CS246206B1

CS246206B1 - Electromagnetic gripper

Info

Publication number: CS246206B1
Application number: CS362084A
Authority: CS
Inventors: Miroslav Jiricek; Zdenek Hoferek; Vaclav Janda
Original assignee: Miroslav Jiricek; Zdenek Hoferek; Vaclav Janda
Priority date: 1984-05-16
Filing date: 1984-05-16
Publication date: 1986-10-16

Abstract

Řešení spadá do oboru pomocných mechanismů jednoúčelových obráběcích spojů, a týká se elektromagnetického chapadla, zejména manipulátoru jednoúčelových obráběcích strojů. Podstatou řešení je, že v tělese chapadla jsou umístěna alespoň dvě vodicí pouzdra pro uložení pružin, které jsou jedním koncem opřeny o vymezovací podložky předpětí pružin, a druhým koncem o upínací desku, opatřenou opěrnými nákružky prgžin, přičemž opěrné nákrušky jsou pevně spojeny se závitovými tyčinkami, zakončenými na zadní straně krycí desky vymezovacími podložkami zdvihu upínací desky.The solution falls into the field of auxiliary mechanisms of single-purpose machining joints, and relates to an electromagnetic gripper, in particular a manipulator of single-purpose machine tools. The essence of the solution is that at least two guide bushings for accommodating springs are placed in the gripper body, which are supported by one end on the spring preload spacers, and by the other end on a clamping plate provided with spring support collars, the support collars being firmly connected to threaded rods terminated on the rear side of the cover plate by the clamping plate stroke spacers.

Description

Vynález se týká elektromagnetického chapadla, zejména pro manipulátory jednoúčelových obráběcích strojů.The invention relates to an electromagnetic gripper, in particular for manipulators of single-purpose machine tools.

U manipulátorů a robotů vyráběných v současné době a spoužívaných k manipulaci se součástmi určenými k opracování na obráběcích strojích, obvykle jednoúčelových, se elektromagnetických chapadel téměř nevyužívá. Je to zejména z toho důvodu, že základní činnost elektromagnetického chapadla, tj. přidržet součást magnetickou silou, přenést ji na určené místo a tam ji upustit, není pro manipulátory, pracující jako součást obráběcích strojů, dostačující, protože neumožňují bezpečné dosednutí součásti na dosedací plochu upínacího mechanismu, nebo proto, že jsou určeny výhradně pro součásti kruhového tvaru, kde má uchopená součást možnost rotace, takže u tvarové, nekruhové součásti, jakými jsou kupříkladu oválné příruby čerpadel, nezaručují její správné polohování jak v radiálním, tak i axiálním směru. U takových součástí, kdy se vyžaduje, aby sklíčidlo s čelistmi bylo polohově orientované, je nutno zajistit, aby se upínací deska chapadla, na kterou je součást určená k obrábění uchycena, neotáčelo.Electromagnetic grippers are hardly used for manipulators and robots currently manufactured and used to handle workpieces on machine tools, usually single-purpose. This is mainly because the basic operation of the electromagnetic gripper, ie holding the component by magnetic force, transferring it to the intended place and dropping it there, is not sufficient for manipulators working as a part of machine tools because they do not allow the component to lie securely on the bearing surface. or because they are intended solely for circular-shaped components where the gripped component has the possibility of rotation, so that shaped, non-circular components, such as oval pump flanges, do not guarantee its correct positioning in both radial and axial directions. For such parts where the jaw chuck is required to be positionally oriented, it must be ensured that the gripping plate of the gripper to which the workpiece is attached does not rotate.

Byla proto vyvinuta elektromagnetická chapadla, jejichž jádrem prochází dva nebo více odpružených čepů nesoucích funkční desku. Tato konstrukce sice zajišíuje, že se deska nemůže otáčet, ale její nevýhodou je, že při dotláčení obrobku do sklíčidla dochází vlivem nepřesností odlitků ke zkřížení čepů ve vodicích pouzdrech a tím i ke zkřížení obrobku na upínací desce, takže obrobek bud vůbec nelze do sklíčidla usadit, nebo bude v rovině obrábění zkřížený. Zkřížením čepů dojde totiž k znehybnění upínací desky a tím i k nevyhovující funkci elektromagnetického chapadla.Therefore, electromagnetic grippers have been developed in which two or more spring-loaded pins carrying a functional plate pass through the core. While this design ensures that the plate cannot rotate, it has the disadvantage that when pushing the workpiece into the chuck, due to inaccuracies of the castings, the pins in the guide bushes cross and thus the workpiece crosses on the clamping plate so that the workpiece , or it will be crossed in the machining plane. Crossing of the pins will cause the clamping plate to be immobilized and thus the unsatisfactory function of the electromagnetic gripper.

Nevýhody a nedostatky známých řešení odstraňuje v podstatě vynález, kterým je elektromagnetické chapadlo, zejména pro manipulátory jednoúčelových strojů, sestávající z tělesa, ve kterém je uložen elektromagnet, a z upínací desky, a zadní krycí desky, a jeho podstata spočívá v tom, že těleso chapadla je opatřeno alespoň dvěma vodícími pouzdry pro uložení pružin, které jsou jedním koncem opřeny o vymezovací podložky předpětí pružin a druhým koncem o upínací desku opatřenou opěrnými nákružky pružin, přičemž opěrné .nákružky jsou pevně spojeny se závitovými tyčemi, zakončenými na zadní stěně krycí desky maticemi a vymezovacími podložkami zdvihu upínací desky.Disadvantages and drawbacks of the known solutions are essentially eliminated by the invention, which is an electromagnetic gripper, in particular for single-purpose machine manipulators, consisting of a body housing the electromagnet and a clamping plate and a back cover plate, is provided with at least two guide bushes for receiving springs, which are supported on one end by the spring washers and the other on a clamping plate provided with spring retaining collars, the supporting collars being rigidly connected to threaded rods terminated by nuts on the rear wall of the cover plate; spacers of the clamping plate stroke.

Dále je podstatou vynálezu, že závitové tyčinky jsou umístěny v ose vodicích pouzder s vůlí.It is further an object of the invention that the threaded rods are located along the axis of the guide bushes with play.

Konečně je podstatou vynálezu, že krycí deska je opatřena třmeny pro otočné uložení na rameni manipulátoru.Finally, it is an object of the invention that the cover plate is provided with stirrups for pivotal mounting on the manipulator arm.

Vyšší účinek vynálezu se projevuje v tom, že nová konstrukční úprava nedovoluje zkřížení upínací desky s obrobkem a zaručuje tak správné napolohování obrobku v obou na sebe kolmých rovinách, jakož i bezpečné dotlačení obrobku na dosedací plochu sklíčidla.The improved effect of the invention is that the new design does not allow the clamping plate to be crossed with the workpiece and thus ensures correct positioning of the workpiece in both perpendicular planes as well as a secure pressing of the workpiece onto the chuck surface.

Příklad konkrétního provedení vynálezu je schematicky znázorněn na připojeném výkrese, představujícím elektromagnetické chapadlo v řezu.An example of a particular embodiment of the invention is shown schematically in the accompanying drawing, representing an electromagnetic gripper in cross-section.

Podle vynálezu je elektromagnetické chapadlo 2 vytvořeno jako blok, sestávající z elektromagnetu 2 uloženého v tělese 2 chapadla _1, dále z krycí desky £ s třmeny 5 pro otočné uložení chapadla 2 na rameni 2 neznázorněného manipulátoru. Součástí chapadla 1_ je upínací deska 2< opatřená na zadní straně nejméně dvěma nákružky j! pro uložení pružiny 9, uložené ve vodicím pouzdru 10 v tělese 2 chapadla JL. Předpětí pružin _9 se nastavuje podložkou 11 uloženou ve vodicím pouzdru 10, ^a opřenou o krycí desku ý chapadla 2·According to the invention, the electromagnetic gripper 2 is formed as a block consisting of an electromagnet 2 housed in the gripper body 2, further comprising a cover plate 5 with yokes 5 for rotatably mounting the gripper 2 on the arm 2 of the manipulator (not shown). The gripper 1 comprises a clamping plate 2 provided on the rear side with at least two collars 11. for receiving the spring 9, housed in the guide bush 10 in the gripper body 2. The preload of the springs 9 is adjusted by a washer 11 housed in the guide bush 10 ^and supported on the gripper cover plate.

K vymezení zdvihu upínací desky T. jsou nákružky J8 opatřeny závitovými tyčemi 12, které procházejí se značnou vůlí středem pružiny í), dále vymezovacími podložkami 11 a krycí deskou £ a jsou na zadní straně krycí desky ý zajištěny podložkou 13 a maticí 14. Vedení upínací « desky 2 zajišíují pružiny 2, které umožňují částečné vyklápěňí i vyosení upínací desky 7.To limit the stroke of the clamping plate T., the collars 18 are provided with threaded rods 12 which extend with considerable play through the center of the spring 11, further by shims 11 and a cover plate 8 and secured on the back of the cover plate by a washer 13 and a nut. The plates 2 are provided with springs 2, which allow partial tilting and offsetting of the clamping plate 7.

Po navedení součásti, určené k opracování, na upínací desku T_ chapadla 2 dojde na signál řídicího systému, k aktivizaci vinutí elektromagnetu 2, což způsobí přitažení upínací desky 7, spolu s obrobkem, k jádru elektromagnetu 2, a tím i k upnutí obrobku. Elektromagnetické chapadlo s upnutým obrobkem se pak překlopí do polohy vhodné pro zavedení obrobku do sklíčidla upínacího mechanismu obráběcího stroje, dojede i s upnutým obrobkem do nejtěsnější blízkosti sklíčidla. V tomto okamžiku dojde k přerušení přívodu elektrického proudu do vinuti elektromagnetu 2, tím se uvolní předpětí pružin 2' které pak dotlačí obrobek na dosedací plochu sklíčidla. Možnost naklápění a vyosení pružin 2, a tím i upínací desky T_, umožňuje pružné navedení obrobku do sklíčidla. Pružiny 2 dále kompenzují i výškový rozdíl mezi neobrobenou a obrobenou součástí při jejím vkládání a vyjímání ze sklíčidla.When the workpiece is guided on the clamping plate T of the gripper 2, the solenoid 2 winding is activated on the control system signal, causing the clamping plate 7, together with the workpiece, to be pulled to the core of the electromagnet 2 and thereby clamping the workpiece. The electromagnetic gripper with the clamped workpiece is then tilted to a position suitable for inserting the workpiece into the chuck of the machine tool clamping mechanism, with the workpiece clamped to the closest position of the chuck. At this point, the power supply to the coil of the electromagnet 2 is interrupted, releasing the bias of the springs 2 'which then presses the workpiece onto the chucking surface. The possibility of tilting and misaligning the springs 2 and hence the clamping plate T allows the workpiece to be guided in a flexible manner. The springs 2 further compensate for the height difference between the unmachined and machined part when inserting and removing it from the chuck.

Manipulátor s elektromagnetickým chapadlem 2 odjede, po uloženi součásti do sklíčidla, do pohotovostní polohy, aby nepřekážel při vlastním obrábění součásti. Po jejím obrobení najede manipulátor s chapadlem 2 do styku s obrobkem součásti, tím dojde k částečnému stlačení pružin 2» nato dojde k aktivizaci vinutí elektromagnetu 2, který upne obrobenou součást na upínací desku 7_ chapadla 2, manipulátor s chapadlem 2 i ^s upnutou součástí odjede do místa odběru hotových obrobků, kde' po přerušení proudu ve vinutí elektromagnetu 2_ a působením pružin 2 dojde k odhození opracované součásti, a chapadlo 2 jo připraveno k upnutí další součásti.The manipulator with the electromagnetic gripper 2 moves to the stand-by position after placing the part in the chuck, so that it does not interfere with the actual machining of the part. After the machining moves manipulator gripper 2 into contact with the workpiece components that will partly compress the springs 2 »thereafter occurs activation coil electromagnet 2, which clamps the machined part to the clamping plate 7_ grippers 2 a manipulator with a gripper 2 and ^to clamp the components of leaves to the place of collection of the finished workpieces, where after the current in the winding of the electromagnet 2 and the action of the springs 2 the workpiece is discarded and the gripper 2 is ready to clamp another part.

Claims

Electromagnetic gripper, in particular for manipulators of single-purpose machine tools, comprising a body in which an electromagnet is mounted, a clamping plate and a back cover plate, characterized in that the gripper body (3) is provided with at least two guide bushings (1). 10) for receiving springs (9) which are supported on one end by a spacer (11) and the other end on a clamping plate (7) provided with support collars (8), the support collars (8) being fixedly connected to threaded rods (12) ), housed in guide sleeves (10) and fastened to the rear wall of the cover plate (4) by nuts (14) with washers (13).

Electromagnetic gripper according to Claim 1, characterized in that the threaded rods (12) are disposed in the axis of the guide sleeves (10) with play.

Electromagnetic gripper according to Claims 1 and 2, characterized in that the cover plate (4) is provided with stirrups (5) for pivotal mounting on the manipulator arm (6).

1 drawing