Схват манипулятора

(51) В 25 СУДАРСТВЕННЫЙ НОМО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТН И ГКНТ СССР И ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Изобретение относится конечном звказан). Ко рой 2 и вак новленной н камеры 2. П ене мани рпус 1 сна уумной х а верхнем невмокаме 3 выполненыашино пулятора (не побжен пневмокаме амерой 3, уста- торце пневмора 2 и вакуумьзованоных робостроению и можетв манипуляторах ь и омь х овьппение над резкоизмености. ель изобретения -захвата деталей скривизной поверхфиг. 1 изображенложении; на фиг.е детали; на фигФиг.1; на фиг.4ный клапан.ат манипулятора снеподвижно устан ная камер с рме полых собой с ия. В кор щеися На ном п эахвапо хва озможностью осевого пе 3 - разрез- шариковый А альный пандра, а пенде полых обратСхвпус 1 одержит коровленный на(57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использованов манипуляторах и промьппленных роботах. Цель изобретения - повьппение надежности захвата деталей с резкоизменяющейся кривизной поверхности.Схват манипулятора содержит корпус,соосно расположенные в нем подпружиненные центральный и периферийныепальцы с присосками различного диаметра, уплотненные относительно друг 2 друга и корпуса. В центральном и периферийных пальцах выполнены вакуумные каналы, в которых расположены шариковые обратные клапаны. В проточках внешней поверхности пальцев установлены эластичные диафрагмы, внутренняя полость которых соединена каналами, выполненными в пальцах с пневмосистемой. В схвате вакуумные каналы, в которых установлены шариковые обратные клапаны, выполнены также в периферийных пальцах. В кольцевых проточках на внешней поверхности каждого пальца установлены эластичные диафрагмы, внутренняя полость которых соединена каналами, выполненными в пальцах, с пневмосистемой, Вариант ф конструкции схвата предусматривает ступенчатое расположение торцов вакуумных присосок в исходном положении. 1, э.п, Ф-лы, 4 ил. дров и скреплены междущью Фланцевого соединен ещения относительно друг друга установлены пальцы 4. Центрлец 4 выполнен в виде цили иферийные пальцы 4 - в втолстостенных,но легких (например,из сплава алюминия) цилиндров.Внутренняя цилиндрическая поверхность пневмокаяеры 2 служит направф 5ляюцей для самого отдаленного от центра пальца 4. В свою очередь внутренняя поверхность большего по диамет ру пальца 4 служит направляющей длясоседнего с ним пальца 4 меньшегодиаметра. Пальцы 4 в,исходном положении постоянно поджаты относительнокорпуса 1 с помощью пружин 5. Пружины 5 установлены в вакуумной камере3 и равномерно размещены по торцампальцев 4. На верхних торцах пальцев4 выполнены бурты 6, которые ограничивают ход всех пальцев 4 внутрикорпуса 1 и относительно друг друга.В пальцах 4 выполнены пневяоканалы 7 20для .подачи сжатого воздуха к эластичным диаФрагмам 8, установленным в 1кольцевых проточках 9 пальцев 4. Эластичные диафрагмы 8 для создания ихгерметичности зафиксированы в проточках,9 пружинными кольцами 10, Впальцах 4 выполнены также вакуумныеканалы 11. При этом на рабочих (нижних) торцах пальцев 4 установленывакуумные присоски 12 различного диаметра.Вакуумные присоски 12 каждого пальца4 сообщаются через каналы 11 с вакуум-ной камерой 3. На всех пальцах выполнены кольцевые проточки 13, а во всехпальцах, кроме центрального, дополнительно выполнены сквозные каналы14, сообщающиеся с пневмоканалами 7,д 3 я доступа сжатого воздуха из пневмокамеры 2 к пневмоканалам 7 пальцев 4. На всех пальцах 4 по обе стороны проточек 13 установлены уплотнения15, предотврацающие проникновениесжатого воздуха по зазорам между пальцами 4 и пневмокамерой 2 в вакуумнуюкамеру 3 и в атмосферу. Во всех вакуумных каналах 11 установлены шари.ковые обратные клапаны 16 для поддержания разрежения в вакуумной камере3 при работе схвата либо частью при 50сосок, либо при попадании какой-нибудь присоски на перфорированнуючасть детали.Нариковьп обратный клапан 16 выполнен в виде двух втулок 17 и 18 с коническо-цидиндрическими отверстиями55и шарика 19 (фиг.4). Иарик 19 изготовлен из легкого, антифрикционногоматериала (например, капрона, полиэтилена и т.п.) и установлен между втулками 17 и 18 с возможностью взаимодействис их коническими поверх-ностями. Коническая поверхность верх- ней втулки 17 выполнена гладкой и при контакте с шариком 19 образует конусно-шаровое уплотнение, На конической поверхности нижней втулки 18 нанесены риски или выполнены пазы 20, нарушающие конусно-шаровое уплотнениешарика 19 .с нижней втулкой 18. Этонеобходимо для обеспечения сообщения рабочих полостей вакуумных присосок 12 с вакуумной камерой 3.В зависимости от конфигурации криволинейной поверхности захватываемой детали пальцы .4 могут быть выполнены различной длины, При атом в исходном положении торцы вакуумных присосок 12 располагаются ступенчато.Возможен другой вариант изменения положения вакуумных присосок 12 относительно друг друга в исходном положении - за счет выполнения коль цевых проточек, взаимодействующих с буртами 6 пальцев 4, различной глубины (фиг,2, второй палец). При этом пружины 5 также будут различны по длине,Схват работает следующим образом.При перемещении схвата с помощью руки манипулятора (рука и манипулятор не показаны) и включенном источнике вакуума (источник вакуума не показан) в вакуумной камере 3 создается разрежение. При этом шариковые обратные клапаны 16 за счет разницы атмосферного давления в каналах 11 и давления в вакуумной камере отсекают каналы 11 от источника вакуума. При этом все пальцы 4 находятся в исходном положении (фиг.1), Для захвата детали схват прижимается к ней. Присоски 12 и пальцы 4 занимают положения, заданные конфигурацией захватываемой детали. При этом пружины 5 сжимаются на различную величину в зависимости от положения; которое занял каждый отдельныйпалец 4 (фиг.2). После этого в пневмокамеру 2 подается сжатый воздух, давление которого передается по пневмоканалам 7 и каналам 14, через проточки 13 - к полостям эластичных диафрагм 8. При этом пальцы 4 оказываются обжатыми внешними поверхностями эластичных диафрагм 8, которые, фиксируют пальцы 4 на той Высоте которВю Они заняли под Воз10 15 20 25 30 40 45 50 55 5 15 действием на них захватываемой детали. Пальцы 4 как бы "запомнили" свое положение оТносительно пневмокамеры 2.и друг друга. Это необходимо для того, чтобы вес пальцев 4 и усилия пружин 5 не действовали на захватываемую деталь. В момент опускания схвата на деталь с последующим прижимом присоски 12 деформируются. Воздух из рабочих полостей присосок 12 последовательно (в направлении от центральной к самой отдаленной из периферийных) выжимается в атмосферу через места контакта присосок 12 и детали.При подъеме схвата за счет упругих сил деформации объемы рабочих полостей присосок 12 увеличиваются и стремятся к первоначальному значению. При увеличении объемов рабочих полостей присосок 12 в них создается разрежение, а тем самым уменьшается разность давлений в вакуумных каналах 11 и вакуумной камере 3. Изменение разности давлений в вакуумных каналах 11 и вакуумной камере 3 в сторону уменьшения снижает и силу прижатия шариков 19 шариковых обратных клапанов 16 к гладким коническим поверхностям верхних втулок 17. При наступлении момента, когда сила прижатия шариков 19 к коническим поверхностям верхних втулок 17 становится меньше силы собственного веса шариков 19, последние отпадают от гладких конических поверхностей и ложатся на конические поверхности нижних втулок 18, на которых выполнены пазы 20 (риски углубления, шероховатость и т.п.), нарушающие уплотнение "шар - конус"В результате этого рабочие полос-: ти присосок .12 через каналы 11, пазы 20, коническо-цилиндрические отверстия верхних втулок 17 шариковых обратных клапанов 16 соединяются с вакуумной камерой 3.Транспортируемая деталь удерживается одной из присосок 12 силой, создаваемой разностью давлений атмосферного и источника вакуума. При этом присоски 12, расположенные в зоне вакуума с обеих сторон, в работе не участвуют.При попадании какой-либо присоски 12 на сквозное отверстие в детали (или при работе схвата с деталями малого размера - например, только 85149 6центральной присоской) шариковые обратные клапаны 16 остаются закрытыми, сохраняя необходимое разрежение в вакуумной камере 3.Для освобождения детали вакуумную камеру 3 отключают от источника вакуума и открывают в нее доступ атмосферного воздуха. Ыарики 19 клапанов 16 под действием собственного веса падают, давление в вакуумной системе становится одинаковым (равным атмосФерному). Присоски 12 при этом деформируются, стремясь занять свою начальную фоРму.Одновременно с этим выравнивают с а атмосферным давление и в пневмокамере 2. Эластичные диафрагмы 8 пальцев 4 уменьшают свой поперечный размер до первоначального, происходит расфиксация пальцев 4 относительно друг друга и стенки пневмокамеры 2. Пальцы 4 под действием собственного веса и пружин 5 занимают исходное положение, опираясь при этом на бурты 6.Цикл повторяется.Схват может быть снабжен пальцами различной длины или пальцы одинаковой длины могут иметь кольцевые проточки, взаимодействующие с выступами пальцев различной глубины. Во втором случае торцы пальцев 4 со стороны вакуумной камеры 3 расположеныступенчато. В обоих случаях в исходном положении рабочие торцы присосокрасполагаются ступенчато относительно друг друга. При этом разница в расположении торцов присосок может бытьзадана исходя из конфигурации кон-кретной детали, подлежащей захвату. формула изобретения 1. Схват манипулятора, содержащий корпус, соосно расположенные в нем подпружиненные центральный и периферийные пальцы с присосками различного диаметра, уплотненные друг относительно друга и корпуса, в центральном пальце выполнены вакуумный канал и канал, соединенный с пневмосистемой, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности захвата деталей с резкоизменяющейся кривизной поверхности, в периферийных пальцах вакуумные каналы, в которых расположены шариковые обратные клапаны, в проточках на внешней по 1585149верхности пальцев установлены эластичные диафрагмы, внутренняя полость которых соединена с пневмосистемой каналами, выполненными н пальцах.е 2, Схват по п.1, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что торцы пальцев со стороны вакуумной камеры расположены ступенчато.1585149Ривар Фиг. 4вКорректор А.Осауленко СоставиТехред ль Г,ГолОлийнык Редактор Н. рват ри ГКНТ СССР Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,295,Госуда Тираж 684 Подп енного комитета по изобретениям 13035, Москва, Ж, Раушская н оеоткрытд, 4