изобретения - повышение надежности Фиксации губок в сведенном и разведенном положении.Поставленная цель достигаетсятем, что схват манипулятора, имеющий силовой цилиндр, шток которогоразмещен внутри базовой траверсыи корпуса, зажимные губки, механизмих раскрытия, имеющий защелки, атакже рычаги, шарнирно связанныечерез кронштейны.с корпусом, снабжен дополнительной траверсой,жесткосвязанной со штоком и подпружиненнойотносительно корпуса, барабанами, располокенными с возможностью взаимодействия с защелками механизма раскрытия губок, и храповыми механиз"мали с двумя собачками,храповоеколесо каждого из которых смонтировано на оси барабана, а собачки -одна на базовой траверсе, а другаяна дополнительной траверсе, причемоси барабанов перпендикулярны осиштака, а защелки механизма раскрытия губок установлены на кронштейнах попарно и в каждой паре кинематически связаны между собой.На Фиг. 1 показан схват манипулятора, общий вид; на Фиг. 2 - место1 на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Л-Лна фиг. 1; на Фиг. 4 - разрез В-Б наФиг, 1; на Фиг. 5 - разрез В-В на фиг, 1; на иг. б - разрез Г-Г на Фиг. 3.Схват манипулятора содержит корпус 1, на котором неподвижно закреплены кронштейны 2, в щеках которых установлены оси 3 с шарнирно закрепленными на них рычагами 4, На рычагах 4 закреплены ролики 5 для взаимодействия с коническойчастью фланца штока б, а также выступы 7, Рычаги 4 подпружинены относительно корпуса 1 схвата пружинами 8. На рычагах 4 неподвижно закреплены смен- б 0 ные пальцы 9 с шарнирно закрепленными на них самоустанавливающимися губками 10, подпрухиненнкми относительно пальцев 9. В корпусе каждого иэ кронштейнов 2 установлены с возможностью 65 возвратно-поступательного перемещения вдоль собственных осей защелки 11 и 12 механизма раскрытия губок, каждая из которых имеет верхнюю 13 и нихнюю 14 круговые канавки для фиксации эащелок 11 и 12 подпружиненными шариками 15, размещенными в кронштейне 2 так, что их центры расположены в одной плоскости.В верхней части каждой из эащелок 11 и 12 перпендикулярно их осям закреплены штифты 16 и 17, концы которых входят соответственно в пазы 18 и 19 коромысла О, имеющего возможность вращения вокруг оси 21, закрепленной на кронштейне 2.Сменный центрователь 22 для центрования захватываемого изделия центрирующей поверхностью 23, повторяющей конфигурацию базовой поверхности изделия и упора. в него опорной поверхностью 24, неподвижно закреплен на корпусе 1.Корпус 1 схвата с неподвижно закрепленными на нем элементами установлен на штоке б с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль его оси. Шток б неподвижно закреплен на траверсе 25, которая при отсутствии силового воздействия на корпус 1 удерхивает последний посредством отжимных пружин 26, на торцовой поверхности 27 Фланца штока б. Корпус 1 схвата имеет опорную поверхность 28 для взаимодействия с траверсой 25 ( дополнительной",.Над каждым из кронштейнов .2 с защелками 11 и 12 размещен цилиндрический барабан 29, закрепленный на валике ЗО, имеющем возможность вращения в подшипниках 31 траверсы 25. Оси валиков 30 перпендикулярны оси штока б. Вместе с барабанами 29 на валиках 30 закреплены храповики 32, каждый иэ которых имеет четное число зубьев 2 . Храповики 32 входят в зацепление с собачками 33, установленными на неподвижных кронштейнах 34, и контрсобачками 35, установленными на траверсе 25. Кронштейны 34 закреплены на траверсе 36 (базовой .Оси каждого из валиков 30 и каждой из защелок 11 и 12геометрически представляют собой скрещивающиеся прямые, расстояние между которыми равно некоторой величине(фиг. 4 /,30 В середине промежутка между каждыми двумя пазами 37 на цилиндри-.ческой поверхности каждого иэ барабанов 29 выполнены лыски 38 для взаимодействия с защелками 11 и 12.Количество лысок возде каждого из 5торцов барабанов 29 также равно 2 /2.Пазы 37 и лыски 38 расположены набарабанах 29 так, что если возлеодного его торца в каком-либо месте имеется паз, то возле другого 10торца в таком же месте лыска, .и наоборот.Кроме того, на цилиндрическойповерхности каждого из барабанов 29равномерно расположены коническиегнезда 39, которые служат для фиксации от самопроизвольного разворотавокруг осей валиков 30, барабанов29, подпружиненными шариками 40, .размещенными в траверсе 25. Траверса25 схвата неподвижно закреплена наярме 41, которое связано со штоком42, привода вертикального перемещения, выполненного в виде силовогоцилиндра 43, неподвижно закрепленного на плече манипулятора. Направляющие 44 неподвижно закреплены наярме 41 и препятствуют самопроизвольному развороту ярма 41 вокругоси штока 42.Схват манипулятора работаетследующим образом.В исходном положении рычаги 4схвата разведены, и своими выступами 7 упираются в нижние концы эацелок 12, которые зафиксированы в З 5нижнем положении подпружиненными шариками 15, .входящими в верхние круговые канавки 13 защелок 12. Защелки 11 зафиксированы в верхнем положении подпружиненными шариками 15 40 которые входят в нижние круговые канавки 14 защелок 11. Корпус 1 схвата удерживается пружинами 2 б на торцовой поверхности 27 фланца штока б, Барабаны 29 зафиксированы подпружиненными шариками 40 в таком положении,когда срединные плоскости пазов 37. совпадают с плоскостью расположения осей защелок 11 и 12, а пазы 37 расположены над защелками 11. При этом лыски 38 располагаются над защелками 12.Храповики 32 находятся в зацеплении с собачками 33 и контрсобачками 35.Для захвата изделия, например статора 45 электродвигателя, шток 42 силового цилиндра 43 перемещает яр мо 41, а вместе с ним и схват манипулятора вниз. При этом собачки 33 установленные на кронштейнах 34, остаются неподвижными, а храповики 32 перемещаются вместе со схватом, и, выходя из зацепления с собачками 33, поворачиваются на 1/2 обороте Е - число зубьев храповика вокруг осей валиков 30, Вмес те с храповиками 32 поворачиваются валики 30 и закрепленные на валиках 30 барабаны 29. Подпружиненные шарики 40 при повороте барабанов 29 выходя иэ гнезд, в которых они находились в исходном положении, и в конце поворота заскакива 1 от в следующие за ними по ходу вращения и расположенные на цилиндрической поверхности каждого из барабанов 29 конические гнезда 39, фиксируя барабаны 29, валики 30 и храповики 32 в новом положении. Контрсобачка 35 входит в следующую за первой впадину храповика 32,.По окончании поворота пазы 37 барабанов 29 располагаются над защел. ками 12, а лыски 38 над защелками 11.При дальнейшем перемещении схвата вниз центрователь 22, закрепленный на корпусе 1, центрирующей поверхностью 23 совмещается с базовой поверхностью захватываемога изделия и центрируют его,. а опорной поверхностью 24 упирается в захватываемое изделие. Движение корпуса 1 и не подвижно закрепленных на нем элементов прекращается. В то жевремя шток б и траверса 25 с неподвижно закрепленными на ней элементами продолжают перемещаться. Пружины 26 сжимаются.Коническая часть фланца штока б нажимает на ролики 5 рычагов 4, разворачивая нх вокруг осей З.Выступы 7 рычагов 4 отходят от концов защелок 12. Рычаги 4 несколько раздвигаются. Барабан 29 лысками 38 нажимает на защелки 11, перемещая их вниз. Защелки 11, закрепленными на них штифтами 1 б, воздействуют на пазы 18 коромысел 20, вращая их вокруг осей 21. Пазы 19 коромысел 20, воздействуя на штифты 17, закрепленные в защелках 12, перемещают их вверх, причем каждая из них своей верхней частью входит в паэ 37 барабана 29.Так как оси защелок 11 и 12 смещены относительно осей вращения барабанов 29 на расстояние е, то при нажатии барабанов 29 лысками 38 на защелки 11 или 12 сила сопротивления со стороны последних создает крутящий момент на барабанах 29. Контрсобачки 35, упираясь в зубья храповика 32, создают противодействующий момент, препятствуя повороту валиков 30, а вместе с ними и барабанов 29. После того, как траверса 25 упрется в опорную поверхность 28 корпуса 1, движение ее прекращается вместе с траверсой 25 , перестают перемещаться неподвижно закрепленные на ней элементы, а также ярмо 41 и шток 42 силового цилиндра 43.Подпружиненные шарики 15 входятв нижние круговые канавки 14 защелок 12 и зафиксируют их в верхнемположении, Защелки 11 фиксируютсяв нижнем положении подпружиненнымишариками 15, входящими в верхние 5круговые канавки защелок 11.Для зажима изделия губками 10и подъема его шток 42 силовогоцилиндра перемещается вверх. Вместесо штоками вверх перемещается ярмо 1041, которое перемещает за собойтраверсу 25 с неподвижно закрепленными на ней элементами, Корпус 1 схвата под действием силы веса и усилияотжимных пружин 26 прижимается кзахватываемому изделию и остаетсянеподвижным. Шток б, перемещаясьвместе с траверсой 25 вверх, освобождает ролики 5 от воздействия, и рычаги 4 под действием пружин 8 вращаются вокруг осей 3,Защелки 12, перемещенные вверхи зафиксированные в этом положении,не препятствуют прохождению выступов 7 рычагов 4, которые, смыкаясь,прижимают к захватываемому изделиюсамоустанавливающиеся губки 10, шарнирно закрепленные на пальцах 9 иподпружиненные относительно них.В момент прижатия к торцовойповерхности 27 фланца штока б корпус 1 и вместе с ним захваченное изделие начинает перемещаться вверхдо тех пор, пока шток 42 силовогоцилиндра 43 не возвратится в исходное положение. Храповик 32 вновь 35входит в зацепление с собачкой 33,установленной на кронштейне 34.Схват перемещает изделие на следующую позицию.Для установки захваченного иэделия 40в следующей позиции и освобсжденияего шток 42 перемещает вниз схватманипулятора с иэделием. Храповики32, выходя из зацепления с собачками33, поворачиваются на 1/2 оборота. 45Так же поворачиваются и барабаны 29,лыски 38 которых при этом располагаются над удлиненными защелками12,зафиксированными в верхнем положении, а пазы 37 - над защелками 11, узафиксированными в нижнем положении.В момент, когда захваченное изделие упрется в предназначенное длянего место, движение корпуса 1 пре- и кращается. Траверса 25 с неподвижно закрепленными на ней элементами продолжает перемещаться. Коническая часть фланца штока б, нажимая на ролики 5, вращает рычаги 4 вокруг осей 3. Пальцы 9 с губками 10 отходят от изделия, освобождая его.Барабаны 29 нажимают лысками 38 на защелки 12, которые, перемещаясь вниз посредством штифтов 17, взаимодействующих с пазами 19 коромысел 20, поворачивают последние вокруг осей 21Коромысла 20 при своем вращении пазами 18 воздействуют на штифты 1 б эащелок 11 и перемещают защелки 11 вверх. В момент упора в поверхность 28 корпуса 1 траверса 25 с неподвижно закрепленными на ней элементами останавливается, Защелка 11 фиксируется в верхнем положении, азащелка 12 - в нижнем.Далее шток 42 силового цилиндра 43 начинает перемещаться вверх, перемещая за собой ярмо 41, с .неподвижно закрепленной на ней траверсой 25. Корпус 1 под действием силы веса и усилия пружин 26 остается неподвижным. Шток б, перемещаясь вместе с траверсой 25 вверх, освобождает ролики 5 от воздействия. рычаги 4 под действием пружин 8 вращаются вокруг осей 3 до тех пор, пока выступы 7 не упрутся в нижние части защелок 12, которые фиксируют рычаги в разомкнутом положении. Коническая часть Фланца штока б отходит от роликов 5. При дальнейшем перемещении штока б корпус 1 упирается в торцовую поверхность 27 Фланца штока б и начинает перемещаться вверх, отделяясь от изделия.Схват приводится в исходное положение. Использование схвата предлагаемой конструкций позволяет повысить надежность работы и расширить Функциональные возмоЖности манипулятора путем обеспечения точного захватывания изделий за необработанные поверхности и их установки в требуемом месте.Предлагаемый схват Может быть использован, для механизации и антоматизации различных технологических процессов и повышает производительность труда.7/ ВН Зака 5 113035 илиал НПП "Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Тираж 1081 ПодписноеГосударственного комитета СССР делам иэобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб.; д. 31 30