Магнитно-вакуумный захват Советский патент 1993 года по МПК B25J15/06 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к робототехнике, и может быть использовано для оснащения рук промышленных роботов.

Целью изобретения является упрощение конструкции и расширение технологи-, ческих возможностей.

На фиг. 1 изображен магнитно-вакуумный захват, содержащий два функциональных модуля; на фиг. 2 - то же, с вариантом расположения функциональных модулей для захвата как магнитных, так и немагнитных изделий, ,.

Магнитно-вакуумный захват (фиг. 1 и 2) содержит державку 1, выполненную в виде пластины из магнитного материала, набор функциональных модулей 2 (показано пунктиром), каждый из которых включает расположенные на корпусе 3 соосно и зеркально относительно друг друга электромагнит 4 и вакуумную присоску 5. При этом электромагнит 4 и вакуумная присоска 5 могут перемещаться вертикально вдоль оси корпуса 3. например, за счет резьбового соединения, обеспечивая тем самым независимую регулировку функционального модуля 2 по высоте. Электромагнит связан посредством проводника 6 с источником тока (не показан), а вакуумная присоска - через канал 7 с источником вакуума (не показан). На вакуумной присоске 5 посредством кронштейна 8 установлен контрольный датчик 9, например индуктивный преобразователь с подпружиненным пальцевым якорем, обеспечивающий контроль перемещений до 10 ... 15 мм. Каждый функциональный модуль 2 может крепиться к державке 1 или посредством электромагнита 4, тогда захват изделия 10 осуществляется присоской 5 (фиг. 1), или крепится присоской 5, тогда захват изделия 10 осуществляется электромагнитом 4 (не показано). Как вариант, возможно смешанное крепление набора функциональных модулей 2 к державке 1, при котором одни из них крепятся посредством электромагнита, а другие - посредством вакуумной присоски, тогда соответственно и захват изделия 10 осуществляется как электромагнитом 4, так и вакуумной присоской 5 (фиг, 2). Такая конструкция функционального модуля 2 позволяет устанавливать его в любом месте державки 1, гибко изменяя конфигурацию захвата в соответствии с требованиями производства, варьировать количеством установленных функциональных модулей, захватывать как немагнитные, так и магнитные изделия или изделия, имеющие магнитные и немагнитные элементы, повышая тем самым технологические возможности захвата. В зависимости от варианта установки функционального модуля 2 на державку 1 контрольный датчик 9 будет контактировать либо с державкой 1, либо с изделием 10,

контролируя или надежность крепления функционального модуля; или захват изделия.

Магнитно-вакуумный захват работает следующим образом.

0 Перед началом работы на державку 1 устанавливается и крепится посредством электромагнитов 4 или присосок 5 требуемое количество функциональных модулей 2, располагаемых на державке 1 в соответст5 вии с конфигурацией изделия 1.0. После подключения электромагнитов 4 посредством проводника 6 к источнику тока или присосок 5 через канал 7 к источнику вакуума функциональный модуль 2 окажется закрепленным

0 на державке 1. Для захвата изделия 10 захват прижимается к нему присосками 5 или электромагнитами 4, после чего присоски подключаются к источнику вакуума, а электромагниты подключаются к источнику тока

5 и изделие оказывается зафиксированным. Если изделие 10 закреплено надежно, то датчик 9, установленный на кронштейне 8, находится в верхнем положении и не срабатывает. В случае захвата детали с массой,

0 превышающей расчетную, присоска 5 удлиняется, т.е. стремится оторваться от державки 1 или стремится оторваться от поверхности изделия 10. Это перемещение присоски 5 вызывает срабатывание конт5 рольного датчика 9, сигнал от которого передается в систему управления роботом, что вызывает увеличение напряжения на источнике напряжения и одновременное увеличение напряжения в источнике вакуума до

0 тех пор, пока удерживающая сила, вызываемая присоской 5 и электромагнитом 4, не уравновесит усилие отрыва захватываемой детали. Для разгрузки захвата снимается разрежение в присосках 5 или снимается

5 напряжение с электромагнитов 4, удерживающих изделие 10. Переналадка захвата на новую конфигурацию изделия осуществляется перестановкой функциональных мо- дулей 2, регулировкой положения

0 электромагнита 4 и вакуумной присоски 5 в корпусе 3,

По сравнению с прототипом и аналогами предлагаемый захват имеет более простую конструкцию и дополнительно

5 обладает возможностью переналадки на любую форму плоских деталей или имеющих хотя бы одну плоскую поверхность. Сохраняя от прототипа свойство переналадки по высоте функциональных модулей (для ; ступенчатых деталей), он благодаря устройству крепления захватных элементов обеспечивает установку любого их количества и любое их расположение на державке, При этом обеспечивается контроль надежности крепления функциональных модулей за счет применения датчика перемещения, закрепленного на функциональном модуле. Захват конструктивно прост за счет того, что функциональные модули выполнены универсальными и взаимозаменяемыми. Применение в функциональном модуле одновременно присоски и электромагнита позволяет использовать один и тот же функциональный модуль для захватывания деталей, состоящих из магнитных материа- лов, а также для узлов, имеющих в своем составе магнитные и немагнитные детали одновременно.

Все вышеперечисленное обеспечивает широкий диапазон применения захвата ма- нипулятора, расширяя тем самым его технологические возможности при простой конструкции и быстроперенолаживаемом креплении функциональных модулей.

Использование предлагаемой конст- рукции захвата манипулятора наиболее эффективно в промышленных роботах и манипуляторах, звтооператорах и других транс- портно-загрузочных устройствах, которые осуществляют транспортировку, укладку, загрузку изделий, имеющих хотя бы одну плоскую или близкую к плоской поверхность, при этом возможна быстрая переналадка на различную конфигурацию изделий.

Формула изобретения Магнитно-вакуумный захват, содержащий державку, выполненную из магнитного материала с захватными модулями, состоящими из магнитного элемента и вакуумной присоски, полость которой связана с вакуумной системой, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей, захватный модуль снабжен корпусом и контрольным датчиком, а магнитный элемент выполнен в виде электромагнита, при этом электромагнит и вакуумная присоска установлены на корпусе соосно друг с другом с возможностью продольного перемещения относительно корпуса, а контрольный датчик установлен на вакуумной присоске.

Использование: машиностроение, в захватных органах промышленных роботов. Сущность изобретения: захват содержит державку 1 из магнитного материала с захватными модулями 2. На корпусе 3 захватного модуля соосно друг другу и с возможностью продольного перемещения относительно корпуса 3 установлены электромагнит 4 и вакуумная присоска 5. На вакуумной присоске 5 расположен контрольный датчик 9. Каждый модуль 2 может закрепляться на державке 1 посредством электромагнита 4 или присоски 5. При этом в зависимости от варианта установки модуля 2 на державку 1 датчик 9 будет контактировать либо с державкой 1, либо с изделием 10. 2 ил.