Вакуумные захватные устройства

Вакуумные захватные устройства с резиновым захватом для плавного, без рывков опускания и подъема непрочных, хрупких изделий (например, для укладки яиц в коробки) должны иметь небольшие отклонения по высоте и осевому смещению. В таких устройствах сила гравитации обеспечивает необходимый контакт между краями присоски и изделием, удерживаемым вакуумом, а резина является амортизатором во время движения.

У гравитационно-вакуумных захватных устройств, работающих автономно, без питания электроэнергией, вакуум образуется с помощью вакуум-насоса. Захватное устройство наводится на изделие, и чем больше его масса, тем больший образуется вакуум. Группа таких захватных устройств может обслуживаться одним контрольным постом.

В магнитных захватных устройствах, которые используются для захвата изделий любой конфигурации из различных материалов, обладающих магнитными свойствами, применяются электромагниты и постоянные магниты. По конструкции и областям применения они примерно аналогичны вакуумным захватным устройствам, но более просты по конструкции (провод и сердечники) и обладают более высокими сроком службы, скоростью захвата изделия и силой притяжения на единицу площади поверхности. Однако возможность их использования для изделий только из магнитных материалов сужает область их применения. К другим их недостаткам относятся остаточный магнетизм и захват посторонних частиц, способных повредить поверхность захватываемого изделия. При использовании захватных устройств с постоянными магнитами необходимо преодолевать их силу, чтобы освободить изделие. Конструкция магнитных захватов зависит от конфигурации, массы и площади захвата.

Создан подвесной манипулятор с захватом на базе постоянных магнитов и устройством автоматического управления магнитным потоком, предназначенный для подъема и транспортировки плоских стальных листов, заготовок и деталей. Захват и освобождение осуществляются автоматически: захват — при контакте с поверхностью груза, освобождение — при соприкосновении с опорной поверхностью. Манипулятор, не требующий источников питания, может быть подвешен к любому грузоподъемному устройству (например, электрокрану), что предохраняет от срыва груз при отключении электроэнергии. Автономное управление магнитным потоком осуществляется за счет собственной массы манипулятора. Используя принцип автоматического управления магнитным потоком путем изменения числа магнитных элементов в блоках, манипулятор позволяет регулировать грузоподъемность.

Манипулятор представляет собой корпус, в котором установлены два магнитных блока — неподвижный и подвижный. На подвижном блоке смонтирована зубчатая передача из рейки и сектора. Пружина сжимается массой захвата при его движении вверх, зубчатая рейка сопрягается с шестерней, магнитное включение и выключение определяются по указателю. Предусмотрены храповик и ось для крепления собачки, а также цилиндрическая шестерня, свободно насаженная на валик. Тяги соединяют рычаг зубчатого сектора с кривошипом при помощи осей, а упор ограничивает движение вверх.

Принцип работы манипулятора следующий. После подвешивания на крюк грузоподъемного устройства (крана) пружина сжимается под воздействием собственной массы манипулятора. При контакте с грузом взведенная пружина начинает разжиматься, груз опускается. При этом шестерня поворачивается на 180° против часовой стрелки, собачка упирается в зуб храповика и, разворачивая его вместе с валиком на 180°, приводит в движение кривошип и тягу с зубчатым сектором. Последний перемещает зубчатую рейку и передвигает подвижной магнитный блок в положение «Включено», осуществляя включение магнитного потока, притягивающего груз к плоскости захвата. При последующем подъеме захвата пружина вновь сжимается, а стакан с рейкой, поднимаясь в верхнее положение, поворачивает шестерню на 180° по часовой стрелке. Собачка шестерни проскальзывает по зубьям храповика, оставляя подвижную систему в покое (во включенном состоянии), и груз транспортируется к месту разгрузки. При опускании манипулятора с грузом цикл повторяется, но тяга с зубчатым сектором движется в противоположном направлении. При этом подвижный магнитный блок перемещается в обратную сторону, магнитный поток замыкается внутри магнитных блоков, освобождая груз.