Захват для тонкостенных цилиндров

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 51)5 В 25 3 15/00 ИЕ ИЗОБРЕТ ИЯ ЕЛЬС ВТОРСКОМУ Ю 5 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(71) Севастопольский приборостроительный институт(54) ЗАХВАТ ДЛЯ ТОНКОСТЕННЫХ ЦИЛИНДРОВ(57) Использование: в станкостроении, дляавтоматизации загрузочно-разгрузочных работ в качестве захватного органа промышленных роботов и манипуляторов. Сущностьизобретения: захват состоит иэ корпуса, образованного пневмоцилиндром 1 и щеками 2,в отверстиях которых с помощью валов-шестерней 3 установлены рычаги 4 с губками ввиде линейных асинхронных двигателей набазе шихтованных зубчатых реек 5, в пазахкоторых уложена многофазная обмотка 7, В д 9 Жп 1808694 губках выполнены продольные канавки 9, к которым подводится сжатый воздух, В рычагах 4 выполнены отверстия под штанги 13, на которых смонтированы соленоидные катуш ки 14 колебател ьн ых контуров. М ногофазные обмотки 7 губок подключаются к выходам частотных детекторов бегущие магнитные поля которых направлены в противоположные стороны. После захвата рычагами 4 с губками-рейками 5 обьекта с радиальным зазором д, производится подача воздуха в канавки 9 губок, что приводит к центрированию цилиндрического объекта относительно губок, Затем эапитывают переменным трехфазным током сдвинутые по фазе на 90 обмотки губок, создавая магнит- а ные бегущие поля, Происходящие осевые смещения обьекта устраняются за счет увеличения тягового усилия, создаваемого той парой линейных двигателей, направление бегущих магнитных полей которых противо- . положно направлению смещения. 1 з,п. флы,5 ил, 1808694Изобретение относится к автоматизации загрузочно-разгрузочных работ и можетбыть использовано в качестве захватногооргана промышленных роботов и манипуляторов для нежестких цилиндрических деталей,Цель изобретения заключается в расширении технологических возможностейзахватного устройства,На фиг.1 показано захватное устройство в разрезе; на фиг.2 - вид по стрелке Б нафиг.1; на фиг.З- сечение по А-А на фиг.1; нафиг.4 - принципиальная электрическая схема преобразователя линейного перемещения объекта захвата в электрический 15сигнал; на фиг.5 - блок-схема системы управлениязахватом,Захват (фиг.1-3) состоит иэ корпуса, образованного пневмоцилиндром 1 и двумящеками 2, в отверстиях которых с помощью 20валов-шестерней 3 установлены рычаги 4 сгубками в виде линейных асинхронных двигателей на базе шихтованных зубчатых реек5, попарно закрепленных на них параллельно и симметрично оси объекта захвата 6, Впазах реек уложена многофазная обмотка7, закрытая со стороны полюсных наконечников вкладышами 8 иэ немагнитного материала, например, бронзы. Наобращенных к объекту поверхностях губок 30выполнены продольные закрытые канавки 9с центральными отверстиями.10 для подвода сжатого воздуха давлением Рв, Валы-шестерни 3 рычагов 4 находятся в зацеплениис зубчатой рейкой 11, закрепленной на конце штока пневмоцилиндра 1. Регулируемыевинты-упоры 12 ограничивают величинусведения рычагов.В средней части рычагов 4 выполненыотверстия под штанги 13, на концах которых 40закреплены параллельно наружной образующей объекта захвата соленоидные катушки 14,с индуктивностями 11 и .2 (фиг.4).Кроме того; они смещены в осевом направлении относительно друг друга так, что 45последний виток индуктивности 11 и первыйвиток индуктивности 12 совпадает с торцовс 1 й поверхностью объекта захвата. При таком расположении в исходном состоянии,т.е, в квазистатике, магнитные силовые линии 15 соленоидов О и 1.2 замкнуты в основном, соответственно, через воздух и черезметалл, имеющих магнитную проницаемостьи ирм. Приидентичности параметрових соленоидов (длина 1 с, сечение Я, число 55витков и) индуктивности О и 12 равны и .1-1 =о - Рв1 с 1 2 =цо,ИМ,1 сгде ио = 4 л 10 Гн/м - магнитная постоянная,Колебательные контуры, образованные индуктивностями О и И, емкостями С и С 2, включены в коллекторные цепи транзисторов ЧТ 1 и ЧТ 2, имеющих общую базу. Емкости и эмиттеры транзисторов образуют положительную обратную связь,Частота 10 автоколебаний, равная резонансной частоте соответствующего контура, определяется по формуле Томпсона1 о = 1/2 д 1 1 С .Общая емкость Со последовательно соединенных емкостей С 1 и С 2 равнаС,=С С 2/(С+С 2)Таким образом, частоты генерации 11 ит 2 транзисторов Ч 71 и УТ 2 соответственноравныРаботает захват следующим образом.После подвода захвата к цилиндрическому объекту 6 осуществляется подачавоздуха в штоковую полость пневмоцилиндра 1, приводящая к сведению рычагов 4 с губками-рейками 5 и охвату ими объекта с радиальным зазором д. После этого производится подача воздуха давлением Рв=0,2-0,4 МПа в канавки 9 губок, что приводит к центрированию цилиндрического . объекта относительно губок. Глубина канавок на губках, представляющих собой аэростатические опоры, определяется из выражениягде Ь - ширина губок,Грузоподъемность аэростатической опоры определяется с помощью выражениягде 1 о - длина губки;1 р(К) - коэффициент, зависящий от характеристики опорыгА.1, = 17,3 1 О 2 дз/ьт 4.Коэффициент 1 ф) при расчете грузо- раметры .г и 12 изменяются, а параметры Оподъемности выбирается с помощью номог- и Г остаются постоянными.рамм. Таким образом, о смещениях объектаПосле осуществления центрирования несет информацию отклонение частоты геобъекта запитывают переменным трехфаз нерацииотнекоторогоопорного(номинальным током сдвинутые по фазе на 90 обмот- ного) значения, либо частот 11 и Г друг наки губок, создавая бегущие магнитные поля, другапричем магнитные поля одной пары оппозитно расположенных губок равны по вели- Ь 1=2 - 1= - Л 2=1 - 2,чине, но направлены навстречу магнитным 10полям другой пары губок, что способствует Из вышеизложенного следует, что абсосохранению неподвижного состояния объ- лютная величина разности Ь, характериекта захвата. Бегущие магнитные поля, вэа- эует абсолютную величину смещенияимодействуя с тонкими стенками объекта, цилиндра, а знак параметра Л 11,г - направиндуцируют в них ЭДС, под действием ко ление смещения,торых в детали возникают вихревые токи, Преобразование параметра Л 1 д в анавзаимодействующие со смещающимся логовый электрический сигнал, обеспечивавдоль губок магнитным полем и создающие ющий электронное управление смещениясилу тяги Г, определяемую из выражения объекта, может осуществляться на базе час 20 тотного и фазового детектирования, либоГ =ВЧЗМр путем преобразования частоты в напряжение,где В - значение индукции в немагнитном Один из вариантов такого преобразова(воздушномзазо ре; ния отражает структурная схема на фиг.5, СЯн = 1 - номинальное скольжение при 25 выходов В и С генераторов на транзисторахнеподвижном объекте; ЧТ 1 и ЧТ 2 частоты 1 и 12 поступают на часЧ=2 л/Т=2 т 1 - линейная скорость пе- тотные (фазовые) детекторы ЧД 1 и ЧД 2, времещения волны магнитодвижущей силы которых происходит сравнение частот с чавдоль стенок объекта; стотой 1 опорного генератора ОГ, наприТ - период тока; 30 мер, с кварцевой стабилизацией частоты,1 - частота питающего тока; Выходные напряжения О и 02 детекторов,т- расстояние между полюсными деле- пропорциональные параметрам Л 51=1 пиниями обмоток; Л 2=опуправляют линейными двигатеи - толщина стенки объекта захвата; лями ЛД 1 и ЛД 2, Происходящие осевыер - удельное сопротивление материала 35 смещения устраняются за счет увеличенияобъекта. тягового усилия Р, создаваемого той паройПри величинеиндукции В=0,4 Т (тесла) линейных двигателей ЛД 1 и ЛД 2. направлеи т=50 мм допустимый зазор д= 0,75 мм; при ние бегущих магнитных полей которых прот =100 мм, д = 2,9 мм, тивоположно направлению смещения,В случаях неравенства сил тяги Г, со После переноса объекта в рабочую зонуздаваемых парами линейных двигателей, технологического оборудования (обрабатыили возникновения в процессе манипулиро- вающего или сборочного) изменяется по кования инерционных нагрузок на объект, мандам от системы управления роботаприводящих к осевому смещению объекта, соотношение между тяговыми усилиями лилибо при смещении объекта под действием 45 нейных двигателей, что приводит к перемесобственного веса при изменении углового щению объекта в требуемом направлении,положения захвата изменяется соотноше- При перемещении объекта на величину, нение витков соленоидов, замкнутых магнит- превышающую т,е, на длину катушки, этиными потоками через воздух и материал величины могутбыть запрограммированы иобъекта, влекущее за собой изменение час проконтролированы с помощью входящеготот генерации 11 и 12. в состав захвата преобразователя (фиг.4),При смещении вверх (фиг,4) витки соленоида Ь остаются замкнутыми через мате- формула изобретенияриал объекта, поэтому 1 2 = сопзс. Часть 1. Захват для тонкостенных цилиндров,витковсоленоида 1 замыкается через ма содержащий корпус, рычаги с губками итериал, а часть - чеоез воздух, В результате привод перемещения рычагов, о т л и ч а юпараметры1 и 11 изменяются. щ и й с я тем, что, с целью расширенияПри смещении цилиндра вниз аналогич- технологических возможностей, губки выный процесс происходит в противофазе: па- полнены в виде линейных асинхронных дви1808894 8 7 А гвтелей, каждая из которых содержит шихтованную зубчатую рейку, причем рейки установлены попарно на каждой губке, а продольные оси реек параллельны одна другой и перпендикулярны продольной оси захвата, при этом на рабочей поверхности каждой рейки выполнена продольная канавка с центральным каналом,цля подвода сжатого воздуха, а в пазах шихтованных реек расположена многофазная обмотка, закрытая со стороны полюсных наконечников вкладышами из немагнитного Материала. 2, Захват по п.1, о т л и ч а ю щ и Й с ятем, что в рычагах выполнены отверстия, в которых дополнительно установлены с воэможностью перемещения штанги, на кото- Б рых смонтированы соленоидныа катушкиколебательных контуров, при этом продольные оси катушек параллельны один другой, а контуры подключены к одному иэ входов частотных детекторов, другой вход которых 10 связан с опорным генератором, а выходысоединены с многофазными обмотками губок, бегущие магнитные поля которых направлены в противоположные стороны.Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 аказ 1249 ВНИИПИ Гос Тиражственного комитета по изобретениям 113035, Москва, Ж, Раушская на одписноеткрытиям при ГКНТ ССС4/5