Электромагнитный схват Советский патент 1986 года по МПК B25J15/06 

f

Изобретение относится к машиностроению, в частности к захватам адаптивных робототехнических уст-;. ройств, и может найти применение на участках перегрузки деталей при создании автоматических складов.

Целью изобретения является повышение производительности и.обеспечение надежности работы схвата путем определения количества захватных деталей.

На фиг. 1 схематически изображен электромагнитный схват, общий вид; на фиг. 2 - эпюры тока в обмотке электромагнита; на фиг. 3 - то же, на входе счетчика импульсов; на фиг. 4 - то же, на входе блока задания программы и выходе селектора импульсов.

Электромагнитный схват содержит электромагнит 1, блок 2 питания обмотки электромагнита с генератором убывающего тока, разделительный блок 3, селектор 4 импульсов, подключенный к обмотке через разделительный блок и соединенный со счетчиком 5 импульсов и блоком 6 задания программы. Разделительный блок 3 состоит из двух индуктивностей 7 и 8, через которые обмотка электромагнита 1 подключена к блоку 2 питания обмотки электромагнита с генератором убывающегс) тока и двух конденсаторов 9 и 10, через которые обмотка соединена с селектором 4 импульсов. Селектор 4 импульсов состоит из импульсного усилителя 11, четырех диодов 12 - 15, анод и катод из которых соединены с выходом импульсного усилителя 11, дифференциального усилителя 16, трех резисторов 17, 18 и 19, два(17 и 18) из которых включены между инвертирующими входами дифференциального усилителя 16 и катодом и анодом диодов 13 и 14 соответственно. Кроме того, селектор 4 импульсов содержит соединенные последовательно реостат 20 и стабилитрон 21, включенные между анодом диода 13 и вторым входом дифференциального усилителя 16, диодны ограничитель 22 амплитуды, включенный между выходом дифференциального усилителя 16 и анодом и катодом диодов 14 и 15 соответственно,счетный триггер 23, вход которого подключен к катоду диода 14, логически элемент И 24, один вход которого

20795 .

соединен с катодом диода 15, а другой - с выходом счетного триггера 23, и инвертор 25, включенньй между выходом логического элемента И 24, и

5 анодом диода 15, соединенным с землей через резистор 19. Конденсаторы 9 и 10 разделительного блока 3 соединены соответственно с входом импульсного усилителя 11 и землей.

fO Вход счетчика 15 импульсов соединен с выходом логического элемента И 24, выход - с одним из входов блока 6 задания программы, другой вход которого соединен с входом счетного триг15 гера 23.

Схват работает следующим образом.

Электромагнит 1, в обмотке которого протекает максимальный ток, опускается в тару с деталями, расположенными внавал, до тех пор, пока не будет захвачена первая деталь либо, если тара пуста, то пока не достигнет дна. При приближении сердечника электромагнита 1 к деталям происходит захват в момент времени t (фиг, 2) и в обмотке электромагнита 1 наводится импульс положительной полярности, который через разделительный блок 3 проходит в селектор 4 импульсов. Пройдя через селектор 4 импульсов, наведенный импульс появляется на выходе, связанном с блоком 6 задания программы работы манипулятора. Этот положительный импульс является сигналом, по которому прекращается опускание и начинается подъем схвата. При этом из тары извлекаются несколько деталей, что достигается установкой соответствующего уровня тока в катушке возбуждения. Далее посредством блока 6 задания программы работы манипулятора осуществляется требуемое перемещение захваченных деталей. По окончании перемещения блок 2 питания обмотки электромагнита автоматически подключает к обмотке выход генератора убывающего напряжения. Детали начинают по одной отрываться. При отрьгое каждой детали в моменты времени t. , t 5,.. , ,t,(фиг. 2) в катушке возбуждения электромагнита 1 наводится отрицательный импульс, которьй через разделительньй блок 3 поступает в селектор 4 импульсов и, провдя через него, появляется на входе счетчика 5 импульсов. При отрыве последней детали в момент времениt (фиг. 2) в катушке возбуждения наводится импульс, по амплитуде в 2-3 раза больший всех предыдущих. Этот импульс после обработки селектором 4 импульсов поступает на оба его выхода. При этом в счетчике 5 импульсов производится запись числа деталей, а импульс поступающий на вход блока 6, служит в качестве информации об окончании перегрузки. Блок 2 питания обмотки электромагнита подключает обмотку на постоянное напряжение и производится обратное перемещение захвата к таре с деталями. На этом цикл перегрузки завершен, и при необходимости могут быть произведены дальнейшие циклы перегрузки.

В том случае, еси1и схват достигает дна тары и не захвачены детали блоком 6 задания работы манипулятора формируется команда на замену пустой тары либо на ее заполнение.

Селектор 4 импульсов работает следующим образом.

На входе селектора 4 импульсов стоит,импульсный усилитель 11 с регулируемым коэффициентом усиления. Требуемый коэффициент усиления (в зависимости от типа деталей),устанавливается при настройке селектора импульсов.

Положительные импульсы, образующиеся при захвате деталей, проходят через диод 12, резистор 18 на инвертирующий вход дифференциального усилителя 16, с выхода усилителя 16 - на диодный ограничитель 22 и далее через диод 14 - на вход блока 6 задания программы. Этот же импульс через диод 16 поступает на вход счетного триггера. 23, опрокидьтая его при этом в состояние логической 1 и на первый вход элемента И 24. На втором входе элемента И 24 в момент прихода импульса было состояние логического О, поэтому на выход элемента И 24 импульс не проходит.

220795

Отрицательные импульсы малой амплитуды, образующиеся при сбросе всех деталей, кроме последней, через диод 13 и резистор 17 поступают 5 на неинвертирующий вход дифференциального усилителя 16, ас его выхода - на ограничитель 22 амплитуды и далее через диод 15 и инвертор 25 - на вход счетчика 5 импульсов,

fO При отрыве последней детали образуется, отрицательный импульс большей амплитуды, который, проходя через диод 13, реостат 20, стабилитрон 21 поступает на инвертирующий .вход

15 дифференциального усилителя 16 (предыдущие импульсы малой амплитуды не проходили через стабилитрон). Коэффициент усиления Дифференциального усилителя 16 по ветви реостат 20 20 стабилитрон 21 много больше, чем по ветви резистора 17. Поэтому на выходе дифференциального усилителя 16 при подаче на вход отрицательного импульса большей амплитуды образует25 ся положительньй импульс, который поступает на амплитудный ограничитель 22. С выхода ограничителя 22 импульс через диод 14 проходит на один вход логического элемента И 24,

эд так как на другом его выходе в это время находится уровень логической 1, с выхода поступает импульс на вход счетчика 5 импульсов. Кроме того, этот импульс, проходя через диод 14, поступает на вход счетного триггера 23 и опрокидывает его в состояние логического О.

Электромагнитный схват позволяет работать с деталями различной конфигурации и веса. Процесс настройки на конкретную деталь сводится к установке напряжений в блоке 2 питания обмотки электромагнита коэффициента усиления импульсного усилителя 11 и установке порогового значения амплитуды отрицательных импульсов реостатом 20.

j IГ

5

f«

ЦЗ-Р

ipui.l

fS