Elemento de sujeción con solenoide.

Elemento (10) de sujeción, que comprende:

una carcasa (12);



un émbolo (24) del solenoide, asociado con dicha carcasa (12) y que define un eje, en el que dicho émbolo (24) del solenoide es un émbolo (24) de solenoide, de accionamiento a impulsos, que corta la alimentación a dicho solenoide (20) cuando dicho émbolo (24) está bloqueado en una primera posición y una segunda posición,

un par de mordazas (14) opuestas montadas, de manera móvil, con la carcasa (12), en el que dichas mordazas (14) pueden ser acercadas y alejadas una de la otra, en el que dichas mordazas (14) están acopladas con dicho émbolo (24) del solenoide para proporcionar movimiento a dichas mordazas (14), en el que dichas mordazas (14) están en una posición abierta y una posición cerrada cuando dicho solenoide (20) está en dicha primera posición y dicha segunda posición, y

un mecanismo (38) asociado con dicho émbolo (24) de solenoide para bloquear dicho émbolo (24) de solenoide en una primera posición cuando se corta la energía a dicho émbolo (24) de solenoide;

caracterizado porque

un imán (28) permanente está asociado con dicho émbolo (24) de solenoide para bloquear dicho émbolo (24) de solenoide en una segunda posición cuando la energía es cortada a dicho émbolo (24) de solenoide, en el que dichas mordazas (14) está bloqueadas activamente en una posición abierta o cerrada cuando la energía es cortada a dicho émbolo (24) de solenoide.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E09180668.

Solicitante: DELAWARE CAPITAL FORMATION, INC..

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 501 SILVERSIDE ROAD, SUITE 5 WILMINGTON, DELAWARE 19809 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: Geary,James W, McCormick,Peter E.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B25J15/02 SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B25 HERRAMIENTAS MANUALES; HERRAMIENTAS DE MOTOR PORTATILES; MANGOS PARA UTENSILIOS MANUALES; UTILLAJE DE TALLER; MANIPULADORES.B25J MANIPULADORES; RECINTOS CON DISPOSITIVOS DE MANIPULACION INTEGRADOS (dispositivos robóticos para recolección individual de frutas, hortalizas, lúpulo y similares A01D 46/30; manipuladores de agujas para cirugía A61B 17/062; manipuladores asociados a las laminadoras B21B 39/20; manipuladores asociados a las máquinas de forja B21J 13/10; medios para mantener las ruedas o sus elementos B60B 30/00; grúas B66C; disposiciones para la manipulación del combustible o de otros materiales utilizados en el interior de reactores nucleares G21C 19/00; combinación estructural de manipuladores con celdas o recintos protegidos contra la radiación G21F 7/06). › B25J 15/00 Cabezas de aprehensión. › servocontroladas.

PDF original: ES-2387343_T3.pdf

 

Elemento de sujeción con solenoide.

Fragmento de la descripción:

Elemento de sujeción con solenoide.

Campo

La presente divulgación se refiere a un elemento de sujeción según el preámbulo de la reivindicación 1.

Antecedentes

Dicho un elemento de sujeción es conocido a partir del documento JP 62 116513 U.

Existen elementos de sujeción accionados neumáticamente. Sin embargo, los usuarios de elementos de sujeción accionados neumáticamente buscan alternativas eléctricas a los elementos neumáticos, por diversas razones. Las razones para la búsqueda de actuadores alternativos son costos más bajos de energía y aplicaciones en las que los elementos neumáticos no son deseables o no están disponibles. Uno de estos entornos es una habitación limpia controlada.

Existen elementos de sujeción eléctricos. Sin embargo, estos elementos de sujeción eléctricos son caros y difíciles de operar en comparación con sus homólogos neumáticos. Esto se añade al coste y a la complejidad de los elementos de sujeción. La mayoría de elementos de sujeción eléctricos requieren dispositivos de retroalimentación y complicados sistemas de control.

Los elementos de sujeción accionados por solenoide han sido utilizados en el pasado. Sin embargo, estos elementos de sujeción son problemáticos en el sentido de que crean una gran acumulación de calor. Esto es debido al hecho de que la alimentación está continuamente activada en estos elementos de sujeción con solenoide. Es decir, la bobina magnética del solenoide siempre requiere energía para mantener su estado completamente cerrado o completamente abierto. De esta manera, estos elementos de sujeción de solenoide generan una enorme cantidad de calor. De esta manera, es deseable proporcionar un elemento de sujeción eléctrico que sea tan simple de controlar como un elemento de sujeción neumático y tenga también un coste comparable al elemento de sujeción neumático.

La presente divulgación proporciona a la técnica un elemento de sujeción eléctrico que supera las deficiencias de los elementos de sujeción de la técnica anterior. El presente elemento de sujeción proporciona al campo un elemento de sujeción eléctrico que está bloqueado en una primera posición, completamente abierta, y en una segunda posición, completamente cerrada. La presente divulgación proporciona un elemento de sujeción eléctrico que es activado durante una duración muy corta, tanto en una dirección de enclavamiento como en una dirección de des-enclavamiento. El presente elemento de sujeción eléctrico es de construcción simple y utiliza lógica de control simple. La presente divulgación proporciona un elemento de sujeción eléctrico que es mantenido tanto en su posición completamente abierta como en su posición completamente cerrada cuando se deja de suministrar energía al solenoide. De esta manera, no se requiere energía para mantener el elemento de sujeción tanto en la primera posición, completamente abierta, como en la segunda posición, completamente cerrada.

Resumen

Estos objetos se consiguen con un elemento de sujeción según la reivindicación 1. Las realizaciones preferentes se divulgan en las reivindicaciones secundarias.

Según la invención, el elemento de sujeción comprende una carcasa con un émbolo de solenoide asociado que define un eje, en el que dicho émbolo de solenoide es un émbolo de solenoide accionado a impulsos, que corta la energía a dicho solenoide cuando dicho émbolo está bloqueado en una primera posición y en una segunda posición. Un par de mordazas opuestas están montadas, de manera móvil, con la carcasa. Las mordazas son móviles para acercarse y alejarse una de la otra. Las mordazas están acopladas con el émbolo del solenoide para proporcionar movimiento a las mordazas, en el que dichas mordazas están en una posición abierta y una posición cerrada cuando dicho solenoide está en dicha primera posición y dicha segunda posición. Un mecanismo de desplazamiento está asociado con el émbolo del solenoide para bloquear el émbolo del solenoide en una primera posición cuando la energía es cortada al émbolo del solenoide. Un imán permanente está asociado con el émbolo del solenoide para bloquear el émbolo del solenoide en una segunda posición cuando la energía es cortada al émbolo del solenoide. Las mordazas están bloqueadas activamente en una posición abierta o una posición cerrada cuando la energía es cortada al émbolo del solenoide. Preferentemente, el mecanismo de desplazamiento es un muelle que, en su posición extendida, mantiene las mordazas en una posición cerrada o una posición abierta. El imán permanente mantiene las mordazas en una posición abierta o una posición cerrada. Una cuña está acoplada con el émbolo del solenoide y las mordazas para facilitar el movimiento hacia adelante y hacia atrás. En otra realización, puede acoplarse un elemento de conexión con el émbolo del solenoide para facilitar el movimiento hacia adelante y hacia atrás a las mordazas. El émbolo del solenoide es alimentado por un impulso de aproximadamente el 10% al 20% de su ciclo de trabajo. El impulso es un impulso alterno positivo y negativo para enclavar y des-enclavar el solenoide que, a su vez, abre y cierra las mordazas. El imán permanente está posicionado a lo largo del eje en la parte inferior del recorrido del émbolo. En otra realización, el elemento de sujeción comprende, preferentemente, una cremallera con una pluralidad de dientes acoplados con un émbolo de dicho émbolo de solenoide y un piñón acoplado con dichas mordazas, en el que dicha cremallera y dicho piñón facilitan el movimiento desde dicho émbolo de solenoide a dichas mordazas.

A partir de la descripción proporcionada en la presente memoria, se harán evidentes áreas de aplicación adicionales. La descripción y los ejemplos específicos en este resumen tienen solo propósitos ilustrativos y no pretenden limitar el alcance de la presente divulgación.

Dibujos

Los dibujos descritos en la presente memoria tienen solo propósitos de ilustración de las realizaciones seleccionadas y no de todas las implementaciones posibles, y no pretenden limitar el alcance de la presente divulgación.

La Fig. 1: es una vista en perspectiva de un elemento de sujeción en un brazo robótico según la divulgación.

La Fig. 2: es una vista en sección transversal parcial de la Fig. 1, a lo largo de la línea 2-2 de la misma.

La Fig. 3: es una vista en sección transversal parcial similar a la Fig. 2, en una segunda posición.

La Fig. 4: es una vista en despiece parcial del elemento de sujeción de la Fig. 1.

La Fig. 5: es una vista en sección transversal parcial similar a la Fig. 2 de una realización adicional de la divulgación.

La Fig. 6: es una vista en sección transversal parcial similar a la Fig. 5, en una segunda posición.

La Fig. 7: es una vista en sección transversal parcial de una realización adicional del elemento de sujeción.

Descripción detallada

Con referencia a las Figuras, particularmente la Fig. 1, se ilustra un elemento de sujeción eléctrico, designado con el número de referencia 10. El elemento 10 de sujeción, montado al brazo 15 robótico, incluye una carcasa 12, mordazas 14 y dedos 16 de sujeción. Además, se ilustra una toma 18 de corriente que se acopla, eléctricamente, con una fuente de alimentación y un controlador.

Un solenoide 20 está fijado en el interior de la carcasa 12. El solenoide 20 es del tipo émbolo. El solenoide incluye un arrollamiento 22 con una forma general cilíndrica y un orificio 26 a través de su centro. Un émbolo 24 está posicionado, de manera deslizante, en el orificio 26. El émbolo 24 define un eje del solenoide 20. Un imán 28 permanente está posicionado a lo largo del eje del émbolo 24. El imán 28 permanente está asegurado por un elemento de fijación en la base del solenoide 20 en la parte inferior de la carrera del émbolo 24. De esta manera, el imán 28 permanente mantiene y bloquea el émbolo en su posición en la parte inferior de su recorrido. Un soporte 30 está montado a la bobina 22 para acoplarla con el solenoide 20 y mantenerla en su lugar, mediante elementos de fijación, con la carcasa 12.

El émbolo 24 incluye una horquilla 32 con un par de brazos 34 que reciben un pasador 48 para sujetar la cuña 36. Un muelle 38 helicoidal está posicionado alrededor del émbolo 24 entre un anillo 40 elástico de fijación... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Elemento (10) de sujeción, que comprende:

una carcasa (12) ;

un émbolo (24) del solenoide, asociado con dicha carcasa (12) y que define un eje, en el que dicho émbolo (24) del solenoide es un émbolo (24) de solenoide, de accionamiento a impulsos, que corta la alimentación a dicho solenoide (20) cuando dicho émbolo (24) está bloqueado en una primera posición y una segunda posición,

un par de mordazas (14) opuestas montadas, de manera móvil, con la carcasa (12) , en el que dichas mordazas (14) pueden ser acercadas y alejadas una de la otra, en el que dichas mordazas (14) están acopladas con dicho émbolo

(24) del solenoide para proporcionar movimiento a dichas mordazas (14) , en el que dichas mordazas (14) están en una posición abierta y una posición cerrada cuando dicho solenoide (20) está en dicha primera posición y dicha segunda posición, y

un mecanismo (38) asociado con dicho émbolo (24) de solenoide para bloquear dicho émbolo (24) de solenoide en una primera posición cuando se corta la energía a dicho émbolo (24) de solenoide;

caracterizado porque

un imán (28) permanente está asociado con dicho émbolo (24) de solenoide para bloquear dicho émbolo (24) de solenoide en una segunda posición cuando la energía es cortada a dicho émbolo (24) de solenoide, en el que dichas mordazas (14) está bloqueadas activamente en una posición abierta o cerrada cuando la energía es cortada a dicho émbolo (24) de solenoide.

2. Elemento de sujeción según la reivindicación 1, en el que dicho mecanismo de desplazamiento es un muelle (38) y en su posición extendida mantiene las mordazas (14) en una posición abierta o cerrada.

3. Elemento de sujeción según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho imán (28) permanente mantiene dichas mordazas (14) en una posición abierta o una posición cerrada.

4. Elemento de sujeción según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además una cuña

(36) acoplada con un émbolo (24) de dicho émbolo del solenoide y acoplada con dichas mordazas (14) para facilitar el movimiento desde dicho émbolo (24) del solenoide a dichas mordazas (14) .

5. Elemento de sujeción según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además un elemento

(70) de conexión acoplado con un émbolo (24) de dicho émbolo del solenoide y acoplado con dichas mordazas (14) para facilitar el movimiento desde dicho émbolo (24) del solenoide a dichas mordazas (14) .

6. Elemento de sujeción según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además suministrar energía a dicho émbolo (24) del solenoide con un impulso de entre aproximadamente el 0% al 25% del ciclo de trabajo.

7. Elemento de sujeción según la reivindicación 6, que comprende además suministrar energía a dicho émbolo (24) del solenoide con un impulso de entre aproximadamente el 10% y el 20% del ciclo de trabajo.

8. Elemento de sujeción según las reivindicaciones 6 ó 7, en el que dicho impulso es alternado entre un impulso positivo y negativo para abrir y cerrar dichas mordazas (14) .

9. Elemento de sujeción según las reivindicaciones 1, 2 ó 3, en el que dicho imán (28) permanente está posicionado a lo largo de dicho eje para fijar magnéticamente el émbolo (24) en una parte inferior del recorrido del émbolo.

10. Dispositivo de sujeción según la reivindicación 1, que comprende además una cremallera (82) con una pluralidad de dientes (84) acoplada con un émbolo (24) de dicho émbolo del solenoide y un piñón (86) acoplado con dichas mordazas (14) y en el que dicha cremallera (82) y dicho piñón facilitan el movimiento desde dicho émbolo (24) del solenoide a dichas mordazas (14) .


 

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