Адаптивный рабочий элемент захватного устройства
ADAPTIVE WORKING ELEMENT OF GRABBING DEVICE

Изобретение относится к рабочему элементу захватного устройства промышленного робота. Адаптивный рабочий элемент может быть использован для захвата деталей или объектов неправильной формы в ходе производственных операций.
Известен патент US 2754708 (A), «Vise for irregularly shaped objects» («Тиски для объектов неправильной формы»), опубликован 17 июля 1956 г. Тиски содержат рабочий элемент, включающий корпус, массив пальцев, установленных перпендикулярно плоскости захвата рабочего элемента в шахматном порядке, при этом каждый палец выполнен с возможностью перемещения вдоль своей оси и возвращается в начальное положение пружиной. Недостатком, усложняющим конструкцию, является присутствие штифтов, соединяющих палец с ограничителем движения, штифт проходит через отверстие в ограничительной пластине, которая установлена внутри корпуса. Конструкция содержит механизм фиксации пальцев, поэтому пальцы установлены вплотную друг к другу.
Известен патент US 5407185 (A), «Reconfigurable clamp» («Зажим с перенастраиваемой конфигурацией»), опубликован 18 апреля 1995 г. Зажим содержит рабочий элемент, включающий корпус, массив пальцев, установленных перпендикулярно плоскости захвата рабочего элемента, при этом каждый палец выполнен с возможностью перемещения вдоль своей оси. Недостатком, усложняющим конструкцию, является наличие пневматического оборудования, за счет давления газа пальцы возвращаются в начальное положение, а также фиксируются в своем положении пневматическим механизмом. Пальцы установлены вплотную друг к другу для возможности их фиксации.
Известен патент DE 102012107957 (В3), взятый за прототип, «Greifkopf, Greifzange und Roboter mit segmentierter  zum Ergreifen beliebig geformter Objekte» («Устройство захвата с сегментированной поверхностью для захвата объектов любой формы»), опубликован 12 сентября 2013 г. Устройство содержит рабочий элемент, включающий корпус, массив пальцев, установленных перпендикулярно плоскости захвата рабочего элемента, при этом каждый палец выполнен с возможностью перемещения вдоль своей оси и возвращается в начальное положение пружиной. К недостаткам относится близкое расположение пружин, что может привести к зацеплению их и заклиниванию механизма. Конструкция содержит механизм фиксации пальцев, поэтому пальцы установлены вплотную друг к другу.
Техническая задача заключается в расширении арсенала технических средств того же назначения. Характеристики, предъявляемые к адаптивному рабочему элементу, включают простоту сборки и технического обслуживания конструкции, предотвращение зацепления пружин, фиксация пальцев не требуется.
Техническая задача достигается тем, что в адаптивном рабочем элементе захватного устройства, содержащем корпус, массив пальцев, установленных перпендикулярно плоскости захвата рабочего элемента в шахматном порядке, при этом каждый палец выполнен с возможностью перемещения вдоль своей оси и возвращается в начальное положение пружиной, согласно изобретению пальцы установлены в направляющих отверстиях корпуса, а пружины отделены друг от друга сепаратором в виде волнообразной пластины.
На фиг. 1 изображен внешний вид адаптивного рабочего элемента захватного устройства.
На фиг. 2 изображена конструкция адаптивного рабочего элемента захватного устройства, задняя крышка корпуса скрыта для наглядности.
На фиг. 3 изображен захват объекта с применением адаптивного рабочего элемента.
Адаптивный рабочий элемент захватного устройства содержит корпус 1, массив пальцев 2, установленных перпендикулярно плоскости захвата рабочего элемента в шахматном порядке (фиг. 1).
Каждый палец 2 выполнен с возможностью перемещения вдоль своей оси и возвращается в начальное положение пружиной 3 (фиг. 2). Пальцы 2 установлены в направляющих отверстиях 4 корпуса 1 и содержат ограничитель движения 6, служащий для остановки пальца в начальном положении. Пальцы 2 выполнены полыми для уменьшения массы.
Направляющие отверстия 4 в корпусе 1 обеспечивают зазор между пальцами 2, а шахматный порядок направляющих отверстий 4 позволяет установить между рядами пальцев 2 сепаратор 5 в виде волнообразной пластины. При этом сепараторы 5 за счет волнообразной формы отделяют соседние пружины 3 друг от друга, что позволяет предотвратить их сцепление. Сепаратор 5 выполнен из перфорированной пластины для уменьшения массы.
Конструкция обладает простотой сборки и технического обслуживания, в корпус 1 последовательно устанавливаются пальцы 2, сепараторы 5 и пружины 3, затем закрывают заднюю крышку (не показано) корпуса 1. При техническом обслуживании, сняв заднюю крышку корпуса 1, получают доступ к каждому элементу конструкции.
Адаптивный рабочий элемент предназначен для использования в захватных устройствах, где захват объекта 7 производится путем зажима его рабочими элементами при их перемещении (фиг. 3).
При захвате объекта пальцы 2, контактирующие с объектом 7, смещаются от своего начального положения внутрь корпуса 1, при этом плоскость захвата рабочего элемента, формируемая пальцами 2, принимает форму объекта 7. Объект 7 удерживается пальцами 2 за счет сил тяжести, при этом объект опирается на пальцы 2, которые выполняют поддерживающую функцию.
Боковое воздействие на объект 7 пальцами 2 минимально. Пальцы 2 поддавливают объект с боков за счет пружин 3, удерживая его от горизонтальных колебаний и не повреждая поверхности объекта.
При отпускании объекта пальцы 2 рабочего элемента возвращаются в начальное положение пружинами 3.
Конструкция адаптивного рабочего элемента захватного устройства проста в сборке и техническом обслуживании, предотвращает зацепление пружин, полностью решает поставленную техническую задачу.