пневматический схват

Формула изобретения

Пневматический схват, содержащий полый корпус с подводом в его полость сжатого воздуха с возможностью вращения относительно центральной оси, в боковой поверхности которого выполнены тангенциально расположенные отверстия, в нижней части установлена и жестко с ним соединена насадка, а в верхней части закреплен кожух, внутренняя поверхность которого совместно с наружной цилиндрической поверхностью полого корпуса образует кольцевую камеру нагнетания, отличающийся тем, что полый корпус установлен в корпусе пневматического схвата с возможностью вращения относительно центральной оси и жестко соединен с насадкой, при этом внутренняя поверхность насадки и внутренняя цилиндрическая поверхность полого корпуса образуют полую вихревую камеру, соединенную тангенциальными отверстиями с кольцевой камерой нагнетания, обеспечивающими создание в полой вихревой камере вихревого воздушного потока, образующего в приосевой зоне пневматического схвата зону разрежения, при этом в основании корпуса пневматического схвата установлен диск с образованием эжекционных каналов, выполненных с уменьшением по высоте от центра к периферии, обеспечивающих создание дополнительной величины разрежения в центральном отверстии диска, создавая зону разрежения, соответствующую опорной поверхности схвата.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к автоматизации производственных процессов и может найти применение в устройствах для автоматического захвата и подачи деталей в рабочую зону технологических машин.

Известен пневматический схват, содержащий корпус с полостью для подвода сжатого воздуха и насадку, установленную в полости корпуса с зазором, уменьшающимся от центра к периферии, и диск со сквозным отверстием, за счет чего в сквозном отверстии диска образуется разрежение с последующим захватом деталей (а.с. СССР 1172698, B 25 J 15/06, 1985).

Недостатком указанного устройства является конструкция насадки, перекрывающей вихревой поток в зоне захвата и не обеспечивающей создание достаточной степени разрежения в приосевой зоне схвата, тем самым не обеспечивается достаточная величина усилия захвата деталей и ограничивается диапазон применения.

Наиболее близким из известных технических решений является вакуумное грузозахватное устройство, содержащее полый корпус, в боковой поверхности которого выполнены тангенциальные отверстия для подвода сжатого воздуха, с закрепленной в нижней части насадкой, внутренняя поверхность которой в осевом сечении представляет собой радиусное сопряжение, соединяющее цилиндрическую поверхность корпуса и нижнюю коническую поверхность насадки, на которой выполнены ребра, образующие нижнюю опорную поверхность, за счет чего в полости образуется вихревой поток, обеспечивающий разрежение с захватом деталей (патент РФ 2114782, В 66 С 1/02, В 25 J 15/06, 1998).

Недостатком данного устройства является наличие неподвижного полого корпуса, в полости которого замедляется вихревой поток из-за наличия сил трения между неподвижной цилиндрической стенкой корпуса и воздушным потоком, что приводит к потере энергии вихревого потока и не обеспечивается создание достаточной степени разрежения, тем самым ограничиваются усилия захвата деталей и снижаются технологические возможности захватного устройства.

Данное устройство имеет низкий технический уровень, что обусловлено конструктивным исполнением пневматических схватов, основанных на создании вакуума в зоне захвата за счет вихревого потока воздуха, создаваемого тангенциальной подачей рабочей среды, и использующих неподвижные вихревые камеры, при этом захват детали осуществляется свободным вихревым потоком, что не обеспечивает создание достаточной степени разрежения, тем самым ограничивает получаемые усилия захвата деталей.

Важнейшей задачей данного изобретения является создание новой конструктивной схемы пневматического схвата с введением вращающегося полого корпуса с насадкой, образующих полую вихревую камеру, обеспечивающей новый принцип создания вихревого потока, образуемого тангенциальной подачей рабочей среды в цилиндрическую полую вихревую камеру с последующим усилением вихревого потока посредством вращения полого корпуса с насадкой, что позволяет получить мощный вихревой поток, создающий высокую степень разрежения в приосевой зоне, а также в зоне соответствующей опорной поверхности схвата, обеспечивающую заданное усилие захвата и высокопроизводительную автоматизацию технологических процессов.

Техническим результатом заявленного устройства является создание нового типа пневматического схвата с усиленным вихревым потоком за счет вращения полого корпуса с насадкой, тем самым обеспечивается высокая степень разрежения в зоне соответствующей опорной поверхности схвата, что повышает надежность захвата и удержания деталей при технологических процессах, а также позволяет расширить технологические возможности конструкций пневматических схватов.

Технический результат достигается тем, что пневматический схват содержит полый корпус с подводом в его полость сжатого воздуха с возможностью вращения относительно центральной оси, в боковой поверхности которого выполнены тангенциально расположенные отверстия, в нижней части установлена и жестко с ним соединена насадка, а в верхней части корпуса закреплен кожух, внутренняя поверхность которого совместно с наружной цилиндрической поверхностью полого корпуса образует кольцевую камеру нагнетания, при этом в корпусе пневматического схвата установлен полый корпус с возможностью вращения относительно центральной оси и жестко соединен с насадкой, внутренняя поверхность которой и внутренняя цилиндрическая поверхность полого корпуса образуют полую вихревую камеру, соединенную тангенциальными отверстиями с кольцевой камерой нагнетания, обеспечивающими создание вихревого воздушного потока в полой вихревой камере, образующего в приосевой зоне пневматического схвата зону разряжения, при этом в основании корпуса пневматического схвата установлен диск с образованием эжекционных каналов, выполненных с уменьшением по высоте от центра к периферии, обеспечивающих создание дополнительной величины разрежения в центральном отверстии диска, создавая зону разрежения, соответствующую опорной поверхности схвата.

Создание новой конструктивной схемы пневматического схвата с введением вращающегося полого корпуса с насадкой, образующих полую вихревую камеру, обеспечивающей новый принцип создания вихревого потока, что позволяет получить мощный вихревой поток, создающий высокую степень разрежения в приосевой зоне, и обеспечить улучшение рабочих характеристик процесса захвата деталей и их дальнейшего транспортирования в рабочую зону технологических машин.

Введена новая конструкция кольцевой камеры нагнетания, соединенной с полостью вращающегося полого корпуса посредством тангенциальных отверстий, обеспечивающих создание вихревого воздушного потока в полой вихревой камере, образующего величину разрежения в приосевой зоне, что позволяет усилить разрежение в зоне соответствующей опорной поверхности схвата.

На фиг.1 представлен предлагаемый пневматический схват, на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1, на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1.

Пневматический схват состоит из корпуса 1 пневматического схвата внутри которого установлен полый корпус 2 с возможностью вращения относительно центральной оси, в боковой поверхности которого выполнены тангенциальные отверстия 3 для подвода сжатого воздуха. В нижней части полого корпуса 2 жестко закреплена насадка 4, внутренняя поверхность которой выполнена в виде радиусного сопряжения, соединяющего цилиндрическую поверхность полого корпуса 2 и нижнюю коническую поверхность насадки 4, образующие полую вихревую камеру 5 (фиг.1, 2).

В верхней части корпуса 1 закреплен кожух 6, внутренняя поверхность которого совместно с наружной цилиндрической поверхностью полого корпуса 2 образует кольцевую камеру нагнетания 7, соединенную с полой вихревой камерой 5 тангенциальными отверстиями 3, обеспечивающими создание вихревого воздушного потока в полой вихревой камере 5. В верхней части полого корпуса 2 выполнен хвостовик 8, предназначенный для крепления схвата к приводу, обеспечивающему вращение полого корпуса 2 с жестко закрепленной насадкой 4, что позволяет получить новый принцип создания вихревого потока, образуемого тангенциальной подачей рабочей среды в полую вихревую камеру 5 с последующим усилением вихревого потока вращением полого корпуса 2 с насадкой 4, что обеспечивает создание мощного вихревого потока, позволяющего получить высокую степень разрежения в приосевой зоне схвата, обеспечивающую заданное усилие захвата.

В основании корпуса 1 пневматического схвата установлен диск 9 с центральным отверстием 10, на боковой конической поверхности которого выполнены пазы, образующие совместно с торцевой конической поверхностью корпуса 1 пневматического схвата эжекционные каналы 11, выполненные с уменьшением по высоте от центра к периферии, обеспечивающие создание дополнительной величины вакуумного разрежения воздуха в центральном отверстии диска 10, создавая дополнительное усилие разрежения в зоне, соответствующей опорной поверхности схвата, тем самым увеличивая усилие захвата детали 12 (фиг.3).

Для обеспечения вращения полого корпуса 2 с насадкой 4 по наружной цилиндрической поверхности полого корпуса 2 и внутренней цилиндрической поверхности корпуса 1 установлены подшипники 13 и 14, фиксирующиеся друг относительно друга при помощи втулки 15.

Для подвода питающего воздуха в кольцевую камеру нагнетания 7 в кожухе 6 выполнено отверстие 16.

Пневматический схват работает следующим образом.

В корпусе 1 пневматического схвата установлен полый корпус 2 с возможностью вращения относительно центральной оси, полость которого соединена с кольцевой камерой нагнетания 7 посредством тангенциальных отверстий 3. При подаче потока сжатого воздуха через отверстие 16 в кольцевую камеру нагнетания 7 и далее посредством тангенциальных отверстий 3 в полую вихревую камеру 5, образованную внутренней цилиндрической поверхностью полого корпуса 2 и внутренней поверхностью насадки 4, поток воздуха ударяется о стенки полой вихревой камеры 5, раскручивается в ней, образуя вихревой воздушный поток, создающий область разрежения в приосевой зоне пневматического схвата (фиг.1, 2).

Одновременно с подачей потока сжатого воздуха в кольцевую камеру нагнетания 7, за счет привода, подсоединенного к хвостовику 8, обеспечивается вращение полого корпуса 2 с насадкой 4 в направлении, совпадающем с направлением вращения вихревого потока в полой вихревой камере 5, за счет чего вихревой воздушный поток приобретает дополнительную величину тангенциальной составляющей скорости потока, что позволяет получить новый принцип создания вихревого потока, усиленного вращением полого корпуса 2 с насадкой 4, тем самым обеспечивается высокая степень разрежения в приосевой зоне схвата, увеличивается скорость истечения отработанного воздуха через эжекционные каналы 11 в атмосферу, что усиливает величину разрежения в центральном отверстии 10 диска 9, соответствующего опорной поверхности схвата, захватывающего деталь 12 (фиг. 3).

При этом в силу неразрывности воздушной среды за счет захвата частиц воздуха из центрального отверстия 10 диска 9 струями воздуха, истекающими с высокой скоростью через эжекционные каналы 11 в атмосферу, в центральном отверстии 10 диска 9 создается дополнительная величина вакуумного разрежения воздуха, обеспечивающая увеличение усилия захвата детали 12 к опорной поверхности схвата, то есть происходит захват детали.