Захватный корректирующий модуль

Предлагаемое устройство относится к области машиностроения, роботостроения и может использоваться для коррекции положения преимущественно плоских изделий при их захвате из стандартной тары. Наиболее эффективно применение устройства с использованием вакуумных и электромагнитных захватов.

Задачей полезной модели является повышение быстродействия путем увеличения величины корректирующего смещения положения изделия в захватном модуле.

Поставленная задача достигается тем, что в захватном корректирующем модуле, включающим корпус с направляющими элементами и фиксаторами под захватываемое изделие, а также привод перемещения захвата, закрепленный на подвижном рабочем органе привода с возможностью перекоса и подпружиненный относительно среднего положения, а между захватом и подвижным рабочим органом установлен механизм коррекции, механизм коррекции выполнен в виде упругого гибкого стержня с возможностью изгиба при силовом взаимодействии изделия с направляющими элементами в процессе его подъема.

Предлагаемое техническое решение значительно повышает быстродействие устройства путем увеличения величины шага корректирующего смещения положения изделия, уменьшения количества шагов коррекции или устранения использования метода многократной коррекции положения изделия.

Предлагаемое устройство относится к области машиностроения, роботостроения и может использоваться для коррекции положения преимущественно плоских изделий при их захвате из стандартной тары. Наиболее эффективно применение устройства с использованием вакуумных и электромагнитных захватов.

Известны вакуумные захватные модули (см. а.с. 1013266, МКИ B25J 15/00, а.с. 1063589, МКИ В 25 J 15/00), которые корректируют положение изделия, расположенного на рабочей поверхности, а затем захватывают его и поднимают. Недостатком данных устройств является ограниченная область применения, так как требуемому смещению положения изделия может помешать наличие неровностей рабочей поверхности.

Известны вакуумные захватные модули, содержащие корпус, в котором размещен захват с приводом его вертикального перемещения. Причем на корпусе установлены направляющие с заходной частью под захватываемое изделие (Сысоев С.Н., Черкасов Ю.В. Агрегатно-модульное захватное устройство робота // Механизация и автоматизация производства. - 1987. - 1.-С.3, патент РФ 2256549, МПК B25J 15/06 Сысоев С.Н., Жиров М.Ю.).

Данные устройства корректируют положение изделия силовым воздействием на изделие ее заходной частью направляющих. Однако возможная величина коррекции положения изделия незначительна.

Известны захватные корректирующие модули (см. Сысоев С.Н. Принципы и методы нахождения технических решений. Метод исследования функционально-физических связей: моногр. / С.Н.Сысоев; Владим. гос. ун-т.-Владимир: Изд-во Владим. гос. ун-та, 2007. -214 с., С.144-147. ISBN 5-89368-775-2), реализующие способ многократной коррекции положения изделия (см. пат SU 1551546 МПК 25J 15/06 «Способ коррекции положения детали в схвате промышленного робота», опубл. 23.03.90 г., бюл. 11, С.Н.Сысоев, Ю.В.Черкасов).

Устройство содержит корпус, в котором размещен привод вертикального перемещения с шарнирно установленным на выходном звене вакуумным захватом. На корпусе закреплены направляющие под захватываемое изделие. Устройство конструктивно выполнено так, что усилие подъема изделия больше усилия его удержания вакуумным захватом. В данном устройстве величины давлений разрежения воздуха в приводе перемещения захвата и присоске взаимосвязаны и зависят друг от друга, что затрудняет организацию их требуемого соотношения в процессе корректирующих операций. Особенно при использовании безнасосных вакуумных захватов данные устройства обладают низкой надежностью работы.

Наиболее близким по технической сущности из известных устройств является захватный корректирующий модуль (см. пат.RU 2431561 С2 МПК B25J 15/06 «Вакуумный захватный корректирующий модуль» заявка 2009145337/02, заявл. 07.12.09 г., опубл. 20.10.11, Сысоев С.Н., Пронин А.В., Александров И.В., Пасечник М.А.).

Устройство содержит механическую руку, в которой размещен привод вертикального перемещения с шарнирно установленным концом рабочего органа и вакуумным захватом. Устройство также имеет направляющие под захватываемое изделие и снабжен ограничителями хода рычагов, закрепленных по периметру на уплотнительном элементе с возможностью отведения его от поверхности изделия при перекосах присоски. При превышении определенного угла перекоса корпуса захвата выполняется «отпускание» изделия.

В данном устройстве устранен недостаток взаимосвязи усилия удержания изделия и усилия привода вертикального перемещения, что повышает надежность выполнения пошагового корректирующего смещения положения изделия, однако величина корректирующего смещения незначительна.

Задачей полезной модели является повышение быстродействия путем увеличения величины корректирующего смещения положения изделия в захватном модуле.

Поставленная задача достигается тем, что в захватном корректирующем модуле, включающим корпус с направляющими элементами и фиксаторами под захватываемое изделие, а также привод перемещения захвата, закрепленный на подвижном рабочем органе привода с возможностью перекоса и подпружиненный относительно среднего положения, а между захватом и подвижным рабочим органом установлен механизм коррекции, механизм коррекции выполнен в виде упругого гибкого стержня с возможностью изгиба при силовом взаимодействии изделия с направляющими элементами в процессе его подъема.

Пример реализации показан на чертеже поз. а, 6, в, г, д.

Устройство состоит (фиг., поз. а) из корпуса 1 с установленными на нем направляющими элементами 2, а также привод 3 перемещения захвата с подвижным рабочим органом. Привод выполнен в виде пневмоцилиндра одностороннего действия с подпружиненной штоковой полостью. Поршневая полость соединена с пневмолинией избыточного давления воздуха через распределитель 4. На концах направляющих элементов 2 установлены фиксаторы 5 под захватываемое изделие 6. На подвижном рабочем органе привода 3 закреплен упругий гибкий стержень 7, соединенный с захватом 8, рабочая полость которого выполнена с возможностью соединения с атмосферой и линией пневмопитания давления разрежения воздуха через распределитель 9.

В исходном положении (фиг., поз. а) распределители 4 и 9 отключены. Поршневая полость пневмоцилиндра соединена с атмосферой, а рабочая полость захвата не соединена с линией пневмопитания разрежения воздуха. Подвижный рабочий орган с захватном занимает верхнее положение.

По команде «взять изделие правильно» включают распределитель 4. Поршневая полость пневмоцилиндра соединяется с пневмолинией избыточного давления воздуха. Под действием усилия, создаваемого величиной избыточного давления подвижный рабочий орган привода с захватом опускается на поверхность изделия После включения распределителя 9 в результате создания давления разрежения воздуха выполняется захват изделия (фиг., поз.б).

Далее выключают распределитель 4, соединяя поршневею полость пневмоцилиндра с атмосферой. В результате этого начинается подъем захваченного изделия (фиг., поз. в). При этом, так как изделие смещено относительно требуемого положения влево, то оно соприкасается с левым направляющим 2. В результате их силового взаимодействия в процессе продолжающегося подъема подвижного рабочего органа происходит не только поворот захвата против часовой стрелки, но и перемещение корпуса захвата с изделием в направлении перекоса (фиг., поз. г). Изделие перемещается в сторону требуемой коррекции его положения до тех пор, пока не переместится за левый фиксатор 5. Изделие заходит в направляющие. После этого изделие отпускают захватом, отключая распределитель 9 и соединяя рабочую полость захвата с атмосферой. В результате оно, перемещаясь, занимает требуемое положение (фиг., поз. д), а подвижный рабочий орган с захватом - исходные положения.

Предлагаемое техническое решение значительно повышает быстродействие устройства путем увеличения величины шага корректирующего смещения положения изделия, уменьшения количества шагов коррекции или устранения использования метода многократной коррекции положения изделия.

В лаборатории автоматизации производственных процессов Владимирского государственного университета проводились макетирование и натурные испытания предлагаемого устройства.

Испытания показали повышение быстродействия коррекции положения изделия захватным корректирующим модулем.

Захватный корректирующий модуль, содержащий корпус с направляющими элементами и фиксаторами под захватываемое изделие, захват с приводом перемещения захвата, при этом захват закреплен на подвижном рабочем органе привода с возможностью перекоса и подпружинен относительно среднего положения, а между захватом и подвижным рабочим органом установлен механизм коррекции, отличающийся тем, что механизм коррекции выполнен в виде упругого гибкого стержня с возможностью изгиба при силовом взаимодействии изделия с направляющими элементами в процессе его подъема.