Схват промышленного робота

СХВАТ ПРОМЫШЛЕННОГО РОБОТА.
Изобретение относится к промышленной робототехнике и может быть использовано в качестве устройств для перемещения деталей и заготовок промышленными роботами (ПР) в технологических системах.
Имеется достаточно большое количество конструкций схватов ПР. Аналогом предлагаемого схвата является схват EDP «Пума 560 1, в котором палец выходного конца штока пневмоцилиндра входит в прорези кулис, контактирующих с зажимными губками схвата, установленными в прямолинейных направляющих кронштейнов, которые прикреплены к корпусу пневмоцилиндра. При перемещении штока кулисы сдвигают губки, сжимая и разжимая захватываемую деталь. Данный схват имеет следующие недостатки. Вопервых, из-за наличия прорезей в кулисах губки получают значительный люфт при перемещениях. Во-вторых, за счет нерациональной кинематической схемы схвата не может быть достигнуто значительное усилие зажима, что ведет к необходимости увеличения размеров пневмоцилиндра. В- третьих, при внезапном падении давления в пневмоцилиндре схват может при движении раскрыться.
Прототипом предлагаемого изобретения является схват робота 2, имеющий клинорычажный механизм, включающий корпус, коаксиально размещенный в корпусе схвата, зажимные губки, силовой механизм линейного перемещения одностороннего действия с возвратными пружинами, двуплечие рычаги, которые шарнирно установлены в корпусе и подпружинены пружинами сжатия в сторону их раскрытия. Рычаги несут на одних концах губки, а другими взаимодействуют с конечным элементом силового механизма линейного перемещения в форме конуса.
Недостатками приведенной конструкции следует считать относительно узкий диапазон хода зажимных губок, увеличенные осевые размеры схвата. Примененные пружины сжатия для раскрытия рычагов при деформировании изгибаются и не позволяют получить существенный диапазон смьпсания губок схвата. Губки при зажиме премещаются по дуге окружности, что создает неравномерный контакт губок с деталью в случае изменения диаметра детали после обработки. Конус конечного элемента силового механизма направлен противоположно по отношению к усилию возвратных пружин привода одностороннего действия, в результате чего при отключении привода (падении давления в пневмосистеме) схват под действием пружин может раскрыться, а удерживаемая деталь выпасть из губок.
Рычаги взаимодействуют с конечным элементом привода, создавая трения скольжения, что приводит к уменьшения зажимнго усилия губок и к повышенному износу рычагов.
Задачами настоящего изобретения являются создание возможности более широкого диапазона регулирования губок схвата, сокращение его осевых габаритов, обеспечение более точного и безопасного удержания заготовки при изменении ее диаметра в процессе обработки и сохранения надежного с увеличенной силой зажима заготовки при падении давления в пневмосистеме за счет уменьшения трения в шарнирно-рычажном механизме, а также исключение люфта в соединении концов рычагов с выходной частью штока пневмоцилиндра.
Поставленные задачи решаются за счет того, что двуплечие рычаги вьшолнены криволинейными. Они контактируют с конечным элементом наружной части штока пневмоцилиндра с использованием роликов, а другими своими концами входят в пазы кулачков, смонтированных на прямолинейных направляющих кронштейнов корпуса клинорычажного механизма. При этом конечный элемент, смонтированный на штоке силового механизма, имеет возможность регулирования его положения вдоль оси и снабжен с двух сторон фиксируюшлми устройствами. Конечный элемент имеет конусность или уклон, направленный в сторону действия возвратных пружин, а рычаги подпружинены в сторону раскрытия схвата относительно кронштейнов пружинами растяжения.
Применение такой конструкции позволяет за счет использования криволинейных рычагов сократить осевые габариты схвата. Кулачки с губками, установленные в прямолинейных направляющих, использование пружин растяжения вместо пружин сжатия, наличие возможности регулирования положения конечного элемента с возможностью фиксации специальными устройствами обеспечивают значительное увеличение диапазона действия зажимных губок. Направление конусности или уклона конечного элемента силового механизма (штока пневмоцилиндра) в сторону действия на него возвратных пружин позволяет надежно удерживать деталь в схвате при отключении привода.
Супщость изобретения поясняется чертежом.
На фиг. 1 приведен общий вид схвата ПР, на фиг 2 - разрез через кулачки с призматическими губками.
Кулачки 1 с губками (фиг.1) установлены в прямолинейных направляющих 2 кронштейнов 6 корпуса клинорычажного механизма. С другой стороны кулачки имеют полости 3, в которые входят закругленные концы криволинейных рычагов перемещения губок 4, смонтированных на щарнирах 5 . Противоположные концы рычагов подпружинены пружинами растяжения 7 относительно кронштейнов с усилием, противоположном направлению зажима, и контактируют через ролики 14, установленные на осях 15с конечным
элементом 18, смонтированном на штоке 8 привода 9. При этом конечный элемент имеет конусность или уклон, направленный в сторону действия возвратных пружин 13 на шток привода. Крышка 12 корпуса клинорычажного механизма крепится с помощью винтов 10. Поршень привода 11 подпружинен относительно выходной крышки набором тарельчатых пружин 13. Конечный элемент 18 смонтирован на штоке привода 8 с возможностью перемещения вдоль оси последнего. Устройства фрпссации (гайки) 16 и 17 фиксируют осевое положение конечного элемента с двух сторон.
Кулачки с губками (фиг. 2) имеют П-образную прорезь 14, куда входят направляющие 2 кронштейнов 6.
Схват работает следующим образом. При подаче давления Рв в щасвую часть пнемоцилиндра поршень 11 со штоком 8, сжимая тарельчатые пружины 13, перемещаются в сторону выходной крыщки 12. При сжатии пружин 13 рычаги 4 под действием конечного элемента 18 поворачиваются относительно шарниров 5, перемещая кулачки с губками 1 по направляющем 2 кронштейнов 6 от оси схвата. В результате этого схват под действием пружин 7 раскрывается. При снятии давления в пневмосистеме тарельчатые пружины 13 разжимаются и перемещают поршень 11 в сторону от выходной крышки 12, увлекая за собой контактирующие с конечным элементом 18 концы рычагов 4 с роликами 14, которые через другие концы, имеющие закругления и входящие в полости 3 кулачков с губками, 1 перемещаются к оси схвата. За счет коршческого участка конца штока сила зажима увеличивается. Схват под действием тарельчатых пружин закрьшается и надежно удерживает заготовку. Наличие пружин растяжения 7, действующих непосредственно на рычаги, позволяет избежать люфтов в соединении последних с коническим конечным элементом штока привода. При необходимости переналадки схвата на другую деталь фиксирующие устройства 16 и 17 открепляются, конечный элемент 16 перемещается в новое положение, после чего он вновь фиксируется данными устройствами.
ИСТОЧНИК ИЗВЕСТНОСТИ
1.Челпанов И.Б., Колпашников С.Н. Схваты промышленных роботов. - Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1989. -287.: ил. стр. 81.
2.Патент РФ 2022780 от 15.11.94. Схват робота. Кл. В 25 J 15/00.