Губка захвата для хрупких деталей

 

1. ГУБКА ЗАХВАТА ДЛЯ ХРУПКИХ ДЕТАЛЕЙ, содержащая корпус, несущий наружную и внутреннюю эластич ые оболочки, между которыми расположено плавкое вещество с нагреват Льным элементом, сильфон, сообщающийся с атмосферой, и эластичный баллон , наполненный легко испаряющимся веществом и установленный в корпусе с возможностью контактиров&ния с внутренней оболочкой, отличающаяся Ч-ем, что, с целью обеспечения быстрюдействия и уменьшения расхода энергии, она снабжена дополнительным сильфоном с приводом, соединенным с полостью, образованной эластичным баллоном, и дополнительными оболочками, расположенными между внутренней и наружной оболочками. 4 а: |

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (П) З(В 25 Х 15/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ :, Н А8ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 3485795/25- 08 (22) 23.08.82 (46) 15;12.83.Бюл. 9 46 (72) А.Д.Лазарян (71) Университет дружбы народов им.П.Лумумбы (53) 62-229.79(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 3253368,кл. В 25 Х 15/00, 1981. (54) (57) 1. ГУБКА ЗАХВАТА ДЛЯ ХРУПКИХ ДЕТАЛЕЙ, содержащая корпус, несущий наружную и внутреннюю эластич ные оболочки, между которыми расположено плавкое вещество с нагреватИ3ьным элементом, сильфон, сообщающийся с атмосферой, и эластичный баллон, наполненный легко испаряющимся веществом и установленный в корпусе с возможностью контактирования с внутренней оболочкой, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью обеспечения быстродействия и умень)аения расхода энергии, она снабжена дополнительным сильфоном с приводом, соединенным с полостью, образованной эластичным баллоном, и дополнительными оболочками, расположенными между внутренней и наружной оболочками.

1080 И7

2. Губка по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что привод дополнительного сильфона выполнен в виде электромагнита, якорь которого свя-. зан с этим сильфоном, а обмотка расположена на корпусе и соединена последовательно с нагревательным элементом.

Изобретение относится к робототехнике.

Известна губка захвата для хрупких деталей, содержащая оболочку с плавким веществом и теплопоглощающий элемент, выполненный в виде баллона с капиллярным слоем, пропитан,ным легкоиспаряющейся жидкостью, а также сильфон )1) .

Недостатком известного устройства является большой расход энергии.

Кроме того, конструкция данного устройства не обеспечивает быстродейст« вия из-за необходимости расплавления большого объема плавкого материала, а также охлаждение плавкого материала при восстановлении формы губки.

Цель изобретения - обеспечение быстродействия и уменьшение расхода энергии.

Поставленная цель достигается

geo что губка захвата для хрупких деталей, содержащая корпус, несущий наружную и внутреннюю эластичные оболочки, между которыми расположено плавкое вещество с нагревательным элементом, сильфон, сообщающийся с атмосферой, и эластичный баллон, наполненный легкоиспаряющимся вещестsoM и установленный в корпусе с.возможностью контактирования с внутренней оболочкой, снабжена дополнительным сильфоном с приводом, соединенным с полостью, образованной эластичным баллоном,и дополнительными оболоч ками, расположенными между внутренней и наружной оболочками.

При этом привод дополнительного сильфона выполнен в виде электромагнита, якорь которого связан с этим сильфоном„ а обмотка расположена на корпусе и соединена последователь .но с нагревательным элементом.

Кроме того, привод дополнительного сильфона может быть выполнен в аИде пружины из материала, обладаюИ щего свойством "памяти формы, и сое диненной последовательно с нагрева;тельным элементом.

На фиг.1 и 2 показаны варианты выполнения губки захвата.

3. Губка по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что привод дополнительного сильфона выполнен в виде пружины из материала, обладающего свойством "памяти формы", и соединенной последовательно с нагревательным элементом. !

Губка состоит из проводящих оболочек слоев) 1 с расположенным между ними плавким веществом 2. Внутри губки располагается баллон 3, покрытый

5 изнутри ворсистым слоем, смоченным легкоиспаряющей жидкостью, причем баллон герметично соединяется с полостью 4 внутри корпуса 5, которая также покрыта изнутри ворсистым капил10 лярным слоем. Оболочки 1 прикреплены к корпусу 5.

Полость между внутренней оболочкой и баллоном соединена каналом б с герметичной камерой 7, снабженной силь15 фоном 8, соединенным с атмосферой.

Полость 4 герметично соединена с дополнительным подпружиненные сильфоном 9, снабженным приводом, Полость 4 с фильфоном 9 образуют камеру A, при этом сильфон 9 расположен в камере 7. 0 Однако сильфон 9 может быть расположен внутри полости 4 и соединен с камерой 7 (фиг.2} . Привод дополнитель-! ного сильфона 9 выполнен в виде ферромагнитного якоря 10 (фиг.1), закреп25 ленного на сильфоне 9, и электромагнитной обмотки 11, расположенной с внешней стороны корпуса 5 и соеди ненной последовательно с нагреватель. ными элементами оболочек 1. Кроме

З0 того, привод сильфона 9 может быть выполнен в ниде пружины 12 из материала, обладающего свойством"памяти формы, например из титано-никелевого сплава (нитинола), соединенной по35 следовательно с нагревательным элементом (фиг.2). Оболочки могут быть выполнены из полимера с нанесенным на него проводящим покрытием или из полимера. с собственной проводимостью

40 ра счет проводящих волокон, а могут

:быть выполнены из металлических лент.

Электрическое напряжение проводится либо за счет электрических выводов, либо.за счет приклеивания оболочек проводящим клеем. С задней сто роны корпуса располагаются охла3кд@ю;АС щие ребра 13. При работе в вакууме может быть предусмотрено также охлаждение стенки циркулирующей охлаждающей средой. Пунктирной линией

g0,(ôèã.1) показано положение баллона в процессе работы.

1060467

Устройство рабатает следующим образом.

Для мягкого захвата необходимо расплавить плавкое вещество между оболочками (слоями) 1. Для этого на оболочки 1 подается электрический ток. Ток проходит также через обмотку 11, вызывая втягивание ферромагнитного якоря 10, что приводит к распрямлению сильфона и соответственному сжатию баллона 3 до положе- о .ния, показанного пунктирной линией (фиг.1) . Плавкое вещество плавится, губки уменьшают жесткость и при контакте с поверхностью детали принимают форму детали. При этом 15 газ вытесняется через канал 6 в камеру 7, сжимает сильфон 8, соединенный с атмосферой, что приводит к увеличению мягкости охвата детали.

Далее происходит отключение тока.

Сильфон 9 при этом возвращается в исходное положение. Баллон 3 частично расправляется и плотно облегчает внутреннюю поверхность оболочек 1 (газ из промежутка между баллоном 3 25 и оболочками 1 вытесняется в каме ру 7), вызывая их охлаждение, так как жидкость внутри баллона испаряется и конденсируется на охлаждаемой стенке баллона 3. Плавкое вещество при этом твердеет, увеличивая жесткость губки, становится возможным подъем детали и перенос ее на другое место. В виде тонкости слоев плавкого вещества твердение его происходит быстрее.

Для опускания детали необходимо развести элементы корпуса захвата и расплавить вещество между оболочками 1 губки. При включении тока ферромагнитный якорь 10 вновь втя- 40 гивается внутрь обмотки 11 и баллон 3 отходит от оболочек 1. При этом плавкое вещество под действием тока плавится,и оболочки под действием вытесняемого распрямляющимся сильфоном . . 9 из камеры 7 восстанавливают первоначальную форму.При отключении тока зазор между баллоном 3 и оболочкой 1 сохраняется и охлаждение губки происходит не так интенсивно. Поэтому при последующем захвате нет необходимос,ти плавить все вещество.

При выполнении привода в виде пружины 12, перед захватом детали (фиг.2) подают напряжение на пружи-. ,ну и на оболочки 1. Под действием тепловыделения пружина 12 поднимает сильфон 9, что вызывает сокращение объема баллона 3 и заполнение газом пространства между стенками баллона и оболочками. Под действием выделяющегося на оболочках тепла тонкие слои плавного вещества плавятся и губка уменьшает свою жесткость. При захвате детали такая губка охватывает деталь, принимая форму детали, а излишек газа уходит в сильфон 8.

При охватывании детали ток отключают, пружина 12 возвращает сильфон 9 в исходное положение, причем баллон распрямляется и входит в контакт с деформированными оболочками 1, вызывая их интенсивное охлаждение. Деталь фиксируется в захвате.

Для освобождения детали необходимо развести элементы корпуса, а в неко» торых случаях и расплавить плавкое вещество. При расплавлении плавкого: вещества пружина 12 снова втягивает сильфон 9 и баллон не контактирует с поверхностью губки, т.е. теплоотвод не происходит.

После расплавления вещества 2 устройство вновь готово к работе.

При необходимости захвата деталей одной серии нет необходимости каждый раз расплавлять плавное вещество.

После первого захвата детали данной серии, при котором происходит деформация оболочек и расплавление плавкого вещества, возможно захватывать затвердевшими губками другие детали данной серии, что позволяет увеличить быстродействие и избежать потерь энергии.

1060467

Фт.

Составитель С.Новиков

Редактор M. Бандура Техред Т.Маточка, КорректорИ.Муска

»е»ч ею и

Заказ 9932/18 Тираж 1081 Подписное . ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, X(-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4