BG3076U1 - Compact contactless pneumatic gripper - Google Patents
Compact contactless pneumatic gripper Download PDFInfo
- Publication number
- BG3076U1 BG3076U1 BG4088U BG408818U BG3076U1 BG 3076 U1 BG3076 U1 BG 3076U1 BG 4088 U BG4088 U BG 4088U BG 408818 U BG408818 U BG 408818U BG 3076 U1 BG3076 U1 BG 3076U1
- Authority
- BG
- Bulgaria
- Prior art keywords
- housing
- nozzles
- pneumatic gripper
- contact
- gripper
- Prior art date
Links
Landscapes
- Manipulator (AREA)
Abstract
Description
Област на техникатаField of technology
Полезният модел се отнася до безконтактен пневматичен хващач, характеризиращ се в сравнение с подобни системи с компактност, по-ниска себестойност, при запазена функционалност и надеждност, основана на използвания модулен принцип. Модулната конструкция позволява лесно реализиране на различни варианти спрямо размера и теглото на манипулираните обекти.The utility model refers to a non-contact pneumatic gripper, characterized in comparison with similar systems with compactness, lower cost, while maintaining functionality and reliability, based on the modular principle used. The modular construction allows easy realization of different options according to the size and weight of the manipulated objects.
Предшестващо състояние на техникатаBACKGROUND OF THE INVENTION
Устройствата за манипулиране на тънки плоски обекти са контактни или безконтактни. Контактните използват различни средства за реализиране на сила на придържане и повдигане на манипулирания обект, включително и при използване на пневматика (вакуумни хващачи). Съществен недостатък е контакта с манипулирания обект, който в някои случаи може да бъде недопустим. Известени са няколко конструкции на безконтактен пневматичен хващач, основани на принципа на Бернули, описани в US 7100954 В2, US 4566726 A, US 7168911 B1,US 7293811 В2 hUS 2013/0108409 Al. Те разглеждат конструкции на хващач, ползващ ефекта на Бернули за задържане, манипулиране и транспортиране наултра тънки обекти, като се използват водещи ръбове за подпомагане позиционирането им, или фрикционни подложки, които пречат на движението на манипулирания обект. Такива конструкции се състоят от няколко компоненти, оформящи канали и отвори за подвеждане на въздушната струя, така че да се образуват зони с подналягане (ефект на Бернули). Съществуващите конструктивни решения не са модулно изградени и не позволяват лесна промяна на броя на отворите.Devices for handling thin flat objects are contact or non-contact. The contacts use various means to realize the force of holding and lifting the manipulated object, including the use of pneumatics (vacuum grippers). A significant disadvantage is the contact with the manipulated object, which in some cases may be unacceptable. Several Bernoulli contactless pneumatic gripper designs are known, described in US 7100954 B2, US 4566726 A, US 7168911 B1, US 7293811 B2 hUS 2013/0108409 Al. They consider gripper designs using the Bernoulli effect to hold, manipulate, and transport ultra-thin objects, using guide edges to assist in positioning them, or friction pads that impede the movement of the manipulated object. Such constructions consist of several components forming channels and openings for air supply so as to form underpressure zones (Bernoulli effect). The existing design solutions are not modular and do not allow easy change of the number of holes.
Основен недостатък на тези системи е относително големият габарит по дебелина, което не позволява манипулиране на плътно подредени обекти. Друг недостатък на тези решения е сложната и скъпа конструкция поради използване на няколко компонента с относително комплексна геометрия. Освен високата себестойност на изделието, това не позволява лесно конфигуриране на система с различен набор отвори и размери.The main disadvantage of these systems is the relatively large thickness, which does not allow manipulation of tightly arranged objects. Another disadvantage of these solutions is the complex and expensive construction due to the use of several components with relatively complex geometry. Apart from the high cost of the product, this does not allow easy configuration of a system with a different set of holes and sizes.
Техническа същност на полезния моделTechnical essence of the utility model
Задача на полезния модел е да се създаде безконтактен пневматичен хващач, имащ минимална дебелина, позволяваща манипулиране на обекти в ниски затворени пространства. Конструкцията на безконтактния пневматичен хващач е компактна и позволява опериране на ултра-тънки обекти при намалено околно пространство за по-лесно маневриране при манипулацията им.The task of the utility model is to create a contactless pneumatic gripper having a minimum thickness allowing the manipulation of objects in low enclosed spaces. The construction of the non-contact pneumatic gripper is compact and allows operation of ultra-thin objects with reduced ambient space for easier maneuvering during their manipulation.
Безконтактният пневматичен хващач работи при използване на принципа на Бернули, като се подава газ под налягане в посока, успоредна на близката повърхнина на манипулирания обект, като направляването на газ се реализира чрез подходящо оформени дюзи. Дюзите на хващача се използват за намаляване височината на канала, в който протича газа под налягане, и насочването му към работната зона. Създава се подналягане, поради високата скорост на флуида, като то притегля обекта към хващача. Силата на притегляне се балансира от теглото на манипулирания обект, без да се осъществява контакт между него и хващача.The non-contact pneumatic gripper works using the Bernoulli principle, by supplying gas under pressure in a direction parallel to the proximal surface of the manipulated object, the direction of gas is realized by appropriately shaped nozzles. The nozzles of the gripper are used to reduce the height of the channel in which the pressurized gas flows and direct it to the working area. Underpressure is created due to the high velocity of the fluid, as it pulls the object towards the gripper. The force of gravity is balanced by the weight of the manipulated object, without contact between it and the gripper.
Задачата на полезния модел се решава, като се създава безконтактен пневматичен хващач, работещ при използване на принципа на Бернули, който се състои от блок за пневматично захранване и корпус с дюзи, които са разположени радиално спрямо общ център и са насочени към работна повърхнина на корпуса. Дюзите са захранени с газ под налягане от блока за пневматично захранване, като са свързани с него през захранващи канали, разположени в корпуса. Дюзите имат дефлекторни повърхнини за направляване на поток от газ в работна зона, която е затворена между работната повърхнина на корпуса и повърхнина на манипулиран обект, като дефлекторните повърхнини са приспособени така, че газът при излизането си през секторно оформени прорези в работната повърхнина да създава равномерен ламинарен високоскоростен поток, водещ до хомогенно подналягане в работната зона, вследствие на принципа на Бернули. Съгласно полезния модел:The task of the utility model is solved by creating a contactless pneumatic gripper, working using the Bernoulli principle, which consists of a pneumatic power supply unit and a housing with nozzles, which are located radially relative to a common center and are directed to the working surface of the housing. . The nozzles are supplied with pressurized gas from the pneumatic supply unit and are connected to it through supply channels located in the housing. The nozzles have deflector surfaces for directing the flow of gas into the working area, which is closed between the working surface of the housing and the surface of the manipulated object, and the deflector surfaces are adapted so that the gas exits through sector-shaped slots in the working surface to create an even laminar high-velocity flow, leading to a homogeneous vacuum in the working area, due to the Bernoulli principle. According to the utility model:
a. съотношението на височина на дюзата hl към височина на канала h2 - hl :h2 е в интервала от 1:15 до 1:5;a. the ratio of the height of the nozzle hl to the height of the channel h2 - hl: h2 is in the range from 1:15 to 1: 5;
b. съотношението на промяна на площта на напречното сечение на дюзата А1 и на напречното сечение на канала А2 - А1 :А2 е в интервала от 1:8 до 1:4;b. the ratio of change in the cross-sectional area of the nozzle A1 and the cross-section of the channel A2 - A1: A2 is in the range from 1: 8 to 1: 4;
5453 Описания към свидетелства за регистрация на полезни модели № 01.2/31.01.20195453 Descriptions to certificates for registration of utility models № 01.2 / 31.01.2019
с. безконтактният пневматичен хващач има максимална обща дебелина в областта на захващане на манипулирания обект не по-голяма от 3 mm.The non-contact pneumatic gripper has a maximum total thickness in the gripping area of the manipulated object of not more than 3 mm.
За предпочитане дюзите са не по-малко от 3 и не повече от 20 на брой.Preferably the nozzles are not less than 3 and not more than 20 in number.
Безконтактният пневматичен хващач е възможно да бъде изпълнен в три варианта - с монолитен корпус, съставен корпус и модулна конструкция - с използване на вложки, като така значително се повишава надеждността и се поевтинява изделието, поради използване на унифициран компонент, позволяващ лесно реконфигуриране, технологични други два компонента, позволяващи изработка от материали, които подобряват общите параметри на изделието.The non-contact pneumatic gripper can be made in three variants - with monolithic housing, composite housing and modular construction - using inserts, thus significantly increasing the reliability and cheapening of the product due to the use of a unified component allowing easy reconfiguration, technological other two components, allowing the manufacture of materials that improve the overall parameters of the product.
Във варианта на изпълнение с монолитен корпус, дюзите са интегрирани в корпуса на хващача. Монолитната конструкция на корпуса на безконтактния пневматичен хващач се изпълнява чрез адитивни технологии, като гарантира висока степен на уплътняване на каналите, подвеждащи газа под налягане към работната зона, както и висока коравина на хващача.In the embodiment with a monolithic housing, the nozzles are integrated in the gripper housing. The monolithic construction of the body of the non-contact pneumatic gripper is performed by additive technologies, ensuring a high degree of sealing of the channels supplying the pressurized gas to the working area, as well as high rigidity of the gripper.
Вторият вариант на изпълнение разделя монолитната конструкция на корпуса на два компонента, което позволява производството му чрез технологии, използващи отнемане на материал. В този вариант корпусът е изпълнен като съставна конструкция, съставена от основа, в която са оформени дюзите и захранващите канали, и капак с работната повърхнина, в който са оформени прорезите.The second embodiment divides the monolithic structure of the housing into two components, which allows its production through technologies using material removal. In this embodiment, the housing is designed as a composite structure, consisting of a base in which the nozzles and supply channels are formed, and a cover with the working surface in which the slots are formed.
Третият вариант използва модулна система за безконтактен пневматичен хващач, включваща корпус, изпълнен като модулна конструкция, при която в основа със захранващи канали са монтирани вложки, в които са оформени дефлекторните повърхнини на дюзите, а в капак с работната повърхнина са оформени прорезите. Вложката е унифицирана и има относително сложна технологична геометрия и малки размери, което позволява да бъде изработена с необходимата точност, без увеличение на производствените разходи. Тази концепция позволява големите корпусни компоненти да бъдат с относително проста геометрия, чиято точност на изработка няма съществено отношение към функционалните параметри на изделието.The third variant uses a modular system for non-contact pneumatic gripper, including a housing made as a modular construction, in which in the base with feed channels are mounted inserts in which the deflector surfaces of the nozzles are formed, and in the cover with the working surface the slots are formed. The insert is unified and has a relatively complex technological geometry and small size, which allows it to be made with the required accuracy without increasing production costs. This concept allows large body components to have a relatively simple geometry, the accuracy of which has no significant bearing on the functional parameters of the product.
Предложеното решение използва три основни компонента - две плочи и набор от вложки - което значително намалява себестойността му, като дава възможност за лесно конфигуриране на различни като брой и разположение дюзи. Възможни решения са в диапазона от три до двадесет броя радиално разположени, на един и същ или различен диаметрален размер дюзи. Примерно решение е 10 дюзи, разположени на един общ диаметрален размер (фиг. 1).The proposed solution uses three main components - two plates and a set of inserts - which significantly reduces its cost, allowing for easy configuration of different in number and location nozzles. Possible solutions are in the range of three to twenty radially arranged, of the same or different diameter nozzles. An exemplary solution is 10 nozzles located on a common diameter (Fig. 1).
Предимство на предложеното решение е, че опростената геометрия на корпусните компоненти намалява изискванията към механичната им обработка и позволява изпълнението им от по-широка гама материали. Концепцията позволява използване на композитни материали, което води до увеличаване на стабилността на конструкцията и намалява грешката при манипулиране и позициониране на безконтактно обработвания обект.The advantage of the proposed solution is that the simplified geometry of the housing components reduces the requirements for their machining and allows their implementation of a wider range of materials. The concept allows the use of composite materials, which increases the stability of the structure and reduces the error in manipulating and positioning the non-contact processed object.
Пояснение на приложените фигуриExplanation of the attached figures
По-подробно полезният модел е пояснен с примерни изпълнения на безконтактен пневматичен хващач, дадени като неограничаващи обхвата на полезния модел примери, с препратка към приложените фигури, където:The utility model is illustrated in more detail by exemplary embodiments of a non-contact pneumatic gripper, given as non-limiting examples of the utility model, with reference to the accompanying figures, where:
на фигура 1 е представена схемата на монолитен безконтактен пневматичен хващач;Figure 1 shows a diagram of a monolithic non-contact pneumatic gripper;
на фигура 2 е представена конструкцията от фиг. 1 в разпаднат вид;figure 2 shows the construction of fig. 1 in disintegrated form;
фигура 3 представя вариант на изпълнение на хващача, при което конструкцията на корпуса е разделена на два компонента;Figure 3 shows an embodiment of the gripper, in which the housing structure is divided into two components;
фигура 4 представя вариант на изпълнение на безконтактния пневматичен хващач, включващ корпус, капак и вложки;Figure 4 shows an embodiment of the non-contact pneumatic gripper comprising a housing, a cover and inserts;
на фигура 5 е представена конструкцията от фиг. 4 в разпаднат вид.figure 5 shows the construction of fig. 4 in disintegrated form.
Пример за изпълнение на полезния моделExample of implementation of the utility model
Безконтактният пневматичен хващач (фиг. 1), съгласно полезния модел, работи при използване на принципа на Бернули и се състои от блок за пневматично захранване 1 и корпус 2.The non-contact pneumatic gripper (Fig. 1), according to the utility model, works using the Bernoulli principle and consists of a pneumatic power supply unit 1 and a housing 2.
Корпусът 2 включва захранващи канали 4, които са захранени пневматично от блок за пневматично захранване 1, отвеждащи подадения газ под налягане към дюзи 3, които са разположени радиално спрямо общ център и са насочени към работна повърхнина 6 на корпуса 2. Броят на дюзите е не по-малко от три и не повече от двадесет. Дюзите 3 имат дефлекторни повърхнини 5 за направляване на поток от газ в работна зона 8, затворена между работната повърхнина 6 на корпуса 2 и повърхнина на манипулиранThe housing 2 includes supply channels 4, which are pneumatically supplied by a pneumatic supply unit 1, leading the supplied gas under pressure to nozzles 3, which are located radially relative to a common center and are directed to a working surface 6 of the housing 2. The number of nozzles is not less than three and not more than twenty. The nozzles 3 have deflector surfaces 5 for directing the flow of gas in the working area 8, closed between the working surface 6 of the housing 2 and the surface of the manipulated
5454 Описания към свидетелства за регистрация на полезни модели № 01.2/31.01.2019 обект 7, като дефлекгорните повърхнини 5 са приспособени така, че газът при излизането си през секторно оформени прорези 10 в работната повърхнина 6 да създава равномерен ламинарен високоскоростен поток, водещ до хомогенно подналягане в работната зона 8, вследствие на принципа на Бернули. Създаденото подналягане в зоната, води до възникване на подемна сила, която притиска манипулирания обект към корпуса 2. При намаляване на разстоянието между челото на корпуса 2 и манипулирания обект (вследствие на възникналата подемна сила), намалява и подналягането, при което манипулирания обект се връща в изходна позиция, и така се реализира „самоцентроване“ на обекта.5454 Descriptions to certificates for registration of utility models № 01.2 / 31.01.2019 object 7, as the deflector surfaces 5 are adapted so that the gas when exiting through sector-shaped slots 10 in the working surface 6 to create a uniform laminar high-velocity flow, leading to homogeneous underpressure in working zone 8, following the Bernoulli principle. The created vacuum in the zone leads to the occurrence of lifting force, which presses the manipulated object to the housing 2. When reducing the distance between the front of the housing 2 and the manipulated object (due to the lifting force), the vacuum at which the manipulated object returns returns. in the starting position, and thus the "self-centering" of the object is realized.
Съгласно полезния модел съотношението на височина на дюзата hl към височина на канала h2 - hl :h2 е в интервала от 1:15 до 1:5. Освен това съотношението на промяна на площта на напречното сечение на дюзата А1 и на напречното сечение на канала А2 - А1 :А2 е в интервала от 1:8 до 1:4.According to the utility model, the ratio of the height of the nozzle hl to the height of the channel h2 - hl: h2 is in the range from 1:15 to 1: 5. In addition, the ratio of the change in cross-sectional area of the nozzle A1 and the cross-section of the channel A2 - A1: A2 is in the range from 1: 8 to 1: 4.
Максималната обща дебелина на безконтактния пневматичен хващач в областта на захващане на манипулирания обект е не по-голяма от 3 шш.The maximum total thickness of the non-contact pneumatic gripper in the gripping area of the manipulated object is not more than 3 mm.
В един вариант на изпълнение корпусът 2 на хващача е монолитен, като дюзите 3 са интегрирани в него (фиг. 1 и 2), и е изграден чрез добавяне на материал.In one embodiment, the gripper housing 2 is monolithic, the nozzles 3 being integrated therein (Figs. 1 and 2), and is constructed by adding material.
Друг конструктивен вариант на изпълнение на безконтактния пневматичен хващач (фиг. 3) се състои от блок за пневматично захранване 1, и съставен корпус, включващ основа 11, в която са оформени дюзите 3 и захранващите канали 4, и капак 12 с работната повърхнина 6, в който са оформени прорезите 10. Съставната конструкция на корпусен елемент, реализирана от основа 11 и капак 12, позволява технологично изпълнение чрез отнемане на материал.Another embodiment of the non-contact pneumatic gripper (Fig. 3) consists of a pneumatic supply unit 1, and a composite housing comprising a base 11 in which the nozzles 3 and the supply channels 4 are formed, and a cover 12 with the working surface 6, in which the slots 10 are formed. The composite construction of a housing element, realized by a base 11 and a cover 12, allows technological implementation by removing material.
Съгласно друг конструктивен вариант на изпълнение на компактния безконтактен пневматичен хващач (фиг. 4), модулният корпус има основа 13 със захранващи канали 4, в която са монтирани вложки 14, в които са оформени дефлекгорните повърхнини 5 на дюзите 3. Конструкцията се затваря от капак 12, с работната повърхнина 6, върху която са оформени прорезите 10. Вложките 14 са монтирани в отвори или други оформени прорези в основата 13, по начин, гарантиращ ориентираното им разполагане спрямо захранващите канали 4, например с площадки, след което са залепени или споени към основата 13.According to another embodiment of the compact non-contact pneumatic gripper (Fig. 4), the modular housing has a base 13 with feed channels 4, in which inserts 14 are mounted, in which the deflector surfaces 5 of the nozzles 3 are formed. The structure is closed by a cover 12, with the working surface 6 on which the slots 10 are formed. The inserts 14 are mounted in holes or other shaped slots in the base 13, in a manner ensuring that they are oriented relative to the supply channels 4, for example with pads, after which they are glued or welded to the base 13.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
BG4088U BG3076U1 (en) | 2018-08-14 | 2018-08-14 | Compact contactless pneumatic gripper |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
BG4088U BG3076U1 (en) | 2018-08-14 | 2018-08-14 | Compact contactless pneumatic gripper |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
BG3076U1 true BG3076U1 (en) | 2018-12-31 |
Family
ID=71403259
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
BG4088U BG3076U1 (en) | 2018-08-14 | 2018-08-14 | Compact contactless pneumatic gripper |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
BG (1) | BG3076U1 (en) |
-
2018
- 2018-08-14 BG BG4088U patent/BG3076U1/en unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7530778B2 (en) | High-Performance non-contact support platforms | |
JP5887469B2 (en) | HOLDING DEVICE, HOLDING SYSTEM, CONTROL METHOD, AND CONVEYING DEVICE | |
JP4582484B2 (en) | Vacuum adsorption device | |
JP5921323B2 (en) | Transport holding tool and transport holding device | |
CN101081515A (en) | Non-contact transport apparatus | |
KR20060038359A (en) | Non-contact holder and non-contact holding and transferring device | |
JP2009028862A (en) | Non-contact carrier | |
KR102044229B1 (en) | Suction chuck, and transfer apparatus having the same | |
JP5928691B2 (en) | Suction chuck and transfer device | |
JP5817043B2 (en) | Non-contact transfer pad | |
BG3076U1 (en) | Compact contactless pneumatic gripper | |
JP2015103648A (en) | Substrate holding device | |
US6868785B2 (en) | De-Duster for a moving printing material web and cutting device, folder and printing press having the de-duster | |
CN107895708A (en) | The transport method of conveyance pad and chip | |
KR101019948B1 (en) | Suction-type of gripper device | |
JPH0911364A (en) | Apparatus for processing sheet layer etc. | |
JP4982875B2 (en) | Non-contact pad for sheet-like article | |
JP5040795B2 (en) | Non-contact transfer device | |
JP5422680B2 (en) | Substrate holding device | |
CN101863377A (en) | Work transfer device and Work carrying method | |
JP2016540645A (en) | Press system and vacuum system for press system | |
CN109119370B (en) | Cutting device | |
KR20120045758A (en) | Non contact transport apparatus | |
JP2014047020A (en) | Levitation device | |
CN220033030U (en) | Silicon wafer adsorption mechanism, reversing mechanism and wafer collecting device |