ЗАХВАТНОЕ УСТРОЙСТВО
GRIPPER

Изобретение относится к машиностроению, более конкретно, к схватам автооператоров, манипуляторов и роботов.
Известно устройство для преобразования движений, содержащее упругое кольцо и привод его деформации [1]. Его недостатком является непригодность к схватыванию и удержанию деталей.
Известны захваты, содержащие упругие элементы - плечи для удержания деталей и привод деформации упругой центральной части, соединяющий плечи [2.3]. Они обладают простотой и широкими технологическими возможностями. За прототип принято захватное устройство [3]. Его недостатком является траектория движения плеч по дуге с отходом от базовой поверхности. По этой причине захват не может брать тонкие плоские детали, тарельчатые и сферические детали с плоской опорной поверхностью. Кроме того, внутренняя рабочая поверхность плеч не позволяет захватывать детали за отверстия, тем самым ограничивает диапазон их размеров расстоянием между плечами.
Технический результат захватного устройства состоит в многообразии форм захватываемых деталей малых толщин - от сферической и тарельчатой до призматической, в широком диапазоне размеров - отношения наибольшего к наименьшему до 10.
Указанный результат достигается плоской траекторией рабочего движения упругого элемента. С этой целью упругий элемент выполнен в виде тонкостенной трубы некруглого сечения, вдоль наибольшей оси которого у одного из торцов трубы расположен привод с толкателем возвратно-поступательного движения. Со стороны свободного торца трубы выполнены продольные прорези, образующие рабочие лепестки, и закреплены накладки повышенной шероховатости.
На чертежах фиг. 1 изображает захватное устройство, общий вид; фиг. 2 -продольный разрез на фиг. 1, повернут; фиг. 3-вид снизу на фиг. 2; фиг. 4 -вид снизу на фиг. 2 с захватом детали внутренними стенками трубы; фиг. 5 -вид сверху на фиг. 2 с захватом детали наружными стенками трубы.
Захватное устройство содержит упругий элемент в виде тонкостенной трубы 1 некруглого сечения и привод 2 ее деформации сжимающего типа (фиг. 1, 2). Некруглое сечение трубы имеет эллипсовидную форму 3 (фиг. 3). Возможны другие полигональные формы сечения. Приводом может быть пневмо- или гидроцилиндр, электромагнитная катушка, кулачковый механизм. В конкретном примере пневмоцилиндр 2 со штоком - толкателем 4 установлен вдоль наибольшей оси сечения трубы. Верхняя часть трубы закреплена в держателе 5 пневмоцилиндра и в его толкателе 4.
Со стороны свободного торца трубы на расстоянии наибольшей оси ее сечения выполнены продольные прорези 6. Они образуют упругие лепестки для лучшего прилегания юбки трубы к поверхности детали. Число прорезей и лепестков пропорционально размерам и жесткости трубы. С внутренней стороны лепестков могут быть закреплены накладки 7 повышенной шероховатости для лучшего сцепления с захватываемой деталью (см. фиг. 2).
Устройство работает следующим образом. При подаче сжатого воздуха в штоковую полость пневмоцилиндра 2 толкатель 4 смещается по стрелке F и сжимает трубу 1 на ход h (фиг. 4). Труба расширяется по наименьшей оси сечения на величину больше размера захватываемой детали 8. Автооператор держателем 5 перемещает пневмоцилиндр с трубой в позицию захвата. В этом положении при подаче сжатого воздуха в поршневую полость пневмоцилиндра толкатель отходит обратно (см. штрих - пунктир). Упругая труба, стремясь принять прежнюю форму, уменьшает ширину отверстия на рабочем торце и зажимает лепестками деталь. Аналогичным образом осуществляется захват деталей 8 типа полых крышек, коробок за их внутреннюю полость наружной поверхностью трубы 1 (фиг. 5). Распрямляясь в исходное положение, труба упирается наружными стенками вблизи наибольшей оси эллипса в отверстие детали. Использование для зажима деталей обеих сторон стенки трубы увеличивает вдвое диапазон размеров удерживаемых деталей.
Конкретный пример выполнения. Упругая труба высотой 64 мм и толщиной стенки 0.2 мм из пружинной стали 60С2 имеет поперечное сечение эллипсовидной формы с осями 64 мм и 16 мм, масса - 15 г (см. фиг. 1). Вдоль трубы на расстоянии большой оси эллипса выполнены две прорези высотой 42 мм от торца. При сжатии трубы вдоль большой оси эллипса она расширяется в направлении малой оси и внутренними стенками захватывает детали любой формы высотой от 1 до 60 мм и наибольшим размером наружной поверхности от 24 до 48 мм. Детали, имеющие отверстия или полости размерами от 50 до 64 мм, захватываются наружными стенками трубы.
Захватное устройство является простым, широкоуниверсальным и быстродействующим. По сравнению с шарнирно-рычажным схватом оно имеет массу в 15-20 раз меньше, во столько же раз меньшую трудоемкость изготовления и обеспечивает двукратный диапазон размеров.
Источники информации, принятые во внимание.
1. Авторское свидетельство СССР 937845, МПК F16H 21/54. Упругий механизм мембранного типа. 1982.
2. Авторское свидетельство СССР 715284, МПК B23Q 3/06. Захват. 1980.
3. Авторское свидетельство СССР 933608, МПК В66С 3/00. Захватное устройство. 1982. Прототип