Губка для захвата хрупких деталей Советский патент 1993 года по МПК B25J15/00 B25J15/12 

Изобретение относится к рабочим органам роботов и манипуляторов, а именно к губкам захватов.

Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение быстродействия.

Цель достигается тем, что между оболочкой с плавким веществом и баллоном расположены термоэлементы, выполненные с эффектом Пельтье, соединенные с источником постоянного тока с возможностью изменения полярности подключения.

На чертеже показано предлагаемое устройство в разрезе.

Губка захвата для хрупких деталей содержит установленную на корпусе 1 оболочку 2 с легкоплавким веществом 3, например в пористом сдое с внутренней стороны оболочки 2. Внутри губки расположен баллон 4 с легкоиспаряющейся жидкостью. Баллон 4 герметично соединен с сильфоном 5, сообщенным с атмосферой. Баллон 4 может быть снабжен С внутренней стороны капиллярным слоем 6, например, в виде ворсистой поверхности, пропитанной эфиром. Баллон

4 и оболочка 2 выполнены из эластичного материала, например полиуретана. Между баллоном 4 и оболочкой 2 расположены термоэлементы 7, например, полупроводниковые, Спаи термоэлементов 7 контактируют с оболочкой 2, например находятся в пористом слое с плавким веществом 3. Противо- положные концы термоэлементов 7 .контактируют с баллоном 4. Возможно выполнение термоэлементов 7, пронизывающими баллон 4. В частном случае термоэлементы могут состоять из сурьмы (коэффициент Пельтье 44,8 Дж/Кл) и висмута или из меди И висмута (коэффициент Пельтье 163 Дж/Кл). Кроме того, термоэлементы 7 могут быть собраны в батарею, число электрических контактов в этом случае минимально. Термоэлементы 7 соединены с источником постоянного тока 8 через коммутатор 9 с возможностью изменения полярности подключения.

со С

00

кэ

д

о

Устройство работает следующим образом.

Через термоэлементы 7 пропускают электрический ток от источника постоянного тока 8. Причем полярность подключения термоэлементов 7 к источнику постоянного тока 8 соответствует режиму термогенератора. Например, для термоэлементов из висмута и сурьмы сурьмовый стержень подключают к положительной клемме источника тока, а висмутовый стержень - к отрицательной. При этом происходит выделение тепла на спаях термоэлементов 7. Легкоплавкое вещество 3 плавится. Губки уменьшают жесткость и при контакте с поверхностью детали принимают ее форму. Деформация эластичной оболочки 2 приводит к деформации баллона 4. При этом газ из полости баллона 4 частично вытесняется в сильфон 5, распрямляя его. После охвата детали полярность подключения термоэлементов 7 к источнику постоянного тока 8 изменяют на противоположную При этом на спаях термоэлементов 7 происходит поглощение тепла, сопровождающееся охлаждением оболочки 2 и твердением плавкого вещества 3. Жесткость губки увеличивается, становится возможным подъем и перенос деталей.

Для стабилизации работы термоэлементов 7 в режиме холодильника, т.е. при поглощении тепла на спаях, осуществляется отвод тепл а от концов термоэлементов 7, обращенных к электрическим контактам. В режиме холодильника выводы термоэлементов нагреваются. Их нагрев сопровождается нагревом стенок баллона 4 и испарением легкоиспаряющейся жидкости. При этом тепло от стенок баллона 4 отводится. Циркуляция легкоиспаряющейся жидкости по капиллярному слою 6 после ее конденсации интенсифицирует процесс тепло- отвода.

Если термоэлементы 7 собраны в батарею, то выделение тепла в режиме генератора происходит на нечетных спаях батареи, а выводы отдельных термоэлементов 7 соответствуют четным слоям батареи. Для освобождения детали губки разводят. Захват новой детали производят, повторяя перечисленные выше операции,

Таким образом, по сравнению с прототипом изобретение позволяет упростить устройство и уменьшить его габариты, не

уменьшая быстродействия захвата. Простота и надежность устройства позволяют рекомендовать его к широкому применению в робототехнике. Малые габариты позволяют использовать данный захватный орган при

ограниченной рабочей зоне.

Формула изобретения Губка для захвата хрупких деталей, содержащая корпус, на котором размещена эластичная оболочка, образующая с эла

стичным баллоном, закрепленным на корпусе,, полость, заполненную плавким веществом, в котором расположены термоэлементы, подключенные к электрическому источнику питания, при этом баллон заполнен легкоиспаряющёйся жидкостью и соединен с сильфоном, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения быстродействия, термоэлементы выполнены с эффектом Пельтье, причем

однотемпературные участки термоэлементов расположены соответственно в полости с плавким веществом и на эластичном баллоне.

Использование: в рабочих органах роботов и манипуляторов. Сущность изобретения: губка захвата для хрупких деталей содержит эластичную оболочку, заполненную плавким веществом, и расположенный в теле губки эластичный баллон с легкоиспаряющейся жидкостью, соединенный с сильфоном. Новым в устройстве является то, что между баллоном и оболочкой с плавким веществом расположены термоэлементы, выполненные с эффектом Пельтье и соединенные с источником тока с возможностью изменения полярности подключения. 1 ил.....-