Адаптивное магнитное захватное устройство манипулятора

Областью техники, к которой относится полезная модель, является гибкое автоматизированное производство с использованием манипуляторов с захватными устройствами, приводимыми в действие сервомеханизмами. Областями применения полезной модели являются, в частности, автоматизация листоштамповочного производства.

Конструкция устройства содержит электромагнит с С-образным сердечником, в области рабочего зазора которого установлен датчик наличия плоских заготовок, причем сердечник имеет механизм регулирования зазора, а также датчик ширины зазора и датчик толщины плоских заготовок, при этом выходы датчиков связаны с механизмом регулирования зазора, причем механизм регулирования зазора выполнен в виде винтовой оси, установленной по центру сердечника с возможностью изменения зазора между двумя половинами сердечника при вращении винтовой оси, а также устройства сравнения, входы которого связаны с выходами датчика ширины зазора и датчика толщины плоских заготовок, а выход через усилитель соединен с входом электродвигателя, выходной вал которого через редуктор связан с винтовой осью, датчик ширины зазора выполнен в виде потенциометрического преобразователя, реостат которого связан с одной половиной сердечника, а движок - с другой половиной сердечника, при этом датчик толщины плоских заготовок выполнен в виде индуктивного преобразователя, рабочая поверхность которого совмещена с плоскостью контакта заготовок с датчиком наличия плоских заготовок.

Технический результат выражается в возможности адаптировать максимальное усилие захвата к толщине листовой заготовки.

Областью техники, к которой относится полезная модель, является гибкое автоматизированное производство с использованием манипуляторов с захватными устройствами, приводимыми в действие сервомеханизмами. Областями применения полезной модели являются, в частности, автоматизация листоштамповочного производства.

Уровень техники. Известно устройство захвата листовой заготовки промышленным роботом, содержащее захватное устройство с датчиком контроля захвата. (Е.И.Семенов и др., а.с. №925624, B25J 15/00, 1980). Устройство имеет возможность контроля захвата листовой заготовки, однако не может обеспечивать надежности работы самого захвата.

Наиболее близкое к полезной модели является захватное устройство, содержащее электромагнит с С-образным сердечником, в области рабочего зазора которого установлен датчик наличия плоских заготовок (Е.И. Семенов и др., а.с. №647104, B25J 15/00, 1976). Устройство, способно обеспечивать надежность захвата, однако не способно адаптировать максимальное усилие захвата к толщине листовой заготовки, в то время как максимальное усилие захвата достигается в случае равенства рабочего зазора C-образного сердечника и толщины захватываемой листовой заготовки. Это объясняется равномерностью магнитного поля, замыкаемого через заготовку.

Раскрытие полезной модели. Сущность полезной модели выражается в использовании электромагнита с С-образным сердечником, в области рабочего зазора которого установлен датчик наличия плоских заготовок, причем сердечник имеет механизм регулирования зазора, а также датчик ширины зазора и датчик толщины плоских заготовок, при этом выходы датчиков связаны с механизмом регулирования зазора, причем механизм регулирования зазора выполнен в виде винтовой оси, установленной по центру сердечника с возможностью изменения зазора между двумя половинами сердечника при вращении винтовой оси, а также устройства сравнения, входы которого связаны с выходами датчика ширины зазора и датчика толщины плоских заготовок, а выход через усилитель соединен со входом электродвигателя, выходной вал которого через редуктор связан с винтовой осью, датчик ширины зазора

выполнен в виде потенциометрического преобразователя, реостат которого связан с одной половиной сердечника, а движок - с другой половиной сердечника, при этом датчик толщины плоских заготовок выполнен в виде индуктивного преобразователя, рабочая поверхность которого совмещена с плоскостью контакта заготовок с датчиком наличия плоских заготовок.

Технический результат выражается в возможности адаптировать максимальное усилие захвата к толщине листовой заготовки.

Краткое описание чертежей. На фигуре 1 изображена схема устройства, на фигуре 2 - схема датчика ширины зазора, а на фигуре 3 - схема датчика толщины плоских заготовок.

Устройство содержит электромагнит с С-образным сердечником 1, в области рабочего зазора 2 которого установлен датчик 3 наличия плоских заготовок, причем сердечник имеет механизм 4 регулирования зазора, а также датчик 5 ширины зазора и датчик 6 толщины плоских заготовок, при этом выходы датчиков связаны с механизмом регулирования зазора, причем механизм регулирования зазора выполнен в виде винтовой оси 7, установленной по центру сердечника 1 с возможностью изменения зазора 2 между двумя половинами сердечника 1 при вращении винтовой оси 7, а также устройство сравнения 8, входы которого связаны с выходами датчика 5 ширины зазора и датчика 6 толщины плоских заготовок, а выход через усилитель 9 соединен с входом электродвигателя 10, выходной вал которого через редуктор 11 связан с винтовой осью 7. Датчик 5 ширины зазора выполнен в виде потенциометрического преобразователя 12, реостат 13 которого связан с одной половиной сердечника, а движок 14 - с другой половиной сердечника. Датчик 6 толщины плоских заготовок выполнен в виде индуктивного преобразователя 15, рабочая поверхность 16 которого совмещена с плоскостью 17 контакта заготовок с датчиком 3 наличия плоских заготовок 18.

Осуществление полезной модели. Конструкция устройства в статическом состоянии содержит электромагнит с С-образным сердечником, в области рабочего зазора которого установлен датчик наличия плоских заготовок, причем сердечник имеет механизм регулирования зазора, а также датчик ширины зазора и датчик толщины плоских заготовок, при этом выходы датчиков связаны с механизмом регулирования зазора, причем механизм регулирования зазора выполнен в виде винтовой оси, установленной по центру сердечника с возможностью изменения зазора между двумя половинами сердечника при вращении винтовой оси, а также устройства

сравнения, входы которого связаны с выходами датчика ширины зазора и датчика толщины плоских заготовок, а выход через усилитель соединен с входом электродвигателя, выходной вал которого через редуктор связан с винтовой осью, датчик ширины зазора выполнен в виде потенциометрического преобразователя, реостат которого связан с одной половиной сердечника, а движок - с другой половиной сердечника, при этом датчик толщины плоских заготовок выполнен в виде индуктивного преобразователя, рабочая поверхность которого совмещена с плоскостью контакта заготовок с датчиком наличия плоских заготовок.

Действие устройства основано на том, что захватное устройство манипулятора вводится в контакт с плоской заготовкой 18, после чего срабатывает датчик 3 наличия плоских заготовок и включается электромагнит с С-образным сердечником 1. В области рабочего зазора 2 возникает электромагнитное поле, которое замыкается через заготовку 18 и удерживает ее. Датчик 5 ширины зазора 2 и датчик 6 толщины плоских заготовок генерируют текущие значения соответственно ширины зазора и толщины заготовок. Устройство сравнения 8 сравнивает эти значения и, в случае их несовпадения, выдает сигнал, имеющий положительный знак при превышении ширины зазора значения толщины заготовки или отрицательный знак в противоположном случае. Этот сигнал после усиления на усилителе 9 служит управляющим сигналом для электродвигателя 10, который приводит во вращение винтовую ось 7 в сторону, соответствующую приближению величины зазора 2 к величине толщине заготовки 18. При совпадении этих величин сигнал на выходе устройства сравнения 8 исчезает, что соответствует равенству величины зазора 2 и толщины заготовки 18, т.е. достижению максимального усилия захвата для данной листовой заготовки.

Винтовая ось 7, установленная по центру сердечника может быть выполнена с резьбой, противоположной по направлению с разных концов для одновременного симметричного перемещения двух половин сердечника 1, каждая из которых имеет резьбовое соединение с соответствующей частью оси 7. Две половины сердечника 1 могут быть связаны через линейные направляющие для исключения их поворота относительно оси 7.

Датчик 5 ширины зазора может быть выполнен в виде потенциометрического преобразователя 12, реостат 13 которого связан с одной половиной сердечника 1, а движок 14 - с другой половиной сердечника 1. При неизменном напряжении питания U _пит выходной сигнал U_вых будет пропорционален перемещению движка 14, т.е. текущей величине рабочего зазора 2.

Датчик 6 толщины плоских заготовок может быть выполнен в виде индуктивного преобразователя 15. При неизменном напряжении питания U_пит выходной сигнал U _вых будет пропорционален толщине контактирующей с рабочей поверхностью 16 заготовки 18, т.к. параметры магнитного контура индуктивного преобразователя зависят от толщины замыкающего этот контур элемента, в качестве которого в данном случае выступает заготовка 18. Совмещение рабочей поверхности 16 датчика 6 толщины плоских заготовок с плоскостью 17 контакта заготовок с датчиком 3 наличия плоских заготовок позволяет гарантировать надежность контакта заготовки 18 с датчиком 6 и, следовательно, точность измерений.

При необходимости схемы датчиков могут иметь другую конфигурацию (Ж.Аш и др., Датчики измерительных систем, М., Мир, 1992).

Таким образом, обеспечивается возможность адаптировать максимальное усилие захвата к толщине листовой заготовки.

1. Адаптивное магнитное захватное устройство манипулятора, содержащее электромагнит с С-образным сердечником, в области рабочего зазора которого установлен датчик наличия плоских заготовок, отличающееся тем, что сердечник имеет механизм регулирования зазора, а также датчик ширины зазора и датчик толщины плоских заготовок, при этом выходы датчиков связаны с механизмом регулирования зазора.

2. Адаптивное магнитное захватное устройство манипулятора по п.1, отличающееся тем, что механизм регулирования зазора выполнен в виде винтовой оси, установленной по центру сердечника с возможностью изменения зазора между двумя половинами сердечника при вращении винтовой оси, а также устройства сравнения, входы которого связаны с выходами датчика ширины зазора и датчика толщины плоских заготовок, а выход через усилитель соединен со входом электродвигателя, выходной вал которого через редуктор связан с винтовой осью.

3. Адаптивное магнитное захватное устройство манипулятора по пп.1 и 2, отличающееся тем, что датчик ширины зазора выполнен в виде потенциометрического преобразователя, реостат которого связан с одной половиной сердечника, а движок - с другой половиной сердечника, а датчик толщины плоских заготовок выполнен в виде индуктивного преобразователя, рабочая поверхность которого совмещена с плоскостью контакта заготовок с датчиком наличия плоских заготовок.