Przedmiotem wynalazku jest głowica chwytaka robota, zwłaszcza robota inspekcyjnego.The subject of the invention is a robot gripper head, in particular an inspection robot.
Z polskiego opisu patentowego nr PL 188 111 jest znany chwytak, mający szczęki zaciskowe, z których każda jest zamocowana do podstawy za pomocą prostowodowego układu dźwigniowego, złożonego z dźwigni jednym końcem połączonej obrotowo ze szczęką, a drugim końcem połączonej obrotowo z podstawą oraz kątowej dźwigni zamocowanej swym wierzchołkiem do podstawy, zaś jednym końcem połączonej ze szczęką, natomiast drugi jej koniec, zaopatrzony w rolki, jest osadzony suwliwie w prowadnicach stanowiących integralną część suwaka. Ponadto, chwytak jest wyposażony w czujnik siły zacisku szczęk, przy czym nacisk na czujnik jest poprzez elementy pośredniczące, w postaci śrub i przekładni zębatych.Polish patent specification no. PL 188 111 discloses a gripper having clamping jaws, each of which is attached to the base by means of a straight-line lever system, composed of a lever with one end pivotally connected to the jaw, and the other end pivotally connected to the base, and an angular lever fixed to the base. with its tip to the base, and with one end connected to the jaw, while its other end, provided with rollers, is slidably mounted in the guides constituting an integral part of the slider. Moreover, the gripper is equipped with a jaw clamping force sensor, the pressure on the sensor being via idlers in the form of bolts and gears.
Głowica chwytaka robota, zwłaszcza robota inspekcyjnego, według wynalazku, wyposażona w szczęki oraz w śrubę napędową, a także w czujnik siły zacisku szczęk, charakteryzuje się tym, że śruba napędowa jest osadzona od strony napędu, jak również od strony czujnika siły w łożyskach kulkowych, a ponadto od strony czujnika siły jest podparta w łożysku kulkowym wzdłużnym zamocowanym do korpusu, przy czym na śrubie napędowej w prowadnicach połączonych z korpusem usytuowany jest dwuramienny suwak, przekształcający ruch obrotowy śruby napędowej na ruch postępowy, którego ramiona są połączone poprzez popychacze z ramionami dwuramiennej dźwigni osadzonej obrotowo za pomocą trzpienia w korpusie, której drugie ramię jest połączone obrotowo ze szczęką, z którą również jest połączona dźwignia jednoramienna, której drugi koniec jest połączony obrotowo z korpusem, zaś czujnik siły jest umieszczony w korpusie od strony szczęk i jest sprzężony z łożyskiem wzdłużnym podpierającym śrubę napędową.The head of the gripper of a robot, especially an inspection robot, according to the invention, equipped with jaws and a lead screw, as well as a jaw clamping force sensor, is characterized in that the lead screw is mounted on the drive side as well as on the force sensor side in ball bearings, and on the side of the force sensor, it is supported by a thrust ball bearing attached to the body, and a two-armed slider is located on the propeller in the guides connected to the body, converting the rotational movement of the propeller into translational movement, the arms of which are connected by pushers with the arms of the two-armed lever rotatably mounted in the body by means of a pin, the second arm of which is pivotally connected to the jaw, to which is also connected a one-armed lever, the other end of which is pivotally connected to the body, and the force sensor is placed in the body from the jaw side and is coupled with the thrust bearing propeller support.
Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia głowicę chwytaka, w widoku perspektywicznym, fig. 2 - głowicę w położeniu maksymalnego zacisku szczęk, w częściowym przekroju, fig. 3 - głowicę w położeniu A maksymalnego rozwarcia szczęk, w częściowym przekroju poziomym, a fig. 4 - fragment głowicy, w częściowym przekroju poziomym.The subject of the invention is shown in the embodiment in the drawing, in which fig. 1 shows the gripper head in a perspective view, fig. 2 - the head in the position of the maximum jaw clamping, in a partial section, fig. 3 - the head in the position A of the maximum jaw opening, fig. in a partial horizontal section, and Fig. 4 is a fragment of the head, in a partial horizontal section.
Głowica chwytaka składa się z: korpusu 1, śruby napędowej 2, korzystnie o gwincie trapezowym, osadzonej z jednej strony w łożyskach kulkowych 9, zaś drugim końcem podpartą w łożysku kulkowym wzdłużnym 11. Na śrubie napędowej usytuowany jest dwuramienny suwak 3, przekształcający ruch obrotowy śruby napędowej 2 na ruch postępowy. Suwak 3 jest osadzony przesuwnie w prowadnicach 16 połączonych z korpusem 1, zabezpieczających także śrubę napędową 2 przed wyboczeniem podczas zacisku szczęk 13, jak również zabezpieczają szczęki 13 przed asymetrycznym obciążeniem. Z każdym z ramion suwaka 3 jest połączony obrotowo popychacz 4, z którymi jest połączone ramię dźwigni 6 ułożyskowanej obrotowo w korpusie 1. Drugie ramię dźwigni 6 jest połączone obrotowo ze szczęką 13. W korpusie 1 jest także ułożyskowany jeden koniec jednoramiennej dźwigni 5, której drugi koniec jest ułożyskowany w szczęce 13. Dźwignie 5 i 6 są połączone ze szczękami 13 za pomocą sworzni 15. Punkty łożyskowania dźwigni 5 i 6, zarówno w korpusie 1, jak i w szczęce 13 są względem siebie przesunięte. Dźwignie 5 i 6 są łożyskowane w tulejkach 7 osadzonych w korpusie 1 oraz za pomocą sworzni 8 osadzonych w tych tulejkach. Łożysko kulkowe wzdłużne 11, osłonięte tarczami 11a opiera się na czujniku siły 12 mierzącym siłę zacisku szczęk 13. Czujnik siły 12 jest blokowany w korpusie głowicy zatyczką 14. Czujnik siły 12 jest połączony z układem sterowania urządzenia za pomocą przewodu osłoniętego nakładką 17. Na wejściu śruby napędowej 2 osadzony jest pierścień uszczelniający 18 zamocowany za pomocą oprawki 19. Pierścień uszczelniający 18 zabezpiecza chwytak przed zanieczyszczeniami. Popychacze 4 są blokowane względem suwaka 3 oraz ramion 6 czterema sworzniami 20, które to sworznie są blokowane przed wysunięciem się wkrętami dociskowymi 21. Konstrukcja głowicy sprowadza do minimum niezbędny moment napędowy na śrubie napędowej 2, dzięki czemu ulega uproszczeniu oraz zmniejszeniu waga konstrukcji całego chwytaka robota. Konstrukcja głowicy jest zwarta i wytrzymała a koszty obróbki, materiału spadają.The gripper head consists of: a body 1, a propeller 2, preferably with a trapezoidal thread, mounted on one side in ball bearings 9, and the other end supported in a thrust ball bearing 11. A two-arm slider 3 is located on the propeller, transforming the rotation of the screw drive 2 for translational movement. The slider 3 is slidably mounted in the guides 16 connected to the body 1, which also prevent the propeller 2 from buckling during the clamping of the jaws 13, and also protect the jaws 13 from asymmetric loading. A pusher 4 is pivotally connected to each of the arms of the slider 3, to which is connected the lever arm 6 rotatably mounted in the body 1. The second arm of the lever 6 is pivotally connected to the jaw 13. The body 1 also supports one end of the one-armed lever 5, the second of which is the end is mounted in the jaw 13. The levers 5 and 6 are connected to the jaws 13 by means of pins 15. The bearing points of the levers 5 and 6, both in the body 1 and in the jaw 13, are offset to each other. The levers 5 and 6 are bearing in sleeves 7 embedded in the body 1 and by means of pins 8 embedded in these sleeves. Thrust ball bearing 11, covered by disks 11a rests on a force sensor 12 measuring the clamping force of the jaws 13. The force sensor 12 is blocked in the head body with a plug 14. The force sensor 12 is connected to the device control system by a wire covered with a cap 17. At the screw input of the drive 2, there is a sealing ring 18 fixed with a holder 19. The sealing ring 18 protects the gripper against contamination. The pushers 4 are blocked in relation to the slider 3 and the arms 6 by four pins 20, which pins are blocked against falling out by the set screws 21. The head design minimizes the necessary driving torque on the propeller 2, which simplifies and reduces the weight of the entire robot gripper. . The head design is compact and durable and the processing and material costs are reduced.