ПРИВОД СХВАТА МАНИПУЛЯТОРА
HANDLER GRABBER DRIVE

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.