CS251186B1

CS251186B1 - Electromagnetic gripper

Info

Publication number: CS251186B1
Application number: CS852554A
Authority: CS
Inventors: Miroslav Jiricek; Zdenek Hoferek
Original assignee: Miroslav Jiricek; Zdenek Hoferek
Priority date: 1985-04-05
Filing date: 1985-04-05
Publication date: 1987-06-11
Also published as: CS255485A1

Abstract

Řešení spadá do oboru manipulátorů jednoúčelových obráběcích strojů a týká se nové konstrukce elektromagnetického chapadla. Podstatou je, že polové nástavce elektromagnetického chapadla jsou opatřeny rozebíratelně spojenými tvarovými upínacími deskami, které jsou opatřeny dříky uloženými pomocí závitového spojení ve vodicích pouzdrech pólových nástavců, a jsou odpruženy prostřednictvím vinuté pružiny uložené na dříku mezi jeho osazením a dnem vodícího pouzdra.The solution falls into the field of manipulators of single-purpose machine tools and concerns a new design of an electromagnetic gripper. The essence is that the pole extensions of the electromagnetic gripper are provided with detachably connected shaped clamping plates, which are provided with shafts mounted by means of a threaded connection in the guide sleeves of the pole extensions, and are spring-loaded by means of a coil spring mounted on the shaft between its shoulder and the bottom of the guide sleeve.

Description

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

U jednoúčelových strojů se využívá speciálně konstruovaných manipulátorů, vybavených obvykle hydraulickými držáky, které jsou ale v poslední době nahrazovány elektromagnetickými chapadly, která slouží k uchycení obrobku využitím působení elektromagnetické síly. Jsou známá elektromagnetická chapadla opatřená odpruženými upínacími deskami, které jsou uchyceny buď na jediném středovém čepu, nebo na několika vodicích čepech. Jejich nevýhodou je, že v případě použití jediného středního vodícího cepu lze takové chapadlo použít pouze pro uchycení jen rotačních obrobků, protože upínací deska se může otáčet a nezajistí u tvarového obrobku požadovanou polohu. V případě několika vodicích čepů se sice docílí správného polohování tvarového obrobku, ale dochází zde ke zkřížení obrobku vzhledem k rovině obrábění. Dále je známo řešený kde upínací deska elektromagnetického chapadla je uložena na vodicích pružinách, takže se dosáhne správného polohování obrobku i jeho rovinnost při ukládání do sklíčidla obráběcího stroje, ale jejich nevýhodou je možnost překlopení obrobku, jehož upínací poloha není rovinná, jak je tomu například u přírub ze strany náboje, kde vlivem magnetické síly může dojít k překlopení v místech okrajových částí příruby, protože upínací deska je jako celek vyrobena z magneticky vodivého materiálu. Konečně je známo elektromagnetické chapadlo, odstraňující nevýhodu posledně jmenovaného, které je opatřeno upínací deskou z magneticky nevodivého materiálu, kde tato upínací deska je opatřena výřezy pro vložky z magneticky vodivého materiály a to v místech požadovaného působení přítažné síly, takže nemůže dojít k překlopení obrobku. Všechna tato chapadla ale mají jednu společnou nevýhodu, a to že upínací desky jsou rovinné a v případě, kdy je upínací plocha obrobku malá, jako je třeba u přírub s vrtaným nábojem, kdy šířka takto vzniklého mezikruží obnáší 1,5 až 2 mm, není elektromagnetická síla dost velká, aby bezpečně upnula obrobek.In single-purpose machines, specially designed manipulators are used, usually equipped with hydraulic holders, which have recently been replaced by electromagnetic grippers, which serve to clamp the workpiece by applying electromagnetic force. Electromagnetic grippers are known which are provided with spring-loaded clamping plates which are mounted either on a single central pin or on several guide pins. Their disadvantage is that, in the case of using a single central guide pin, such a gripper can only be used for gripping only rotary workpieces, since the clamping plate can rotate and does not secure the desired position on the shaped workpiece. In the case of several guide pins, the correct positioning of the shaped workpiece is achieved, but the workpiece is crossed with respect to the machining plane. Furthermore, it is known where the clamping plate of an electromagnetic gripper is mounted on guide springs so that the workpiece is correctly positioned and flat when placed in the chuck of a machine tool, but their disadvantage is the possibility of tipping the workpiece whose clamping position is not flat. the flange from the hub side, where due to the magnetic force, the flange may tip over at the edge portions of the flange because the clamping plate as a whole is made of a magnetically conductive material. Finally, there is known an electromagnetic gripper which removes the disadvantage of the latter, which is provided with a clamping plate of magnetically non-conductive material, the clamping plate being provided with cut-outs for inserts of magnetically conductive material at the desired application force of the pulling force. However, all of these grippers have one common disadvantage, namely that the clamping plates are planar and when the workpiece clamping surface is small, as is the case with drilled hub flanges, where the width of the resulting annulus is 1.5 to 2 mm, electromagnetic force large enough to clamp the workpiece securely.

Výše uvedené nevýhody a nedostatky odstraňuje v podstatě vynález, kterým je elektromagnetické chapadlo sestávající z tělesa, vyrobeného z magneticky nevodivého materiálu, ve kterém je uložen elektromagnet s jádrem uloženým příčně.Essentially, the above-mentioned disadvantages and drawbacks are overcome by the invention, which is an electromagnetic gripper consisting of a body made of a magnetically non-conductive material in which the electromagnet is mounted with a core disposed transversely.

Podstatou vynálezu je, že po obou stranách elektromagnetu, kolmo na jeho jádro jsou uloženy pólové nástavce, jejichž vyčnívá- 2 251 188 jící konce jsou opatřeny odpruženými tvarovými upínacími deskami, spojenými s pólovými nástavci rozebíratelně.It is an object of the invention that on both sides of the electromagnet, perpendicular to its core, there are pole pieces whose protruding ends 2 251 188 are provided with spring-loaded shaped clamping plates connected to the pole pieces in a detachable manner.

Další podstatou vynálezu je, že upínací tvarové desky, jsou opatřeny osazenými dříky uloženými pomocí závitového spojení ve vodicích pouzdrech pólových nástavců, přičemž upínací tvarové desky jsou odpruženy prostřednictvím vinuté pružiny, uložené na dříku mezi jeho osazením a dnem vodícího pouzdra.It is a further object of the invention that the clamping plates are provided with stepped shafts mounted by means of a threaded connection in the guide sleeves of the pole pieces, the clamping plates being spring-loaded by a coil spring mounted on the shaft between its step and the bottom of the guide sleeve.

Vyšší účinek vynálezu se projevuje v tom, že nová konstrukce umožňuje využít elektromagnetické síly na větší ploše obrobku, což má za následek dokonalejší a bezpečné upnutí obrobku pro další nanipulaci s obrobkem je výrobně jednoduché, a univerzálním použitím u obrobků různých tvarů pouhou výměnou tvarových, odpružených, přítažných desek.The improved effect of the invention is that the new design makes it possible to utilize electromagnetic forces over a larger area of the workpiece, resulting in improved and secure clamping of the workpiece for further naniposition with the workpiece, and simple to use for workpieces of different shapes , tensile plates.

Příklad konkrétního provedení vynálezu je schematicky znázorněn na připojeném výkresy, kde obr. 1 představuje částečný osový řez elektromagnetickým chapadlem a obr. 2 je detail pólového nástavce s přítažnou deskou v osovém řezu v rovině A-A.An example of a particular embodiment of the invention is shown schematically in the accompanying drawings, in which Fig. 1 is a partial axial section of an electromagnetic gripper, and Fig. 2 is a detail of a pole piece with an extension plate in axial section along the line A-A.

Podle vynálezu sestává elektromagnetické chapadlo 1 z tělesa 2,ve kterém je uložen elektromagnet tvořený jádrem £ a vinutím £. Po obou stranách elektromagnetu J, kolmo na jeho jádro 4, jsou v tělese 2 uloženy dva pólové nástavce 6, spojené vodivě s jádrem 4, elektromagnetu 2· Oba pólové nástavce 6 prochóejí víkem 7 tělesa £ elektromagnetického chapadla 1.$ jsou na svých volných koncích opatřeny tvarovými upínacími deskami 8. Tvarové upínací desky 8 jsou zavěšeny ve vodicích pouzdrech 2 zalisovaných v pólových nástavcích 6 pomocí osazených dříků 10 opatřených vinutou pružinou 11, uloženou jednak na osazení 12 dříku 10 tvarové upínací desky 8 a jednak v dutině vodícího pouzdra 2 pólového nástavce jS. Dříky 10 tvarových upínacích desek 8 jsou uloženy ve vodicích pouzdrech 9 pólových nástavců 6 rozebíratelně prostřednictvím závitového dříku 10 a matic 13.According to the invention, the electromagnetic gripper 1 consists of a body 2 in which an electromagnet consisting of a core 6 and a winding 6 is received. On both sides of the electromagnet J, perpendicular to its core 4, are housed in the body 2 two pole pieces 6, connected conductively to the core 4 of the electromagnet 2. The two pole pieces 6 extend through the lid 7 of the electromagnetic gripper body. The clamping plates 8 are suspended in guide sleeves 2 pressed into the pole pieces 6 by means of stepped shafts 10 provided with a coil spring 11 mounted on the shoulder 12 of the shank 10 of the shaped clamping plate 8 and on the other hand in the cavity of the guide sleeve 2 of the pole piece. jS. The shafts 10 of the shaped clamping plates 8 are mounted in the guide sleeves 9 of the pole pieces 6 detachably by means of a threaded shank 10 and nuts 13.

Při najetí pólových nástavců 6 elektromagnetického chapadla 1 na obrobek 14. například přírubu^ ze strany náboje 15. dojde ke styku tvarových upínacích desek 8 pólových nástavců 6. a plochou obrobku 14 mimo jeho náboj 15 a současně k částečnému stlačení vinutých pružin 11. Po přivedení elektrického proudu do vinutí % elektromagnetu 2 dojde k průchodu magnetických silokřivek přes pólové nástavce 6, upínací desky 8 a přes obrobek IV tak k jeho bezpečnému upnutí na dostačující ploše pro další manipulaci. Vý- 3 251 1M měnou rozebíratelně uložených tvarových upínacích desek 8 lze zajistit univerzální využití elektromagnetického chapadla·!..When the pole pieces 6 of the electromagnetic gripper 1 are moved onto the workpiece 14, for example, the flange 4 from the hub side 15, the shaped clamping plates 8 of the pole pieces 6 contact the flat workpiece 14 outside its hub 15 and simultaneously compress the coil springs 11. The magnetic field lines pass through the pole pieces 6, the clamping plate 8 and through the workpiece IV to secure it securely on a sufficient surface for further handling. 3 251 1M removably mounted shaped clamping plates 8 ensure universal use of the electromagnetic gripper!! ..

Claims

An electromagnetic chapal, consisting of a body made of a magnetically inert material, for example aluminum, in which electromagnetic material ⁴ is arranged and perpendicularly to its core there are pole pieces, characterized in that the protruding ends of the pole pieces (6) are. and provided with spring-loaded shaped clamping plates (8) connected to the pole pieces (6) releasably.

Electromagnetic gripper according to claim 1, characterized in that the clamping plates (8) are provided with stepped shafts (10), which are supported by a threaded connection in the guide sleeves (9) of the pole pieces (6), and on the step (12). and there is a coil spring (11) between the shank guide (10) and its bottom (9).