RU1815212C - Губка схвата - Google Patents

Abstract

Использование: машиностроение, в захватных органах роботов и манипул торов. Сущность изобретени : губка содержит корпус 1-е установленными на нем электромагнитной обмоткой и эластичной оболочкой 3. Электромагнитна  обмотка соединена с источником 7 переменного магнитного пол . А полость заполнена гранулами 4 из ферромагнитного материала, возгон емой жидкостью 6 и плавким веществом 5. При этом температура потери ферромагнитных свойств гранул равна температуре кипени  возгон емой жидкости и температуре плавлени  плавкого вещества. Дл  захвата детали м гкость губок обеспечивают включением источника переменного магнитного пол . При этом осуществл етс  нагрев, плавление плавкого вещества и испарение жидкости. При контакте с деталью оболочка 3 деформируетс . Источник переменного пол  отключают . Плавкое вещество охлаждаетс  и затвердевает, одновременно происходит конденсации паров жидкости. За счет этого падает давление внутри оболочки 3, что приводит к увеличению жесткости захвата. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

Description

Фиг. 2

Изобретение относитс  к робототехнике , а. точнее к губкам схватов роботов и манипул торов.

Цель изобретени  - увеличение грузоподъемности .

На фиг. 1 изображена полость губки выполнена в виде замкнутой оболочки; на фиг. 2 - полость губки образована оболочкой и стенкой рычага.

Схват робота (манипул тора) содержит установленные на рычагах 1 губки 2 схвата, выполненные в виде герметичных оболочек, по крайней мере часть стенки которых выполнена эластичной. Кажда  из губок 2 может быть выполнена в виде замкнутой эластичной оболочки 3 (см. фиг. 1).

Возможно выполнение губки 2 в виде эластичной оболочки 3, концы которой герметично соединены с рычагом 1 (см. фиг. 2) и т.д. Полость губки 2 заполнена гранулами 4 с ферромагнитными свойствами, содержит плавкое вещество 5, а также жидкость 6. Причем температура потери ферромагнитных свойств гранул 4 равно температуре плавлени  плавкого вещества 5 и равна температуре кипени  жидкости 6. Количество жидкости 6 выбираетс  таким образом, что при ее испарении давление в полости губки 2 равно атмосферному. Кроме того, губка 2 схвата снабжена источником 7 переменного магнитного пол , которое соединено с коммутирующим устройством 8. Источник 7 может быть установлен на рычаге 1 схвата.

Гранулы 4 могут быть выполнены из ферромагнитного материала, например, в виде железных зерен или могут содержать ферромагнитные включени . Возможно выполнение гранул 4 с ферромагнитным  дром , окруженным оболочкой, например, из полимера дл  предотвращени  потери ферромагнитных свойств гранулами 4 при окислении , взаимодействи  с жидкостью 6 и т.д. Кроме того, дл  предотвращени  стенками плавкого вещества 5 в нижнюю часть полости губки 2 гранулы 4 могут быть выполнены пористыми либо содержать пористую оболочку 9 (см. фиг. 2). С той же целью, а также дл  увеличени  поверхности взаимодействи  с гранулами 4 в качестве материала гранул 4 целесообразно, выбирать вещество, смачиваемое расплавом плавкого вещества 5. Выполнение аналогичного услови  дл  жидкости 6 (смачивание материала гранул 4) позвол ет более эффективно производить нагрев жидкости 6 за счет равномерного поглощени  тепла от гранул 4 по всему объему полости губки 2.

Устройство работает следующим образом .

Дл  захвата детали развод т рычаги 1 (с помощью силового механизма) и обеспечивают уменьшение жесткости губок 2. С этой целью через коммутирующее устройство 8

включают источник 7 переменного магнитного пол , например, подключают катушку индуктивности к источнику переменного тока . При этом происходит периодическое пе- ремагничивание гранул 4 в переменном

0 магнитном поле источника 7, сопровождающеес  выделением тепла по объему полости губки 2 схвата. В результате одновременно осуществл етс  нагрев и плавление плавкого вещества 5 и испарение жидкости 6. Пе5 реход в жидкое состо ние плавкого вещества 5 увеличивает подвижность гранул 4 одна относительно другой и уменьшает жесткость губки 2. Испарение жидкости б сопровождаетс  увеличением давлени  в

0 полости губки 2 до величины атмосферного давлени , что также уменьшает собственную жидкость губки 2.

Затем свод т рычаги 1. При этом происходит деформаци  эластичных оболочек 3 и

5 перераспределение гранул 4 в губках 2. В результате губки 2 повтор ют форму детали . После чего источник 7 переменного магнитного пол  отключают. Выделение тепла гранулами 4 прекращаетс . Происходит ох0 лаждение и затвердевание плавкого вещества 5. Силы сцеплени  между гранулами 4 увеличиваютс . Одновременно происходит охлаждение и конденсаци  паров жидкости 6. При этом давление внутри губки 2 падает,

5 и воздействие атмосферы спрессовывает гранулы 4. Жесткость губки 2 увеличиваетс , и деталь фиксируетс  в захвате.

Дл  освобождени  детали развод т рычаги 1. Схват готов к работе. Дл  захвата

0 новой детали повтор ют перечисленные выше операции.

Пориста  оболочка 9 при спрессовывании гранул 4, деформиру сь, обеспечивает надежное сцепление 6 гранул 4 при тверде5 нии вещества 5.

Выбор плавкого вещества 5 и жидкости 6 таким образом, чтобы температура плавлени  первого равна температуре кипени  последнего.,позвол ет оптимально согла0 совать энергозатраты на работу устройства и его быстродействие. В этом случае переход из состо ни  губки 2 с наибольшей жесткостью (фиксаци  детали) в состо ние с наименьшей жесткостью (охват детали) или

5 обратно происходит за кратчайшее врем  с минимально необходимыми затратами энергии, так как оба процесса, обеспечива- ющих этот переход: плавление (затвердевание ) вещества 5 и испарение (конденсаци ) жидкости 6. - происход т одновременно.

Указанное выше равенство температур кипени  жидкости 6 и температуры потери ферромагнитных свойств гранул 4 позвол ет избежать состо ни , когда давление внутри губки 2 превышает давление атмосферы . Так как нагрев паров жидкости б выше температуры, кипени  не происходит: гранулы 4 тер ют ферромагнитные свойства , и выделение ими тепла в переменном магнитном поле прекращаетс .

Дл  дополнительного увеличени  быстродействи  устройства в полости губки 2 могут быть расположены дополнительные ребра охлаждени  из материала с большой теплопроводностью, например, металлические .

Claims (2)

1. Губка схвата, содержаща  корпус с установленными на нем электромагнитной обмоткой, св занной с источником магнитного пол , и эластичной оболочкой, полость

которой заполнена гранулами из материала с ферромагнитными свойствами, отличающа с  тем, что, с целью увеличени  грузоподъемности схвата, полость эластичной оболочки заполнена возгон емой жидкостью и плавким веществом, а источник магнитного пол  выполнен в виде источника переменного магнитного пол .

2. Губка по п. 1,отличающа с  тем, что температура потери ферромагнит- ных свойств гранул равна температуре кипени  возгон емой жидкости и температуре плавлени  плавкого вещества.