Вакуумный захват

 

Изобретение относится к машиностроению , в частности к очувствленным вакуумным захватам с автоматическим управлением, и может быть использовано для захвата и сортировки деталей .. (Цель изобретения - расширение технологических возможностей. Вакуумный захват содержит корпус, в установочных отверстиях которого расположены направляющие с присосками, снабженные пружиной{ регулировочной гайкой и стопорным винтом. Каждая присоска снабжена блоком сравнения. Эжектор-- ный блок состоит из секций, которые образуют эжекторы, соединеннее с источником сжатого воздуха через последовательно подключенные распределительный клапан и регулятор давления. К вакуумному каналу первого эжектора подключены входные отверстия каждого блока сравнения посредством трубопроводов , чем создается эталонное разрешение . Отверстия вторых входов блоков сравнения и полости присосок соединены между собой через разгрузочные клапаны. Блок сравнения содержит цилиндр с поршнем и пробками, каядая из которых снабжена электрическими контактами. При захвате детали присоской поршень соответствующего блока сравнения поднимается, замыкая контакты, сигнализируя о захвате детали . 5 ил. с .-

ССОЗ C,D=-LÒÎ < Х

О„ .15 ll,,"1 1СТ1тлЕЖИ

РССГЬ ЯМН

° gs 9Я

ГОСЗс:4 СТКЕННЬ!и НОЦИТЕТ

ПО И :. <ТГHdiRM И 01.(Р 1Т11;1М

ГРИ Г1 !-1Т СССР д -",(". (Г У си4Д Т " -""т (21) 4607439/08 (22) 21. 11.88 (46) 15.01.92.Бюл. к 2 (71) Волгоградский политехнлческий институт (72) Г.П.Барабинов и Л.А.Рабинович (53) 621-229.72(08,8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1344598, кл. В 25 J 15/06, 1987. (54) ВАКУУМКЪ1Й ЗАХВАТ (57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к очувствленным вакуумным захватам с автоматическим управлением, и может быть использовано для захвата и сортировки деталей . Цель изобретения - расширение технологических возможностей. Вакуумный захват содержит корпус, в установочных отверстиях которого расположены

:направляющие с присосками, снабженные пруж«ной регулировочной гайкой и

Изобретение относится к машино. строению, в частности к вакуумным захватам с автоматическим управлением, и может быть использовано для захвата и сортировки деталей.

Цель изобретения - расширение технологических возможностел вакуумного захвата.

На фиг.1 изображен вид в плане, вакуумный захват, рассчитанный на девять присосок с вариантом расположенля четырех присосок для детали Т-образной формы, план; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.l; на фиг.3 - схема подключеg;1)S В 25 .1 15/О, 19/00

° юалевлазмсмиыаа :еэаавчее.юв. мзе мзе юЮиаю

2 стопорным винтом. Каждая присоска снабжена блоком сравнения. Эжекторный блок состоит из секций, которые образуют эжекторы, соединенные с «сточником сжатого воздуха через последовательно подключенные распредели" тельный клапан и регулятор давления.

К вакуумному каналу первого эжектора подключены входные отверстия каждого блока сравнения посредством трубопроводов, чем создается эталонное разрежение. Отверстия вторых входов блоков сравнения и полости присосок сое" динены между собой через разгрузочные клапаны. Блок сравн нил содержит цилиндр с поршнем и пробками, каждая иэ которых снабжена электрическими контактами. При захвате детали присоской поршень соответствующего блока сравнения поднимается, замыкая контакты, сигнализируя о захвате детали, 5 ил.

I ний элементов и устройств вакуумного захвата и блока срагнения; на фиг.4 конструкция блока эжекторов; на

I фиг.5 - разрез Б-Б на ц иг.3.

Вакуумный захват содержит корпус 1, в установочных отгерстиях 2 кото" рого расположены направляющие 3 с присосками 4, снабженные пружиной 5 и регулировочной гайкой 6. Этим обеспеч«аается сменность присосок 4, т.е. возможность выбора необходимого количества присосок 4.в зависимости от конфигурации детали 7 и регулировки присосок 4.по высоте, что позволяет

17050б8

1 ;спольэов;;1ь з-.хват лля деталей име-, ы их ступенчатуа ко игурацию, а такие для деталей, имеги,". сложную, о14игур ".цию в плане: li-ñ,бразную, T-образную, С-образную, в виде кольца. Каждое уст="новочное отверстие 2, сн 6жено стопорным винточ 8, которым при необходимости можно жестко зафиксировать положение капр чляющей 3, а следовательно, и присоски. Каждая присоска 4 снабжена блоком 9 сравнения давлений и разгрузочным клапаном 10, с нормально открытым (HO) и нормально закрытым (НЗ) входами, который обеспечивает отключение присоски и ее блока сравнения от источника вакуума, если она не истюльзуется при работе захвата, а также для ускорения разгрузки захвата.(условно показано подключение раэгруэочного клапана 10 в пневматической магвестрали только одной присоски).. . В последнем случае вход Н3 клапана 10 скщклвчается к ис точнику сматого воздуха (не показано).25

Блок 11 эиекторов предназначен для создания требуемого кснючества источ ников вакуума. Он состоит иэ набора секций 12 ° каналы каторых расположе.ны соосно. Каждая последовательно 3p подключенная пара сеесцяй образует

- эжектор 13 (на фиг.Ф обведены пунктиром). К вакуумному каналу 34 первого эжектора подключены входные отверстия

15 каждого блока сравнения 9 и одно- 35 временно этот вакуумный канал постоянно соединен с атмосферой. Этим обеспечивается эталонное разрежение, paa" ное по величине разрежению в присоске при отсутствии детали 7 или ее 4р незахвате, или когда под присоской находится отверстие или паз. Отверстия 15 вторых входов блоков 9 сравнения и полости соответствующих присосок соединены между собой и через вход НО разгрузочного клапана 10 — с вакуумным канзлом 14 одного из последующих зжекторов 13 . Первая секция

12 в блоке 11 подкл;оченз к входу ИО распределительного клапана 16, кото. рый соединяется с атмосферой, его вход НЗ подключен к регулятору 17 давления. Последняя в блоке 11 секция. соединена с атмосферой. Этим <обеспечивается лодкгючен:;е б.".ока 11 к нс"

55 точ ., y сжатого воздуха только ео врсил р=б:эты захвата и отключение (соедине : ..з с атиос.="р Е) в нерабои состсвя ин или п-.>и холостом хе де.

Подключение всех устройств осуществляется посредством соединительных трубопроводов 18.Секции l2 выполнены одинаковыми с возможностью их взаимного осевого перемещения, например посредством резьбового соединения.

Это позволяет образовывать в блоке 11 любое необходимое количество зжекторов 13, а также плавно изменять расстояние S, регулируя тем самым при настройке величину разрежения, создаваемую каждым экектором. Блок 9 сравнения содержит цилиндр 19 с поршнем

20. Торцы цилиндра выполнены в виде пробок 21, каждая из которых снабжена нормально разомкнутыми электрическими контактами 22, связанными с системой управления робота (не показана), и входными отверстиями 15,например, в виде штуцеров для подключения к соответствующим вакуумным каналам 14 эжекторов 13. Цилиндр и пробки выполнены иэ диэлектрического материала,например пластмассы, а порвеиьиэ токопроводящего материала. Как вариант исполнения, поршень может быть изготовлен из пластмассы, а торцы его - фольгированы серебром или медью. Поршень 20 при соприкосновении с контактами 22 замыкает их.

Пробки 21 выполнены с воэможностью регулируемого осевого перемещения, например, эа счет резьбового соединения с мелким шагом. Это обеспечивает варьирование величины хода поршня и тем самым времени срабатывания блока 9 сравнения.

Вакуумный захват работает следующим образом.

В зависимости от вида технологического процесса определяется необходимое количество задействованных присосок 4 и их расположение в корпусе 1. Они монтируются посредством направляющих 3 в установочные отверстия 2 корпуса 1. Далее при необходимости осуществляется регулировка по высоте присосок 4 по заданной для манипулирования детали 7 посредством пружины 5 и регулировочной гайки 6.

При необходимости требуемое положение присосок может быть зафиксировано стопорными винтами 8. Необходимое количество зздействованных присосок может быть задано и при полном их наборе в корпусе 1. Для этого посредством разгрузочного клапана осуществляется их отключение от вакуумного

1705068 канала эжектора и подсоединение к атмосфере. При этом происходит отключение и соответствующего блока сравнения. Требуемое pàsëåíèå сжатого

5 воздуха устанавливается регулятором

17 давления. В исходном положении распределительный клапан 16 перекрывает подачу сжатого воздуха к эжекторам блока 11, соединяя их при этом с атмосферой, вакуум в полости присосок 4 отсутствует. Это необходимо, например, при холостом ходе руки робота с вакуумным захватом для эконо-! мичного использования сжатого возду ха. При переводе захвата в рабочее состояние производится переключение распределительного клапана 16, его вход НО закрывается, а вход НЗ открывается. Сжатый воздух по соединительным трубопроводам 18 поступает в блок 11. Если при этом деталь

7 не захвачена одной или несколькими присосками 4, а также если под какой-либо присоской. оказывается от- 25 верстие или паз, то вакуумный канал

14 соответствующего э вектора, как и первого эжектора, соединен с атмосферой. Поэтому пневматические сигналы в виде отрицательного давления (разрежения), поступающие íà противоположные входные отверстия 15 блока

9 сравнения одинаковы по величине.

Одинаковая величина разрежения определяется общим источником сжатого воздуха, а также регулированием расстояния S при настройке захвата посредством плавного перемещения секций 12 одна относительно другой. Перепад давления в цилиндре 19 блока 9 40 сравнения отсутствует. Следовательно, на поршень 20 действует только собственный вес, поэтому он находится в < краинем нижнем положении и замыкает нижнюю пару контактов 22. Таким обра- 4 аом, на выходе блока сравнения имеется сигнал от нижней пары контактов» который передается в систему управления робота. При захвате детали 7 всеми присосками полости присосок пере- 0 крысаются полностью, т.е. образуется замкнутое пространство, величина рвзрежения в котором значительно возрастает по сравнению с разрежением в вакуумно анапе первого эжекто" ра, постоянно соединенного с атмосфе» рой. При этом в цилиндре 19 возникает перепаг, давления, результирующая сила которого направлена в сторону большего разрежения. Под дсйствиел< этой ci1Jlbl поршень 20 flc peмещве1ся крайнее верхнее положение (на фиг.3

i показано пунктиром) и зал<ыка<.т верхнюю пару контактов 22, которые выдают сигнал о зах<яте присос <ами изделия. В случае незахвата д<тали, например, при неправильной е<. ориентации или во время транспортировки, полость одной или нескольких при- сосок оказывается соединенной с атмосферой. На блок (или блоки) 9 сравкения вновь поступают одинаковые по величине сигналы, перепад давления исчезает, поршень 20 под действием собственного веса возвращается в исходное крайнее нижнее положение и замыкает нижнюю пару контактов 22.

Временной интервал между замыканием и размыканием контактов 22 можно регулировать перемещением пробок 21, уменьшая или увеличивая расстояние, которое проходит поршень между парами контактов. Для разгрузки захвата осуществляется переключение распределительного клапана 16 в исходное поло" жение. При этом подача сжатого воздуха в блок 11 прекращается, и он соединяется с атмосферой. В результате вакуум в полости присосок исчезает, давление повышается до атмосферного и происходит отделение детали 7 от присосок 4. Ускоренную разгрузку захвата, а также отключение отдельных п1 исосок можно осуществлять переключением соответствующих разгрузочных клапанов 10: его вход НО закрывается и отключает присоску 4 и блок 9 сравнения от соответствующего эжектора, а вход НЗ открывается и соединяет присоску и блок сравнения с атмосферой или источником сжатого воздуха. Зах" ват обеспечивает удержание различных изделий, сложных по конфигурации плос" ких и ступенчатых деталей, контроль расположения этих деталей на загрузочной позиции, а следовательно,захват может выдавать сигналы на их переориентацию и осуществлять сортировку на "правильно" и "неправильно" расположенные детали. Кроме того, захват может различать изделия с такини отличительными лризнакани, как отвср" стия, выступы, пазы и их место расположения на плоскости детали, В соответствии с этими признаками выдаютсл сигналы для последул<.<ей сортиров.<и или переориентации деталей, что мож1705068 в

Формула изобретения но осуществлять этим же захватои.

При этом присоски захеата в одном цикле могут выполнять ункции контролирующих элементов, в другом - функции захватных элементов или совмещать эти функции. Присоски юполнены с возможност ью регулируемого осевого перемещения. Дополнительно это позволяет автоматизировать процесс контроля удержания деталей, контроля наличия отличительных элементЬв, положения иэделия на протяжении всего цикла работы захвата, что важно для поВышеиия надежнОсти функционирования как вакуумного захвата, так и робота, для которого он может применяться.

Кроме того, контроль осуществляется бесконтактным спосо> ои, вне зоны работы захвата.

1

Таким образом, сама рабочая часть захвата не усложняется, так как все, дополнительные устройства располагаются на несущей конструкции робота и 25 связь с захватом Осуществляется одним соединительным трубопроводом. Применение разгрузочного клапана в магистрали подключения присоски и блока сравнения позволяет автоматизировать 30 настройку захвата, а именно процесс задания необходимого набора присосок в корпусе захвата, м ускорять его разгрузку. Прииененне предлагаемой констp êции блока сравнения пОЗВОля 35 ет регулировать вреем его срабатывания, он обладает простой кое(струкцией, причем все блоки сравнения можно изготовить в едином корпусе, что удобно при монтаже, обеспечивает 40 минимальные габариты и при этом ис" клачается взаимовлияние чувствительных элементов блоков сравнения .

Вакуумный захват, содер>лащий корпус с присоской, полость которой соединена посредством блока сравнения давлений с вакуумным каналом первого эжектора и с атмосферой, при этом полость присоски подключена к вакуумному каналу второго эжектора, причем вход первого эжектора связан посредством распределительного клапана и регулятора давления с источником сжатого воздуха, а блок сравнения выполнен в виде цилиндра с поршнем, кото-. рый при перемещении имеет возможность переключения электрических контактов, отличающийся тем,: что, с целью расширения технологических возможностей, он снабжен дополнительными присоскаии, установленными на корпусе с возиожностью регулировочного перемещения, а каждая дополнительная присоска снабжена со-. ответствующим блоком сравнения, эжектором и разгрузочным клапаном, при этои все эжекторы соединены.соосно между собой с возможностью осевого перемещения, кроме того, вход каж« дого последующего эжектора соединен с выходом предыдущего эжектора, а диа-I метр входного канала каждого последующего эжектора больше диаметра выходного канала предыдущего эжектора, причем одни входы дополнительных блоков сравнения соединены с вакуумным каналом nepsoro эжектора, а вторые входы - с лолостями соответствующих дополнительных присосок, при этом полость каждой дополнительной присоски подключена через разгрузочный клапан к вакуумному каналу соотВетствукщего эжектора.

1735 )68

i 7osu68

Корректор Л.Пилипенко

Составитель С. Грибов

Техред М.Моргентал

Реда кт.ор И. Келене ш

- Заказ 368 Тираж Подписное

BEMIH Государственного комитета по иэобретениям и открьггиям при ГКНТ СССР

tt3035, Иосква, 3-35, Рауяская наб., д. 4/5

Производственно-иэдательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101