SU1689063A1 - Adaptive catch module of industrial robot - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к робототехнике и предназначено дл  использовани  в конструкци х промышленных роботов и манипул торов , Целью изобретени   вл етс  повышение надежности захвата объектов перемещени  за счет применени  автома А ч тической системы регулировани  усили  сжати  губок в зависимости от массы захватываемого объекта. Механизм 1 сжати  губок и его привод 2 выполнены на подпружиненном шарнирно закрепленном основании , имеющем механическую св зь 3 с регулирующим элементом дроссел  4, соединенного с входом привода одностороннего действи  задатчика давлени  13. Шток задатчика 13 снабжен пилообразным профилем 10 и зубчатой рейкой 9, через зубчатое колесо 12 св занной с валом задатчика 13 давлени . Выход задатчика 13 через распределитель 6 соединен с входом привода механизма 1 сжати  губок, в одной из которых расположен другой дроссель 17, св занный с входом упора 11. Упор 11 взаимодействуете пилообразным профилем 10 и выполнен в виде привода одностороннего действи . 1ил. - ё О 00 ю о о соThe invention relates to robotics and is intended for use in the construction of industrial robots and manipulators. The aim of the invention is to increase the reliability of the capture of objects of movement by using an automatic sponge compression force control system depending on the mass of the object being captured. The jaw compression mechanism 1 and its actuator 2 are made on a spring-loaded articulated base having a mechanical connection 3 with a regulating element of the throttle 4 connected to the input of the single-acting actuator of the pressure setting device 13. The control rod 13 is provided with a saw-tooth profile 10 and a toothed rack 9 through the gear a wheel 12 connected to a shaft of a pressure setting device 13. The output of the setting device 13 is connected through the distributor 6 to the input of the drive of the compression mechanism 1 of the jaws, in one of which there is another choke 17 connected to the input of the stop 11. The support 11 interacts with the saw-tooth profile 10 and is designed as a one-way drive. 1il - ё О 00 ю о о со со

Description

Изобретение относитс  к робототехнике и предназначено дл  использовани  в конструкци х промышленных роботов и манипул торов .This invention relates to robotics and is intended for use in the construction of industrial robots and manipulators.

Цель изобретени  - повышение надежности захвата объектов перемещени  за счет применени  автоматической системы регулировани  усили  сжати  губок в зависимости от массы захватываемого объекта. На чертеже изображен захватный модуль .The purpose of the invention is to increase the reliability of capturing objects of motion by using an automatic system for regulating the force of compression of sponges depending on the mass of the object being captured. The drawing shows a gripping module.

Адаптивный захватный модуль состоит из механизма 1 сжати  губок схвата, привода 2 одностороннего действи  сведени  губок, подпружиненного относительно основани  и механической св зью 3 св занного с регулирующим элементом дроссел  4. Питание привода 2 осуществл етс  через распределители 5 и 6 и делитель давлени , включающий дроссели 4 и 7. Выход делител  давлени  соединен с приводами 2 и 8. Шток привода 8 одностороннего действи  оснащен зубчатой рейкой 9 и пилообразным профилем 10, во впадины которого входит упор 11, также выполненный в виде привода одностороннего действи . Зубчата  рейка 9 входит в зацепление с зубчатым колесом 12, жестко насаженным на вал пневматического задатчика 13 давлени , выход которого соединен с одним из входов распределител  6.The adaptive gripping module consists of a gripping jaws mechanism 1, a jaws unidirectional drive 2, spring-loaded relative to the base and a mechanical link 3 connected to the throttle control element 4. The drive 2 is powered through valves 5 and 6 and a pressure divider including chokes 4 and 7. The output of the pressure divider is connected to the actuators 2 and 8. The actuator stem 8 of one-way action is equipped with a gear rack 9 and a saw-tooth profile 10, in the hollows of which there is a stop 11, also designed as ode to unilateral action. A toothed rack 9 engages with a gear wheel 12 rigidly mounted on a shaft of a pneumatic pressure setting device 13, the output of which is connected to one of the inputs of the distributor 6.

Привод 14 осуществл ет ротацию схвата , т.е. поворот вокруг его продольной оси. Соединительна  лини  15 распределител  16, котора  в исходном положении робота соединена с атмосферой, сопр жена также с управл ющим устройством распределител  6. Одна из губок схвата, например верхн  , оснащена дросселем 17 (выполненным в виде канала), который вместе с дросселем 18 образует делитель давлени , и его выход соединен с входом упора 11.The actuator 14 rotates the gripper, i.e. rotation around its longitudinal axis. The connecting line 15 of the distributor 16, which in the initial position of the robot is connected to the atmosphere, is also connected to the control device of the distributor 6. One of the gripper jaws, for example, upper, is equipped with a choke 17 (made in the form of a channel), which together with the choke 18 forms a divider pressure, and its output is connected to the inlet of the stop 11.

Адаптивный захватный модуль работает следующим образом.Adaptive grip module works as follows.

При поступлении команды от системы управлени (не показана) на сведение губок схвата с помощью механизма 1 дл  зажати  объекта манипулировани  распределители 5 и 6 наход тс  в положении I. Сжатый воздух с добавлением РП1 поступает на вход делител  давлени , представленного дроссел ми 4 и 7, выход которого соединен с поршневой полостью привода 2. Если вес груза в схвате составл ет промежуточное значение между минимальной и максимальной величинами, то привод 2, проворачива сь относительно оси креплени , воздействует на запорно-регулирующий элемент дроссел  4 (уменьшает его проводимость ), то в свою очередь приводит к увеличению давлени  в поршневой полости привода 2 и, следовательно, к перемещению поршн  со штоком вправо и увеличению усили  зажати  объекта манипулировани .When a command is received from a control system (not shown) to reduce the gripping jaws using the mechanism 1 to clamp the manipulation object, the valves 5 and 6 are in position I. Compressed air with the addition of RP1 is fed to the inlet of the pressure divider represented by throttles 4 and 7, the output of which is connected to the piston cavity of the actuator 2. If the weight of the load in the gripper is an intermediate value between the minimum and maximum values, then the actuator 2, cranking about the axis of attachment, acts on the locking control valve. The throttle element 4 (reduces its conductivity), in turn, leads to an increase in pressure in the piston cavity of actuator 2 and, consequently, to a movement of the piston with the rod to the right and an increase in the clamping force of the object of manipulation.

Поскольку выход делител  давлени  одновременно соединен с поршневой полостью привода 8, то шток последнего переместитс  влево. При этом с помощью пары рейка 9 - зубчатое колесо 12 происходитSince the output of the pressure divider is simultaneously connected to the piston cavity of the actuator 8, the rod of the latter will move to the left. With the help of a pair of rail 9 - gear wheel 12 occurs

0 поворот и осевое перемещение винта задатчика 13 давлени , в результате чего на его выходе устанавливаетс  давление Рп2, пропорциональное давлению РП1. Так как одна из губок схвата оснащена дросселем 17, то0 rotation and axial movement of the pressure setting screw 13, as a result of which a pressure Pn2 is established at its outlet, proportional to the pressure of RP1. Since one of the gripper jaws is equipped with a choke 17,

5 его проводимость при наличии в схвате объекта манипулировани  близка к нулю, и, следовательно, шток упора 11 фиксирует положение штока привода 8.5, its conductivity in the presence of a manipulation object in the tongue is close to zero, and, consequently, the stem of the stop 11 fixes the position of the rod of the drive 8.

Если движение схвата происходит в го0 ризонтальной или вертикальной плоскост х , то состо ние системы не измен етс . Если приводом 14 осуществл етс  ротаци  захвата (механизм передачи вращени  не показан), то распределитель 16 находитс  вIf the gripper moves in a horizontal or vertical plane, the state of the system does not change. If the actuator 14 rotates the gripper (the rotational transmission mechanism is not shown), then the valve 16 is in

5 позиции II, т.е. давление питани  подаетс  не только в рабочую полость привода 14, но и на давление распределителем 6, который переключаетс  в полицию II. Теперь давление питани  Рп2 подаетс  на вход делител 5 positions II, i.e. The supply pressure is supplied not only to the working cavity of the actuator 14, but also to the pressure by the distributor 6, which is switched to Police II. Now the supply pressure Pp2 is fed to the input of the divider

0 давлени  - дроссели 4 и 7, обеспечива  давление в поршневой полости 2, причем величина этого давлени  така  же, как и при положении дроссел  4, когда на него воздействовал схват посредством механиче5 ской св зи 3. Таким образом, посто нное давление в поршневой полости привода 2 при отсутствии ротации обеспечиваетс  изменением проводимости дроссел  4, а при наличии ротации - изменением давлени 0 pressure - throttles 4 and 7, providing pressure in the piston cavity 2, and the value of this pressure is the same as when the throttle position 4, when it was gripped by means of a mechanical connection 3. Thus, a constant pressure in the piston cavity drive 2 in the absence of rotation is provided by a change in the conductivity of the throttles 4, and in the presence of rotation - a change in pressure

0 питани  до величины РП2, которое компенсирует открытие дроссел  4. При отсутствии команды на ротацию распределитель 16 занимает позицию I, давление в линии 15 управлени  распределител  6 падает до0 power to the value of RP2, which compensates for the opening of the throttles 4. In the absence of a rotation command, the valve 16 takes the position I, the pressure in the line 15 of the control of the valve 6 drops to

5 атмосферного и он переходит в позицию I, т.е. подключает питание РП1.5 atmospheric and it goes into position I, i.e. connects power to FP1.

При переключении распределител  5 в позицию II объект манипулировани  освобождаетс  от воздействи  схвата, дроссельWhen switching the distributor 5 to position II, the object of manipulation is freed from the influence of the gripper, the throttle

0 17 резко увеличивает свою проводимость, давление в рабочей полости упора 11 падает , пружина возвращает шток в нижнее исходное положение, освобожда  от фиксированного положени  шток привода 8. Ра5 нее сжата  пружина возвращает его шток вправо и, тем самым, задатчик 13 возвращаетс  в исходное состо ние.0 17 sharply increases its conductivity, the pressure in the working cavity of the stop 11 drops, the spring returns the rod to the lower initial position, releasing the drive rod 8 from the fixed position. Before the spring is compressed, the spring returns its stem to the right and, thus, the setting device 13 returns to its original state the

При следующем цикле вз ти  объекта манипулировани  все описанное повтор етс .During the next cycle of taking the object of manipulation, everything described is repeated.

Claims (1)

Формула изобретени  Адаптивный захватный модуль промышленного робота, содержащий механизм сжати  зажимных губок, приводы этого механизма и механизма ротации схва- та, через распределители и дроссели,св - занные с блоком подготовки воздуха, о т- л ичающийс  тем, что, с целью повышени  надежности захвата, модуль шарнирно закреплен на основании и подпружинен, а также снабжен системой автоматического регулировани  усили  сжати  губок в зависимости от массы захватываемого объекта, состо щей из регулируемых дросселей, зада тчика давлени  с приводом и приводного упора, привод упора и привод задатчикаClaims of the invention The adaptive gripping module of an industrial robot, which contains a compression mechanism for the clamping jaws, drives this mechanism and the mechanism of rotation of the gripper, through distributors and throttles associated with the air preparation unit, in order to increase reliability the gripper, the module is hinged on the base and spring-loaded, and is also equipped with an automatic control system for compressing the force of the jaws depending on the mass of the object being captured, consisting of adjustable throttles, the pressure gauge with drive and drive stop, drive stop and setpoint drive давлени   вл ютс  приводами одностороннего действи , кроме того,на конце штока привода задатчика давлени  выполнена зубчата  рейка, а в средней части штокаThe pressures are one-way actuators; besides, at the end of the rod of the actuator of the pressure setting device, a gear rack is made, and in the middle part of the rod выполнены пилообразные зубь , взаимодействующие с приводным упором, зубчата  рейка кинематически св зана с дополнительной шестерней, жестко установленной на оси задатчика давлени , кроме того,модуль механически св зан с одним из регулируемых дросселей, выход которого соединен с приводом задатчика давлени , выход которого в свою очередь соединен с приводом механизма сжати  губок, а другойsawtooth teeth interacting with a drive stop, a rack gear is kinematically connected with an additional gear rigidly mounted on the axis of the pressure setting device; in addition, the module is mechanically connected with one of the adjustable chokes, the output of which is connected to the pressure setting pressure actuator the queue is connected to a sponge compression mechanism drive, and another дроссель установлен на одной из губок и его выход св зан с приводным упором.The choke is mounted on one of the jaws and its output is connected to the drive stop.