Захватное устройство для мягких деталей Советский патент 1992 года по МПК B25J15/00 

Изобретение относится к средствам автоматизации захвата и транспортирования мягких деталей из ткани, кожи, картона и других материалов, широко используемых в автоматизированных линиях и в системах робототехники легкой промышленности.

Известны устройства, использующие упругую стальную мембрану с иглами, захватывающими мягкую деталь, при ее пере- мещеиии под воздействием внешней среды, поданной под давлением. Сложности, связанные с подготовкой, управлением и передачей под давлением рабочей среды, с адаптацией мембраны к поверхности захвата, а также экологические воздействия (утечка, шум) на обслуживающий персонал, понижают эффективность используемого устройства.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство, содержащее полый цилиндрический корпус, заполненный ферромагнитной жидкостью, в объеме которой располагается подпружиненный шток, связанный с приводом устройства. К нижней торцовой поверхности корпуса прикреплена эластичная мембрана с размещенными на ее поверхности захватывающими иглами, На наружной поверхности корпуса укреплена намагничивающая катушка, создающая магнитное поле, обеспечивающее затвердевание ферромагнитной жидкости, являющейся средством фиксации мембраны в положении, в которое она предварительно перемещена этой же жидкостью под воздействием штока.

Недостатком этого устройства является его малая надежность, связанная с возможностью утечки жидкости и сложностью управления ее перемешиванием.

Цель изобретения - повышение надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что средство фиксации мембраны под воздействием магнитного поля выполняется ферромагнитными элементами без жидкой среды.

На фиг. 1 изображено устройство с мембраной из ферроэласта в исходном состоянии; на фиг. 2 - то же, но в рабочем состоянии захвата; на фиг. 3 - устройство с фиксирующим в рабочем состоянии захватом.

Захватное устройство укреплено на руке робота или манипулятора 1 и содержит магнитопроводящий броневой корпус 2 ста- канообразноготипа, на фланце которого установлен ферромагнитный сердечник 3 с намагничивающей катушкой 4. У открытого конца корпуса укреплена посредством упорного кольца 5 упругая мембрана б, изготовленная из ферроэласта, с установленным на ней полем микроигл 7, наклоненных в рабочем положении захвата в сторону геометрической оси корпуса 2 и обращенных

в сторону захватываемой детали 8.

В центре диска мембраны жестко укреплен упорами 11 направляющий немагнитный шток 10, положение которого под воздействием пружины 9 ограничивается

0 упором 12.

В исходном положении захвата мембрана 6 расположена так, что иглы 7, укрепленные на ней, ориентированы вдоль оси корпуса 2, примерно, перпендикулярно к

5 поверхности верхней в стопе детали.

Захватное устройство работает следующим образом.

Рукой робота 1 устройство выносится в область позиционирования и перемещается

0 в направлении V к поверхности детали 8, расположенной в стопе. При этом иглы 7 внедряются в объем детали до момента, когда под воздействием ее поверхности мембрана перемещается и упирается в торец

5 сердечника намагничивающей катушки.

В этом состоянии подается питание на катушку и провернувшиеся иглы захватывают деталь, которая фиксируется у мембраны и удерживается магнитным полем в притя0 нутом к магнитропроводу состоянии.

При этом средством фиксации является ферромагнитный наполнитель, входящий в композицию материала мембраны из ферроэласта.

5 Затем деталь транспортируется в заданную область. При снятии питания с катушки под воздействием подпружиненного штока магнитно освобожденная мембрана перемещается вниз, иглы выпрямляются и

0 происходит отпуск (сброс) детали.

Устройство переходит в исходное положение и готово к дальнейшей работе.

Именно исполнение мембраны и управление ею магнитным полем повышает тех5 нико-экономические характеристики устройства.

Аналогичный функциональный эффект может быть получен, когда средством фиксации в устройстве с упругой мембраной

0 является ферромагнитный диск с сферической поверхностью, обращенной к поверхности мембраны.

В этом случае мембрана 6 выполнена из упругого материала без наполнителя, напри5 мер технической резины. Между сердечником 3 и мембраной 6 расположен упорный диск 9 из магнитопроводящего материала с плоской поверхностью, обращенной к сердечнику, и сферической поверхностью, обра- щепной к мембране, при этом указанный

диск служит средством фиксации мембраны в исходном положении устройства.

Упорный диск 9 подпружинен относительно корпуса и жестко скреплен с направляющим немагнитным штоком 10, направляющая головка 11 которого центрирует диск 9, а упор 12 ограничивает перемещение диска 9 под воздействием разжимающей пружины. В исходном положении захвата мембрана 6 расположена под воздействием отпущенного упорного диска 9 так, что укрепленные на ней иглы 7 ориентированы вдоль оси корпуса 2, примерно, пер- . пендикулярно к поверхности верхней в стопе детали 8.

Захватное устройство работает следующим образом.

Рукой робота 1 устройство выносится в область позиционирования и перемещается в направлении V, перпендикулярном к поверхности детали 8, расположенной в стопе. При этом эластичная мембрана 6 фиксируется у сферической поверхности упорного диска 9 так, что иглы, укрепленные на ней, располагаются вдоль оси корпуса устройства, внедряясь в объем детали 8.

Под воздействием поверхности детали мембрана 6 перемещается вверх совместно с упорным диском 9 до его соприкосновения С сердечником 3 намагничивающей катуш- ки, а иглы 7, укрепленные на мембране, проворачиваются и удерживают деталь в момент захвата.

В это время подается питание на катушку, магнитное поле которой фиксирует поло- жение упорного диска и, следовательно, мембраны с иглами, наклоненными в сторону оси корпуса, удерживающими деталь.

Затем деталь транспортируется в заданную область.

При снятии питания с катушки магнитное поле исчезает и подпружиненный упорный диск 9 возвращается в крайнее нижнее положение, размещая мембрану с иглами в исходное положение, обеспечивая при этом отпуск (сброс) детали.

Исполнение устройства с упорным сердечником и подвижным штоком, укрепленным на мембране, фиксирующейся дополнительным ферромагнитным диском или за счет ферромагнитного наполнителя в композиции материала мембраны, повышает функциональные характеристики устройства.

Формула изобретения

1.Захватное устройство для мягких деталей, содержащее полый корпус, на рабочем торце которого установлена мембрана с иглами, привод перемещения мембраны, выполненный в виде подпружиненного штока, ферромагнитное средство фиксации мембраны и намагничивающую катушку, установленную коаксиально корпусу, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства, оно снабжено ферромагнитным сердечником, расположенным в корпусе, выполненным из магни- топроводного материала, при этом катушка установлена на сердечнике, а шток закреплен на мембране.

2.Устройство поп. 1,отличающее- с я тем, что средство фиксации выполнено в виде ферромагнитного наполнителя материала мембраны.

3.Устройство поп. 1,отличающее- с я тем, что средство фиксации выполнено в виде диска, установленного с возможностью взаимодействия с мембраной и имеющего сферическую поверхность, обращенную к внутренней поверхности мембраны.

Использование: машиностроение, для захвата и транспортирования мягких деталей. Сущность изобретения: устройство содержит полый корпус 2 из магнитопрово- дящего материала, привод перемещения мембраны 6, ферромагнитное средство фиксации мембраны, намагничивающую катушку 4. Мембрана 6 с иглами 7 установлена на рабочем торце корпуса 2. При этом привод 4 . fff Фиг А перемещения мембраны выполнен в виде подпружиненного штока 10, закрепленного на мембране, а средство фиксации мембраны выполнено либо в виде ферромагнитного наполнителя материала мембраны, либо в виде диска, установленного с возможностью взаимодействия с мембраной. Намагничивающая катушка 4 установлена на сердечнике 3. При этом катушка и сердечник расположены в корпусе. При контакте с деталью иглы 7 поворачиваются, а мембрана перемещается до упора в торец сердечника 3. На катушку 4 подается питание и мембрана 6 удерживается в притянутом к сердечнику состоянии. При снятии питания с катушки под воздействием подпружиненного штока мембрана перемещается вниз, иглы выпрямляются и происходит сброс детали. 2 з.п. ф-яы, 3 ил. (Л С / ч xj ю ел 00 со

-/

//

/

/

Фиа2

/// /// 777 /77 777 777777/77

/

фиг.З