Захоплювальний пристрій

Захоплювальний пристрій, що містить порожнистий корпус, в порожнині якого жорстко закріп 3 рпус 1 і конічна тарілка 4 виконані з немагнітного матеріалу, наприклад алюмінію. До зовнішньої бічної циліндричної поверхні корпусу 1 знизу співвісно закріплений металевий диск з магнітом'якого матеріалу 9, на нижній торцевій поверхні якого виконані три секторні фасонні пази 10. В пазах 10 встановлено електромагнітні котушки 11 та індуктивні давачі 12. По периферії котушки обмотано ізоляційним матеріалом, а на торці залито немагнітним матеріалом (наприклад, епоксидною смолою). Виводи котушок приєднано до індивідуальних окремо керованих джерел живлення. Бічні поверхні корпусу 1 і диска 9 є концентричними, а їхні торцеві поверхні лежать в одній площині і паралельні між собою, та утворюють із об'єктом маніпулювання 13 зазор 14. Захоплювальний пристрій працює таким чином. Стиснуте повітря від джерела тиску, через отвір 6 потрапляє в робочу камеру 5, створюючи в ній область підвищеного тиску, і з надкритичною швидкістю витікає через просторову замкнену щілину 8 в зазор 1, утворений торцевою поверхнею корпусу 1 і об'єкта маніпулювання 13. Витікаючий з просторової щілини 8 струмінь, направлений в напрямку віддаленої від нього торцевої поверхні об'єкта маніпулювання 13, діє на неї силами в'язкого тертя прилипаючого до торцевої поверхні захоплювача потоку повітря, а також реактивною відштовхуючою силою. При зменшенні зазору 14, на зовнішній торцевій поверхні конічної тарілки 4, за рахунок ежекції, утворюється зона пониженого тиску, що зумовлює виникнення аеродинамічного ефекту притягання, який характеризується переважаючою у порівнянні з реактивною силою тертя, присмоктувальною дією струменя. Створене на торцевій поверхні об'єкта маніпулювання 13 розрідження забезпечує його надійне позиціювання та фіксацію. При увімкненні живлення котушок на об'єкт маніпулювання 13 діє також електромагнітна сила. Якщо сума аеродинамічної сили і електромагнітної сили притягання буде більшою від 64472 4 ваги об'єкта маніпулювання 13, то об'єкт буде притягуватись до торцевої поверхні захоплювача. Подальше зменшення зазору 14 до величини h1 < 0,2 мм призведе до значного зростання втрат енергії потоку повітря на тертя, і, як наслідок, до зменшення присмоктувальної сили. Досягаючи критичного значення зазору 14, значення аеродинамічної сили присмоктування стає рівним нулю, а подальше зменшення зазору 14 призводить до утворення в зазорі пружної пневматичної подушки. Досягаючи мінімального значення зазору 14, пружна дія пневматичної подушки зрівноважує електромагнітну силу. Фіксація та утримання об'єкта маніпулювання 13 на поверхні пневматичної подушки здійснюється зміною електромагнітної сили притягання котушок 11. Для кожної котушки 11 існує можливість змінювати електромагнітну силу залежно від величини зазору 14. У випадку зміщення або перекосу об'єкта маніпулювання 13, між торцевими поверхнями захоплювача і об'єкта маніпулювання утворюється клиновий зазор. Залежно від значення перекосу буде змінюватись електромагнітна сила притягування, що створюється окремо кожною котушкою 11. Величина зазору контролюється за допомогою індуктивних давачів 12. Додатковий ефект досягається при захопленні об'єктів маніпулювання із зміщеною віссю обертання та центром мас, що дозволить забезпечити ефективне позиціювання, а також компенсувати відхилення від вертикальності за рахунок регулювання електромагнітної сили захоплення через відповідну котушку. Запропонована конструкція захоплювального пристрою має більшу універсальність, підвищує силові характеристики за рахунок комбінації струменевого та магнітного захоплювальних пристроїв, забезпечує безконтактність захоплення, високу точність позиціювання, вантажопідіймальність і коефіцієнт корисної дії. 5 Комп’ютерна верстка М. Мацело 64472 6 Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601