Захоплювальний пристрій

Корисна модель відноситься до галузі машинобудування і може бути використана в маніпуляторах промислових роботів. Відомі захватні пристрої подібного призначення [1], що містять затискні губки з еластичними камерами для захвату деталей по зовнішній і внутрішній поверхням, які мають вигляд оболонки, наприклад, гумової у вигляді стакану, або гофрированної з односторонніми порожніми пальцями. Ці пристрої працюють під дією тиску повітря або рідини і дозволяють компенсувати похибки позиціювання або, навпаки, практично втрачають таку можливість, що є їх недоліком. Відомі також захватні пристрої [2], які виконані у вигляді трубки Бурдона, порожнина якої має можливість зв'язуватися з джерелом живлення робочого середовища завдяки багатоканальним розподілювачам. Недоліком таких захватних пристроїв є обмежені технологічні можливості - захват тільки по зовнішній поверхні деталі і по обмеженій поверхні контакта, а також зміщення осі деталі відносно осі трубки, що знижує точність центрування. Перелічені недоліки відсутні в адаптивному схваті маніпулятора [3], який додатково оснащений одностороннім клапаном, що розташований на торці безштокової порожнини пневмоциліндру, а поршень підпружинений відносно згаданого торця і виконаний у вигляді порожнього, відкритого з боку торця, розташованого в безштоковій порожнині пневмоциліндра з додатковими порожнинами. Однак присутній інший недолік - складність системи керування і необхідність введення додаткових каналів зв'язку з порожнинами. Крім того для захвату деталей по внутрішній поверхні це потребує суттєвих змін поза штокової частини, що теж ускладнює конструкцію. Найближчим аналогом, прийнятим за прототип, обраний захватний пристрій [4], що містить корпус, закріплений на ньому пневмоциліндр і затискні губки, при цьому пневмоциліндр оснащений поршнем із штоком, а затискні губки виконані у вигляді еластичних балонів і розташовані з боку штокової частини пневмоциліндра. Суттєвими недоліками прототипу залишаються: по-перше, обмежені технологічні можливості при захваті деталей різної форми, довжини і діаметру; по-друге, зниження точності центрування деталей; по-третє, необхідність ускладнення конструкції за рахунок виконання інших форм і розмірів еластичних балонів; вчетверте, неможливість регулювання сили контактної взаємодії затискних губок в залежності від ваги деталі - об'єкта маніпулювання. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення захватного пристрою шляхом того, що еластичні балони виконані у вигляді набору кілець тороідальної форми, співосно розташованих відносно пневмоциліндра, що дозволяє досягнути технічний результат - підвищити технологічні можливості і точність позиціювання. Розв'язання поставленої задачи досягається тим, що в захватному пристрої, що містить корпус, закріплений на ньому пневмоциліндр і затискні губки, при цьому пневмоциліндр оснащений поршнем із штоком, а затискні губки виконані у вигляді еластичних балонів і розташовані з боку штокової частини пневмоциліндра, новим є те, що еластичні балони виконані у вигляді одного або кількох кілець тороідальної форми. Завдяки цьому, при різній кількості кілець в наборі в залежності від ваги, форми і розмірів деталі можливо спростити конструкцію, регулювати силу затиску і забезпечити захват по зовнішній і внутрішній поверхням деталей. Співвісне розташування набору кілець відносно пневмоциліндра дозволяє підвищити точність центрування або позиціювання. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, де на Фіг.1 зображено поперечний переріз захватного пристрою з одним еластичним тороідальним кільцем для захвату коротких кільцевих деталей по внутрішній поверхні; на Фіг.2 - поперечний переріз захватного пристрою з набором еластичних тороїдальних кілець для захвату довгомірних трубних деталей по внутрішній поверхні; Фіг.3 - поперечний переріз захватного пристрою з набором еластичних тороідальних кілець для захвату циліндричних (або гранних) деталей по зовнішній поверхні. Захватний пристрій містить корпус 1 (Фіг.1), закріплений на ньому пневмоциліндр 2 і затискні губки 3, які виконані у вигляді еластичних кільцевих балонів тороідальної форми. Пневмоциліндр 2 оснащений поршнем 4 з ущільнюючими кільцями 5 і штоком 6, на торці якого прикріплений упорний диск 7. Еластичні тороїдальні кільця 3 (Фіг.1, 2) співосно розташовані завдяки штоку 6 відносно пневмоциліндра 2. Для затиску деталі 8 використовується тиск Р повітря, яке подається в отвір 9 пневмоциліндра 2 (Фіг.1-3). Співосність набору еластичних кілець 3 забезпечується насадкою 10 (Фіг.3), яка в свою чергу сцентрована відносно пневмоциліндра 2. Відвід штока 6 забезпечує сила пружності еластичних кілець 3 із замкненим в них повітрям, або додатково (для надійності розтиску) пружина 11 (Фіг.1-3). При маніпулюванні довгомірними деталями, між еластичними тороідальними кільцями 3 можливе використання проміжної втулки 12 (Фіг.2). Захватний пристрій працює наступним чином. Шток 6 з кільцем 3 вільно входить в отвір деталі 8 (Фіг.1) або вільно охоплює ззовні деталь 8 (Фіг.3). Повітря під тиском Р подається через отвір 9 в поза штокову порожнину пневмоциліндра, переміщуючи поршень 4 і шток 6 так, що стискаються (сплющуються) еластичні тороїдальні кільця 3. Це забезпечує зміну діаметра затискної поверхні кілець 3, натяг в зоні їх контактування з деталлю 8 з нормальною (радіальною) силою, яка надійно утримує деталь 8 від випадання, або вириву, під силами тертя між поверхнями кілець і деталі. Для звільнення деталі 8 після завантаження в робочу позицію тиск повітря знімається (Р=0), а шток 6 з поршнем 4 під дією пружини 11 відходять у вихідне положення. Налагодження захватного пристрою на форму, розмір і силу затиску деталі здійснюються кількістю еластичних тороідальних кілець 3, їх розмірами, а також тиском повітря Р в системі керування пневмоприводом. Джерела інформації. 1. Хмельницький Ю.В. Расчёт и конструирование захватных устройств промышленных роботов - К.: УМК ВО, 1990. - 76с.(рис.15 [а, б, г] стр.8) 2. А.с. СССР №1815222. Устройство для захвата детали. МПК B25J15/12, B25J15/00, опублик. 15.09.93г. Бюл.№18. 3. Заявка Франции №2601612. Захватное устройство МПК В25 11/00, 1988г. 4. Патент РФ №2021099. Адаптивный схват манипулятора. МПК B25J15/12, опублик. 15.10.94г. Бюл. №19.