SU1168090A3

SU1168090A3 - Кисть промышленного робота

Info

Publication number: SU1168090A3
Application number: SU823451222A
Authority: SU
Inventors: Инаба Хадзиму; Накадзима Сейитиро; Сакакибара Синсуке; Нихей Рио
Original assignee: Фудзицу Фанук Лимитед (Фирма)
Priority date: 1980-09-30
Filing date: 1982-05-29
Publication date: 1985-07-15
Also published as: KR830007229A; EP0060896B1; JPS5761487A; WO1982001152A1; EP0060896A1; KR850000041B1; US4479673A; EP0060896A4

Abstract

КИСТЬПРОМЬШШЕННОГО РОБОТА дл схвата издели , содержаща основание , соединенное с подвижным зап стьем, плиту, имекицую ладонную поверхность, две пары схватьтающих пальцев, подвижно установленных на ладонной поверхности плиты таким образом, что схватывающие пальцы каждой пары расположены симметрично друг другу относительно центра ладонной поверхности и с возможностью перемещени по направлению друг к другу при сьрлкании и разведении пальцев одной пары, отличающа с тем, что, с целью повьшени надежности при удержании издели большой массы и неправильной формы, один из схватьтающих пальцев в каждой паре жестко св зан со штоком независимого газового цилиндра, установлен (Л ного параллельно оси перемещени схватывающих пальцев в этой паре, а другой соединен с первым схватывающим пальцем посредством допол ,нительно введенного шатуна.

Description

Од СХ) . Изобретение относитс к промышленному роботу, конкретно к кисти промышленного робота дл улучшени захватывающей функции руки. Известна кисть промышленного робота, содержаща основание, соединенное с подвижным зап стьем, плиту, имеющую ладонную поверхност две пары схватывающих пальцев, подвижно установленных на ладонной поверхности плиты, причем схйатьша щие пальцы каждой пары расположены симмёП-рично друг другу относительно центра ладонной поверхности и с возможностью перемещени по направлению друг к другу дл смыкани при захвате издели или их разведени при отпускании издели , причем направление смыкание и разведени пальцев одной пары перпендикул рно направлению смыкани и разведени пальцев другой пары lj, Недостатком известной кисти вл етс низка надежность при удержании издели большой массы и неправильной формы. Цель изобретени т повышение надежности при удержани издели большой массы и неправильной формы Поставленна цель достигаетс тем, что в кисти промышленного робота , содержащей основание, соединенное с подвижным зап стьем, плит имеющую ладонную поверхность, две пары схватывающих пальцев, подвижно установленных на лодонной поверхности плиты таким образом, что схватывающие пальцы к 1ждой пары расположены симметрично друг другу относительно центра ладонной поверхности и с возможностью перемещени По направлению друг к другу или друг от друга при смыкании или разведении пальцев во взаимно перпендикул рных направлени х, один и схватьтающих пальцев в каждой паре жестко св зан со штоком независимого 1 азового цилиндра, установлен ного параллельно оси перемещени схватывающих пальцев в этой паре, другой соединен с первым схватываю щим пальцем посредством дополнител но введенного шатуна. На фиг. 1 показан промышленный робот (перспективный вид), снабжен ный рукой робота, имеющей кисть, соответствующую одному из варианто исполнени изобретени ; на фиг. 2 кисть промышленного робота в аксонометрии , на фиг. 3 - схема устройства дл приведени в действие кисти; на фиг. 4 - кисть промьш ленного робота, вариант исполнени } на фиг. 5 - временна схема сигналов , подаваемых регулирующим устройством , когда захватывающие пальцы открываютс и закрываютс . Проньшшенный робот (фиг. 1) имеет неподвижную опору 1, поворотную плиту 2, устаноапенную на неподвижной опоре таким образом, что она может вращатьс в.пр мом и обратном направлени х, два вертикальных направл ющих вала 3 (фиг. 1 показан один вал 3). Валы 3 устанавливаютс на поворотной плите 2 дл обеспечени подвижности коробки 4 робота в вертикальном направлении. Вертикальный подающий ходовой винт 5 устанавливаетс параллельно вертикальным направл ющим валам 3 и вводитс в резьбовое соединение с коробкой 4 робота так, что коробка вертикально перемещаетс вдоль направл ющих валов 3 в соответствии с вращением вертикального подающего ходового винта 5. Коробка 4 робота поддерживает рычаги 6 и 7 робота так, что они выт гиваютс и вт гиваютс в осевом направлении, а рука 8 робота крепитс к концам . рычагов 6 и 7 робота через цапфовый механизм 9. Рука 8 имеет плиту 10 с ладонной поверхностью 11, а противоположна поверхность плиты 10 назьшаетс тыльной поверхностью 12. Схватывающне пальцы 13 устанавливаютс так, что они выт нуты в направлении, перпендикул рном ладонной поверхности опорной плиты 10 руки 8, образуют две пары, установленные симметрично одна другой относительно центра ладонной поверхности. Эти пальцы перемещаютс по направлению к центру ладонной поверхности синхронно друг с другом дл осуществлени операции смыкани пальцев при захвате издели или их разведени один или другого дл раскрыти пальцев при отпускании издели . При этом пальцы подход т под обрабатываемое изделие. Втора пара пальцев устроена так же,, как и перва , за исключением того, что их направление открывани и закрывани пересекает

3

направление открывани и закрывани первой пары пальцев под пр мым углом. Пaлы)I 13 имеют L -образный профиль. Внутри опорной плиты 10 руки установлен механизм дл закрывани и открывани пальцев (фиг. 3), а прижимающее приспособление 14 расположено в центральной части ладонной поверхности 11. Прижимающее приспособление 14 содержит фиксирующую часть 15 и прижимающий палец 16. Внутри фиксирующей части 15 привод, например газовый цилиндр (на фиг. 2 не показан), установлен таким образом, что он св зан с прижимающим пальцем 16, чтбы приводить его в движение в вертикальном направлении. Когда захватывающие пальцы 13 захватьшают обрабатываемое изделие, прижимающий палец 16 приводитс в движение, чтобы прижать обрабатываемое изделие к выступам пальцев 13.

Присоединительный кронштейн 17 устанавливаетс на тьтьной поверхности 12 опорной плиты 10 руки и имеет такую форму, что он может быт . присоединен к цапфовому механизму 9 (показано на фиг. 1).

Перва пара пальцев 13 установлена с возможностью скольжений по направл ющим валам 18 и-19, прикрепленным к неподвижному кронштейну 20 при этом захватывающие пальцы 13 поддерживаютс кронштейнами 21 и 22 аоответственно. Верхние концевые участки поддерживающих кронштейнов 21 и 22 присоединены с возможностью скольжени и вращени к обоим концам независимого звена - шатуна 23 с помощью штифтов 24 и 25. Центральна часть щатуна 23 поддерживаетс на неподвижном кронштейне 20 с помощью щтифта 26 так, что шатун 23 может поворачиватьс . Шток 27 газового цилиндра 28 св зан с концевой частью кронштейна 29, присоединенного к нижнему концу одного из поддерживающих кронштейнов 21 или 22. В результате этого при движении взад и вперед поршн 30 цилиндра 28 захватывающие пальцы 13 перемещаютс параллельно друг другу вдоль направл ющих валов 31 и 32 с помощью упом нутого шатунного элемента , так что эти пальцы противосто т друг другу и осуществл ют операцию открывани и закрывани .

68090 4

Втора пара захватывающих пальцев устанавливаетс так, что направление их перемещени пересекает направление перемещени первой пары пальцев под пр мым углом. Захватывающие пальцы 13 второй пары перемещаютс вдоль направл ющих валов 31 и 32 вторым газовьм цилиндром 33 при помощи механизма, имеющего 10 так-то же конструкцию, как и шатунный механизм дл первой пары захватывающих пальцев, который размещаетс с противоположной стороны неподвижного кронштейна 20 и со- , 5 держит направл ющие валы 31 и 32,

поддерживающие захватывающие пальцы кронштейны 34 и 35, привод щие в действие кронштейн 36 штифты 37, 38 и 26 и шатун 39 (независимое

звено). На фиг. 3 также обозначены:, управл ющее роботом устройство 40, линии 41-45 электрических сигналов , источник 46 среды сжатого воздуха , линии 47-54 передачи (каналы)

5 , и многовходовые соленоидные обратные клапаны 55, 56 и 57 дл регулировани направлени потока рабочей среды. Эти клапаны выполн ют многовходовые операции на основании

0 электрических сигналов от управл ющего роботом устройства 40. В частности (фиг. 3) с помощью многовходовой операции многоходового соленоидного клапана 55 лини 54 св зываетс с одной из линий 52 или 53. В этом случае рабоча среда, текуща по линии 52, проходит через обратный клапан 56 и течет по линии 51 при том же давлении, что и в

0 ЛИНИИ воздуха в источнике 46, а

давление воздуха в линии 53 снижаетс до предварительно заданного уровн с помощью снижающего давление клапана 58, и воздух проходит через

S обратный клапан 59 и течет в линию 51. Путем описанного регулировани давлени воздуха в двух ступен х силы, привод щие в действие газовые цилиндры 28 и 33, регулируютс .

0 на двух уровн х (один сильный и один слабый), поэтому захватывающа сила пальцев кисти также может регулироватьс на двух уровн х (одном сильном и одном слабом), т.е. за-

5 хватывающа сила пальцев кисти может выбиратьс в соответствии с весом обрабатьшаемого издели и мржет быть соответственно выбрана ра5

боча среда, например воздух, высокого или низкого давлени , в силу чего можно избежать излишнего его расхода и он может использоватьс с высокой эффективностью. В данном варианте исполнени давление рабочей среды воздуха регулируетс на двух уровн х. Однако, если количество соответствующих элементов , таких как снижающие давление рабочей среды воздуха клапаны, увеличиваетс , может быть создано устройство, регулирующее давление воздуха, способное многостадийно регулировать это давление. Многоходовые клапаны 56 и 57 имеют то же устройство. Например, канал 51 селективно св зан с каналом 47 или 48, в результате воздух вводитс поочередно в камеры 60 и 61 газового цилиндра 28, чтобы перемещать поршень 30 взад-вперед. Может быть выполнена модификаци , согласно которой , когда соленоидный клапан находитс в нейтральном положении, канал 51 закрываетс , чтобы прекратить воздушный поток в каналы 47 или 48. Если оба многовходовых соленоидных клапана 56 и 57 одновре менно наход тс в нейтральных положени х или если один или другой из этих клапанов находитс в нейтральном положении, то перва и втора пара захватывающих пальцев 13 могут быть открыты или закрыты синхронно или независимо.

На фиг. 4 представлен многоходовой соленоидный клапан 62 дл прижимающего устройства 14 на фиг. 2.

Предпочтительный вариант работы кисти руки промышленного робота описан далее соссылкой на фиг. 3 и на временную схему, представленную на фиг. 5.

Когда обрабатываемое изделие захватываетс одной парой захватывающих пальцев 13 (фиг. 3), дл того, чтобы правильно удерживать обрабатьшаемое изделие (так, чтобы ег центр совпадал с центром кисти руки оно также захватываетс второй парой захватывающих пальцев 13 с большей захватьшающей силой, тогда как меньша захватывающа сила поддерживаетс в первой паре захватьшающи пальцев, а затем захватывающа сила первой пары пальцев 13 измен етс на больгоую захватывающую силу. Если

0906

захватьшлклцис пальцы работают в такой последовательности, то достижение совпадени центра обрабатываемого издели с центром, кисти руки осуществл етс более уверенно, 4eNf в том случае, когда две пары захватывающих пальцев работают одновременно .

На фиг. 5 представлена временна

схема электрических сигналов, подаваемых от управл ющего роботом устройства 40 по сигнальным лини м 41-45 соответственно. Когда обрабатываемое изделие удерживаетс ,

сначала ситнал на сигнальной линии 45 (фиг. 3) поддерживаетс на высоком уровне в соответствии с командными данными, заданными и накопленными заранее в управл ющем роботом

устройстве 40, а затем сигна.а на сигнальной линии 41 поддерживаетс на высоком уровне. В результате этого перва пара захватывающих пальцев 13 сначала захватывает обрабатываемое изделие со слабой захватывающей силой, затем от управл ющего устройства 40 сигнал на сигнальной линии 45 поддерживаетс на низком уровне, а сигнал на сигнапьной линин 43 поддерживаетс на высоком ypojiHe, в силу чего втора пара захватывающих пальцев захватывает обрабатываемое изделие с большей захватывающей силой. В это врем (даже если центр обрабатываемого издели отклон етс от направлени перемещени захватывающих пальцев, поскольку захватьшающие силы в каждой паре захватывающих пальцев разные ) центр обрабатываемого издели может быть приведен в соответствие с центром кисти руки. В положении, когда центр обрабатьшаемого издели совпадает с центром Кисти руки, сигнал на сигнальной линии 42 поддерживаетс на высоком уровне, в результате чего захватывающа сила измен етс на большую. Затем осуществл етс операци перемещени обрабаты-

ваемого издели в заданное положение , и сигналы на сигнальных лини х 41 и 44 поддерживаютс на высоком уровне при помощи управл ющего устройства 40, в результате чего пальцы 13 одновременно выполн ют операцию открывани при высоком давлении воздуха, чтобы освободить обрабатываемое изделие в заданном положении.

12

10

73

/4

4/

Фиг 5

4/

Фиг. 5

Claims

КИСТЬ ПРОМЬШШЕННОГО РОБОТА для схвата изделия, содержащая основание, соединенное с подвижным запястьем, плиту, имеющую ладонную поверхность, две пары схватываю- щих пальцев, подвижно установленных на ладонной поверхности плиты таким образом, что схватывающие пальцы каждой пары расположены симметрично друг другу относительно центра ладонной поверхности и с возможностью перемещения по направлению друг к другу при сьрлкании и разведении пальцев одной пары, отличающаяся тем, что, * с целью повьяпения надежности при удержании изделия большой массы и неправильной формы, один из схватывающих пальцев в каждой паре жестко связан со штоком независимо- С л го газового цилиндра, установленного параллельно оси перемещения схватывающих пальцев в этой паре, а другой соединен с первым схватывающим пальцем посредством дополнительно введенного шатуна.

Sи „ 1168090

1 168090