Вакуумный захват (его варианты) Советский патент 1985 года по МПК B66C1/02 

ю

о

Is9

Изобретение относится к машиностроению и может найти применение в подъемно-транспортном оборудовании для транспортировки деталей небольшого веса, а также в промышленных роботах - манипуляторах в качестве охвата и является дополнительным к авт.св. № 1051026.

Цель изобретения - повышение надежности работы вакуумным захватом путем исключения отпускания детали при аварийном отключении электрического питания обмоток катушки возбуждения.

На фиг.I схематично изображен на куумный захват., обпщй вид (i-й вариант исполнения); на фиг.2 - то же (2-й вариант исполнения).

Вакуумный захват состоит из полого корпуса , сопряженного со вставкой 2 с капиллярами 3, диаметр которых выполнен на менее двух милиметров, образующих цилиндры. В полости корпуса 1 расположена ферромагнитная жидкость 4, которая при попадании в капилляры 3 образует плунжеры 5. На наружной поверхности вставки 2 расположены обмотки 6 катушки возбуждения, соединенные с источником электрического питания (не показан) . В нижней части вставки 2 закреплена эластичная манжета 7, ко торая вместе с присасываемой поверхностью детали 8 и вставкой 2 создает вакуумную камеру 9.

Каждый вариант вакуумного захвата содержит обратный клапан, вьтолненный в виде конусной пробки 10, подпружиненной пружиной 11. Хвостовик пробки 0 в первом варианте связан со стержнем 12 из магнитомягкого материала, установленным в одном из капилляров 3. В пальце 12 с одной стороны выполнены два паза 13 и 14, ас другой стороны - резьбовой участок, на который навернуты гайки 15. Головка клапана 10 взаимодействует с ответной поверхностью отверстия 16 корпуса 1, причем отверстие 16 закрыто перфорированной крышкой 17 для исключения попадания в полость корпуса 1 посторонних предметов, пыли и т.д. Конусная пробка 10 имеет

1 П

ХВОСТОВИК 18, на котором выполнено два бурта 19 и 20.

По первому варианту пружина I1 установлена между буртом 19 и выступом 21 корпуса, а вилка 22 двуплечего ры

012142

чага 23 выполнена с возможностью вза имодействия с буртом 20.

Рычаг 23 установлен с возможностью качания на оси 24, концы которой закреплены в корпусе , а противоположный конец рычага 23 входит в паз 14 стержня 12. Между буртом 19 и конусной пробкой IО расположена вилка 25 рычажного механизма, состоящего из рычагов 26 и 27, шарнирно соединенных между собой осью 28, а каждый из рычагов 26 и 27 закреплен в корпусе 1 при помощи осей 29 и 30 соответственно и имеет возможность качаться, при этом конец рычага 21 входит в паз 13 стержня 12.

Во втором варианте исполнения хвостовик 18 обратного клапана располагается в отверстии обоймы 3,

20 являющейся корпусом катушки 32 возбуждения. Обойма 31 может быть вьтолнена с кронштейнами 33 для жесткого крепления к корпусу 1 захвата. Катушка 32 возбуждения параллельно

25 включена с обмотками катушки 6 при этом питание на катушку 6 подводится через выключатель 34, при помощи которого можно менять полярность питания, тогда как на обмотку катушки 32 подается питание одной полярности.

Вакуумный захват по первому ва рианту работает следующим образом. Эластичную манжету 7 устанавливают на поверхность детали 8 и включают электрическое питание. При подаче питания на обмотки 6 катушки возбуждение в последней создается магнитное поле, стремящееся вту40 нять плунжеры 5 из магнитной жидкости 4 и стержень 12. При движении вверх, стержень 12 своим пазом 14 приподнимает конец коромысла 23, который при повороте вокруг оси 24

45 ;тянет хвостовик 18 вилкой 22 за бурт 20 вниз, сжимая пружину II, и отводит конусную пробку 10 от соответствующей поверхности отверстия 16, т.е. открьгоается обратный клапан и излишки воздуха, вытесняемого из полости корпуса 1 вливающейся 3 нее излишков ферромагнитной жидкости 4, беспрепятственно выходят в атмосферу. При движении

55 вверх плунжеров 5 из ферромагнитной жидкости 4 в камере 9 образуется разряжение, обеспечивающее схватьшание детали 8. при изменении направления магнит ного поля катушки возбуждения плунжеры 5 из ферромагнитной жидкости 4 и палец 12 перемещаются вниз, происходит выравнивание давления в камере. 9 с атмосферным, в результате чего отпускается деталь 8. Дпя того, чтобы в полости корпуса 1 не возникло разряжение, препятствующее движению плунжеров 5 вниз, палец 12 своим пазом 13 увлекает вниз 1конец рычага 27, соответственно направляет вниз конец рычага 26, вилка 25 которого, сжимая пружину I1, открывает обратный клапан для сообщения полости корпуса I с атмосферой. Описанная работа вакуумного захвата происходит при нормальных условиях. Если вакуумный захват с зак репленной деталью 8 переносил ее на другие позиции и в зто время по какой-то причине обрыв проводов, авария и т.п.) злектрическое питание обмотки 6 катущки возбуждения прекратилось, то происходят следующие процессы, причем очень кратковременные (все зависит от площади проходного сечения обратного клапана и усилия пружины 11). В катушке возбуждения отсутствует магнитное поле, следовательно, палец 1 под собственным весом и усилием пру жины 11 опустится до упора пазом 13 на конец рычага 27 и в это же время пружина 11 закроет обратный клапан (пробку 11 прижмет к поверхности отверстия 1б), чем достигается сохранение герметичности всей системы. 1Д Однако в вакуумной камере 9 давление несколько повысится в следствие выравнивания последнего с давлением в полости корпуса 1, но останется на уровне, достаточном для удержания детали 8, в виду упругой деформации зластичной манжеты 7. Гайки 15, служащие для регулирования величины хода пальца 12, регулируют площадь проходного сечения обратного клапана, т.е. величину его открытия. Вакуумный захват по второму варианту работает следующим образом. После установки манжеты 7 на поверхность детали при подаче питания на обмотки 6 и катушку 32 происходит втягивание плунжеров вверх 5 н хвостовика 18 вниз, так как хвостовик выполнен из магнитомягкого материала. В результате этого обратный клапан открьюается, сжимая пружину I1, а в камере 9 создается вакуум, достаточный для удержания детали 8. При смене полярности на обмотках 6 плунжеры 5 будут опускаться вниз, освобождая деталь 8. Катушка 32 возбуждения не обеспечивается в процессе работы захвата, чем достигается постоянная связь атмосферы с полостью корпуса 1, обеспечивая нормальную работу захвата. В случае аварийного отключения питания катушка 32 обесточивается и пружина 11 моментально закроет обратный клапан, сохраняя необходимый, но достаточный для удержания детали 8 вакуум в камере 9.

1.Вакуумный захват по авт. св. № 1051026, отличающийс я тем, что, с целью повышения надежности работы, в теле вставки подвижно установлен вертикальный стержень с двумя продольными пазами, выполненный из магнитомягкого материала, в полости корпуса смонти рованы подпружиненный клапан для перекрытия сообщения его полости с атмосферой, вьшолненный с хвостовиком и головкой, и три двуплечих рычага, одни плечи которых соответственно расположены в пазах стержня, а другие соединены между собой и с головкой и хвостовиком клапана. 2. Вакуумный захват по авт.св. № 1051026, отличающийся, тем, что, с целью повышения надежности работы, в полости корпуса смонтированы направляющая и подвижно установленный в ней подпружиненный клапан дпя перекрытия сообщения его полости с атмосферой, выполненный с головкой и хвостовиком i из магнитомягкого материала, а на W направляющей закреплена дополнительная катущка возбуждения, соединенная с источником тока.