Захватное устройство Советский патент 1993 года по МПК B25J15/00 B25J15/06 

2

п

W

Изобретение относится к автоматизации загрузочно-разгрузочных работ и может быть использовано в качестве захватного органа промышленных роботов и манипуляторов для нежестких тонкостенных цилиндрических и коробчатых деталей.

Цель изобретения заключается в расширении технологических возможностей захватного устройства за счет удержания и центрирования тонкостенных деталей.

На фиг.1 показано захватное устройство, разрез; на фиг.2 - сечение А-А на фиг. 1.

Захватное устройство (фиг.1 и 2)состоит из корпуса 1 с резьбовым хвостовиком для крепления на руке манипулятора промышленного робота и равномерно размещенных по окружности захватных элементов в виде секторов с прямолинейным магнитным полем (линейные электродвигатели), каждый из которых состоит из двух оппозитно установленных частей с зазором д между ними подстенки, например, тонкостенной цилиндрической детали - полого ротора электродвигателя вращения 2.

Наружные 3 и внутренние 4 части захватных элементов выполнены шихтованными для уменьшения вихревых токов. В пазах наружных статоров уложена многофазная, например трехфазная обмотка 5.

Между захватными элементами равномерно по окружности корпуса расположены центрирующие элементы, состоящие из двух оппозитно расположенных частей 6 и 7, имеющих на обращенных друг к другу сторонах параллельные оси корпуса канавки 8,в центральной части которых выполнены сопла для подвода воздуха давлением Рвх. оси которых перпендикулярны оси корпуса. Эти центрирующие.элементы выполняют роль двухсторонних (замкнутых) аэростатических опор.

Работает захватное устройство следующим образом.

После совмещения оси захвата с осью захватываемого объекта, занимающего, например, в кассете положение, показанное на фиг.1, осуществляется опускание захвата, в результате которого, стенка ротора размещается в зазоре 5i между наружными и внутренними частями 3 и 4,6 и 7, соответственно захватных элементов и центрирующих элементов. После этого включается подача сжатого воздуха в канавки 8, что приводит к центрированию объекта с образованием радиальных зазоров 6г и 5з . Затем запитывают сдвинутые по фазе на 90° катушки наружных частей статоров переменным трехфазным током, создавая бегущее магнитное поле, которое, взаимодействуя с тонкими стенками ротора индуцируете них ЭДС. Под действием этих ЭДС в детали возникают вихревые токи, взаимодействующие со смещающимися вдоль статоров магнитным полем и создающие силу тяги F, поджимающую деталь в осевом направлении к корпусу захвата.

Эта сила тяги может быть рассчитана с помощью выражения

Р В2У5нЬ/5/о ,

где В - значение индукции в немагнитном (воздушном) зазоре;

-номинальное скольжение при неподвижном объекте захватам ,

г f - линейная скорость перемещения волны магнитодвижущей силы вдоль стенок объекта захвата; Т - период

тока; f - частота питающего тока; г - расстояние между полюсными делениями обмотки; h - толщина стенки объекта захвата; р - удельное сопротивление материала объекта захвата.

При величине индукции в немагнитном зазоре В 0,4 Т (тесла) и т 50 мм допустимый зазор дг (5з 0,75 мм; при т 100 мм, fa - 6з 2,9 мм.

Канавки на центрирующих элементах,

образующих аэростатические опоры, имеют треугольный профиль и малую глубину t, (фиг,2), соответствующую условию обеспечения устойчивости,когда объем воздуха в канавке в 4...5 раз меньше объема воздуха в

зазоре опоры, т.е.

t Wb h.

где b - ширима опоры; - величина радиального зазора в опоре. Воздух давлением 0,2..,0,4 МПа подводится к центру канавки через дросселирующие отверстия сопла диаметром d 0,2...0,8 мм.

Грузоподъемность аэростатической

опоры определяется с помощью выражения:

P blfp(k),

где I - длина губки; fp(k) - коэффициент, зависящий от характеристики опоры

55

k l7.3l2 523/bt4.

Коэффициент fp(k) при расчете грузоподъемности выбирается с помощью номограмм.

Для решения задач центрирования с учетом небольшого веса захватываемых тонкостенных объектов зазоры в опорах принимаются равными зазорам в линейном двигателе.,

Формула изобретения Захватное устройство, содержащее корпус, на котором установлены захватные элементы, выполненные в виде статоров с прямолинейным электромагнитным полем, отличающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей за счет удержания и центрирования тонкостенных деталей, на корпусе равномерно установлены по окружности по край

ней мере три статора, каждый из которых состоит из двух оппозитно установленных частей - внутренней и наружной, на которой уложена обмотка, при этом между статорами на корпусе равномерно по окружности установлены дополнительно введенные центрирующие элементы, состоящие из двух оппозитно установленных частей, на обращенных друг к другу сторонах которых выполнены канавки, параллельные оси корпуса, причем на дне канавок в центральной их части выполнены сопла, соединенные с источником сжатого воздуха, кроме того, продольные оси захватных и центрирующих элементов расположены параллельно, а оси сопел - перпендикулярно оси корпуса.

Использование: для загрузки-выгрузки металлобрабатывающего и сборочного техг нологиче,ского оборудования с помощью промышленных роботов и манипуляторов. Сущность изобретения: устройство состоит из корпуса с резьбовым хвостовиком для крепления на руке манипулятора и размещенных по окружности пар губок: одни части б и 7 выполняют функции двухсторонних аэростатических опор, другие части 3 и 4 играют роль наружных и внутренних статоров линейных асинхронных электродвигателей. 2 ил.