Патент на изобретение №2374064

(54) ПРИВОД СХВАТА МАНИПУЛЯТОРА

(57) Реферат:

Изобретение относится к схватам манипуляторов промышленных роботов, входящих в технологическую единицу гибкого автоматизированного производства. Схват манипулятора содержит основание 12, на котором установлены рабочие органы в виде подпружиненных губок 9 схвата, переходные элементы 8, на которых закреплены губки, и активные элементы 1, а также внешние магнитные системы, установленные неподвижно в местах позиционирования схвата. Активные элементы закреплены на переходных элементах, выполненных в виде рычагов, и выполнены в виде ферромагнитных сердечников с возможностью их расположения и втягивания при включении тока в зазор 2 внешней магнитной системы, состоящей из сердечников и катушек, выводы которых подключены к блокам питания, управляемым системой управления. Изобретение позволит упростить конструкцию и повысить надежность схвата и его грузоподъемность. 2 ил.

Изобретение относится к схватам манипуляторов промышленных роботов (ПР), входящих в технологическую единицу гибкого автоматизированного производства (ГАП).

Известен захват ПР [1], который состоит из основания, на котором закреплен узел с активным элементом, закрепленным на планке, которая установлена на штоке. Шток находится в поступательных подшипниках, скрепленных обоймой. С помощью переходного звена шток взаимодействует с рабочим органом – губками.

Наличие аккумулятора механической энергии усложняет конструкцию схвата, кроме того, имеется большое количество токопроводов, что снижает надежность.

Из наиболее близких к заявляемому по совокупности существенных признаков является привод схвата манипулятора [2], который содержит внешний механический приводной элемент.

Недостатком схвата является сложность конструкции, имеющей большое число сочленов, и, следовательно, малая надежность.

Технический результат, заключающийся в упрощении конструкции и повышении надежности схвата, достигается тем, что схват манипулятора, содержащий основание, на котором установлены рабочие органы в виде подпружиненных губок схвата, переходные элементы, на которых закреплены губки, и активные элементы, а также внешние магнитные системы, установленные неподвижно в местах позиционирования схвата, при этом согласно изобретению активные элементы закреплены на переходных элементах, выполненных в виде рычагов, и выполнены в виде ферромагнитных сердечников с возможностью их расположения и втягивания при включении тока в зазор внешней магнитной системы, состоящей из сердечников и катушек, выводы которых подключены к блокам питания, управляемым системой управления.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показан схват, вид сверху, на фиг.2 – вид спереди.

Схват имеет активные элементы – сердечники 1, расположенные в зазоре 2 внешних магнитных систем, состоящих из сердечников 3, катушек 4, выводы 5 которых подключены к блокам питания 6, управляемым от системы управления 7.

Ферромагнитные сердечники скреплены рычагами, выполняющими роль переходных элементов 8, на которых также закреплены губки 9 схвата – рабочие органы.

Губки установлены в центральном подшипнике 10 и подпружинены распорной пружиной 11, стремящейся сжать губки и зажать переносимую деталь. Активные элементы 1 помещены в зазор магнитной системы, установленной неподвижно в месте позиционирования схвата. Схват установлен на основании 12, прикрепленном к руке 13 манипулятора, осуществляющий возвратно-поступательные движения.

Устройство работает следующим образом.

1. Исходное положение. Рука ПР выдвинута, катушки 4 обесточены. Пружина 11 посредством губок 9 зажимает деталь. Манипулятор имеет возможность перенести деталь в место позиционирования.

2. Позиционирование. Рука подходит к рабочей позиции, происходит ее выдвижение. В результате сердечники 1 попадают в зазор 2 магнитных систем. Схват подготовлен к освобождению детали – см. фиг.1.

3. Включается ток в катушках 4. Их витки наводят магнитодвижущие силы в магнитных системах 3 и зазорах 2. Сердечники 1 втягиваются в зазор. Движение происходит по стрелке, показанной на фиг.1. При этом пружина 11 сжимается. Губки освобождают деталь для обработки на технологической машине.

4. Обратный ход происходит при отключении тока в катушках 4 под действием пружины 11, зажимающей деталь.

Таким образом, сердечники расположены в зазоре внешних магнитных систем только при позиционировании схвата.

Применение изобретения позволяет повысить грузоподъемность схвата, поскольку основной элемент, имеющий наибольший вес – магнитная система, оказывается размещенной не на руке ПР, а вне робота. Это существенно повышает удельное усилие на единицу массы. Повышение грузоподъемности позволяет увеличить производительность технологической единицы ГАП.

Кроме того, по сравнению с приводом от пневмо- и гидроцилиндра, значительно снижается шум, отсутствует опасность возникновения утечек рабочей жидкости, улучшается КПД, уменьшается энергопотребление. упрощается эксплуатация манипулятора, повышается надежность работы всей технологической единицы и ГАП в целом.

Применение ферромагнитных сердечников дает возможность значительно упростить систему за счет отсутствия токопровода на руке манипулятора, тем самым повысить надежность работы схвата.

Система управления 7 выполняется на стандартных функциональных элементах позиционной системы УМП-331, серийно выпускаемой промышленностью [3]. Система УМП-331 полностью может быть использована в качестве системы 7, так как содержит выходы на управление схватами робота.

Система построена по принципу синхронного автомата, в нем применены микросхемы серии К155.

Источники информации

1. А.с. СССР 1266737 – Привод схвата манипулятора. A.M.Литвиненко. – Опубл. 30.10.86, бюл. 40, заявка 3813169/25-08 от 19.11.84.

2. А.с. СССР 1548040 – Привод схвата манипулятора. A.M.Литвиненко. – Опубл. 07.03.90, бюл. 9, заявка 4413445/31-08 от 25.04.88.

3. «Управляющие системы промышленных роботов под ред. Макарова.» – М.: Машиностроение, 1984. – 288 с. ил.

Формула изобретения

Схват манипулятора, содержащий основание, на котором установлены рабочие органы в виде подпружиненных губок схвата, переходные элементы, на которых закреплены губки, и активные элементы, а также внешние магнитные системы, установленные неподвижно в местах позиционирования схвата, отличающийся тем, что активные элементы закреплены на переходных элементах, выполненных в виде рычагов, и выполнены в виде ферромагнитных сердечников с возможностью их расположения и втягивания при включении тока в зазор внешней магнитной системы, состоящей из сердечников и катушек, выводы которых подключены к блокам питания, управляемым системой управления.

РИСУНКИ