Вакуумный захват

Полезная модель относится к области машиностроения, а также к области строительства, может применяться при выполнении функций захвата, транспортировки и отпускания плоских и криволинейных жестких изделий с непористой поверхностью, таких как стекла и сэндвич-панели.
Вакуумный захват в соответствии с полезной моделью может применяться в составе насосных вакуумных захватных устройств, в которых насос откачивает воздух из герметичной рабочей камеры, создавая вакуум между вакуумным захватом и рабочей поверхностью изделия, тем самым обеспечивая их сцепление.
Из уровня техники известны различные решения вакуумных захватов, в частности из патентных документов: RU 30113 U1 (МПК: B25J 15/06, B62D 57/032), RU 27377 U1 (МПК: B66C 1/02), RU 2 304 505 C2 (B25J 15/06), RU 129 043 U1 (B25J 15/06). Общим недостатком перечисленных вакуумных захватов, является то, что они не предназначены для захвата и транспортирования изделий с криволинейной поверхностью.
Из уровня техники, также известны решения, в которых вакуумное захватное устройство содержит простраственно развитую раму, на которой установлены две и более присоски с возможностью изменения их углового и линейного положения относительно рамы и плоскости изделия. Такие решения отличаются технической сложностью и материалоемкостью.
Из уровня техники также известно «Вакуумное грузозахватное устройство» (а.с. СССР № 1094831, МПК: B66C 1/02), включающее жесткую плиту с элементом для крепления на грузоподъемном механизме, эластичную камеру, продольные ребра, упругую оболочку, замыкающую эластичную камеру, и образующую между ребрами полость, сообщенную каналами через запорный вентиль с источником вакуума. Данное решение, также как заявляемая полезная модель может быть использовано, в том числе, для грузов с криволинейной поверхностью. Данное решение может быть рассмотрено в качестве наиболее близкого аналога заявляемой полезной модели.
Недостатками решения по а.с. № 1094831 являются:
- сложность в изготовлении используемой в устройстве жесткой плиты, за счет наличия продольных ребер и каналов;
- конструкция устройства зависит от геометрии поверхности грузов, подлежащих транспортированию, т.е. имеет ограниченное применение;
- отсутствует указание на физико-механические свойства используемой жесткой плиты, в частности возможности принимать форму транспортируемого груза, а также материала из которого она может быть изготовлена.
Задачей полезной модели является расширение эксплуатационных возможностей вакуумного захвата, а также улучшение его массогабаритных характеристик без ухудшения других эксплуатационных качеств.
Техническим результатом полезной модели является обеспечение возможности захвата криволинейных в двух направлениях жестких изделий с непористой поверхностью, а также облегчение конструкции вакуумного захвата.
Заявленный технический результат достигается тем, что вакуумный захват содержит плиту с рабочей стороной, включающей манжету, а также расположенные в границах манжеты уплотнительное покрытие и канал соединенный с источником вакуума, при этом плита выполнена из полиацеталя.
Полиацеталь при сохранении требуемой жесткости, упругости и износостойкости, обладает лучшей в сравнении со сплавами металлов пластичностью. Таким образом, использование полиацеталя в качестве конструкционного материала плиты вакуумного захвата, обладает следующими преимуществами:
- снижается вес конструкции вакуумного захвата в сравнении с аналогами из металла;
- при создании вакуума между захватом и изделием с изогнутой поверхностью, плита принимает форму поверхности изделия, тем самым обеспечивается плотное прилегание захвата к поверхности изделия и их надежное сцепление.
Заявляемая полезная модель поясняется рисунками и фотографиями (фиг. 1-8), со следующими обозначениями:
1 - вакуумный захват,
2 - плита,
3 - рабочая сторона вакуумного захвата,
4 - манжета,
5 - уплотнительное покрытие,
6 - канал для соединения с источником вакуума,
7 - паз,
8 - демпферы,
9 - монтажные отверстия для болтового крепления к вакуумному подъемнику,
10 - вакуумный подъемник,
11 - тыльная сторона плиты;
12 - скобы для страховочных ремней;
13 - страховочные ремни,
14 - монтажные отверстия для болтового крепления скоб страховочных ремней,
15 - влагозащищенный корпус,
16 - подъемная проушина,
17 - вакуумметр,
18 - вольтметр;
19 - куполообразное стекло.
На фиг. 1А и Б  показан вакуумный захват в соответствии с полезной моделью, установленный на вакуумном подъемнике;
На фиг. 2 показана плита вакуумного захвата в трехмерной проекции;
На фиг. 3 показана плита вакуумного захвата, вид сверху;
На фиг. 4 показана плита вакуумного захвата, вид снизу;
На фиг. 5А и 5Б показан вид сбоку в разрезе плиты вакуумного захвата;
На фиг. 6 показана сравнительная таблица, технических характеристик вакуумных захватов, аналогичной конструкции, в которых плита изготовлена из разных материалов;
На фиг. 7 и 8 приведены фотографии, демонстрирующие пример транспортировки куполообразного стекла при помощи вакуумного подъемника с вакуумным захватом в соответствии с полезной моделью.
Вакуумный захват - 1 в соответствии с полезной моделью содержит плиту - 2 с рабочей стороной - 3, включающей манжету - 4, а также расположенные в границах манжеты уплотнительное покрытие - 5 и канал для соединения с источником вакуума - 6.
Плита - 2 на рабочей стороне имеет полость для уплотнительного покрытия - 5, а также паз - 7 с замкнутым контуром, в котором фиксируется уплотнительная манжета - 4. В частном случае, плита - 2 в плане имеет овальную форму, такая форма подходит под разные плоские геометрические исполнения захватываемых поверхностей изделий, а также, не имея острых углов сводит к минимуму получение травм при несоблюдении техники безопасности.
Уплотнительное покрытие - 5 представляет прокладку из резины с фрикционными свойствами, на поверхности которой выполнены демпферы - 8.
В частном случае уплотнительное покрытие выполнено из резины, изготовленной в соответствии с ТУ 38.005272-76.
Уплотнительное покрытие - 5 размещается на рабочей поверхности плиты в полости, глубина которой соответствует толщине уплотнительного покрытия - 5, таким образом, поверхность уплотнительного покрытия - 5 размещается заподлицо с рабочей поверхностью плиты - 2. Уплотнительное покрытие - 5 закрепляется посредством склеивания.
Уплотнительная манжета - 4, называемая также «губой», представляет профиль из пористой резины.
В частном случае осуществления полезной модели в плите - 2 выполнены монтажные отверстия - 9 для болтового крепления к вакуумному подъемнику - 10.
В частном случае, тыльная сторона - 11, дополнительно содержит две скобы - 12 для фиксации страховочных ремней - 13. Скобы - 12 закрепляются на плите - 2 при помощи болтов, под которые в плите выполнены монтажные отверстия -14.
Вакуумный подъемник - 10 в частном случае осуществления полезной модели, представляет устройство, состоящее из рамы с поворотным механизмом (на рисунках не показаны) к которой крепится вакуумный захват - 1, влагозащищенного корпуса - 15, включающего вакуумный насос с генератором, который посредством пневмолинии соединен через канал - 6 с рабочей стороной вакуумного захвата - 1,  аккумуляторную батарею, управляющий микроконтроллер, подъемной проушины - 16 для зацепления к крановому подъемнику, вакуумметра - 17, вольтметра - 18 и пульта дистанционного управления (на рисунках не показан).
Полезная модель в частном случае подъема куполообразного стекла - 19 (фиг. 7 и 8), работает следующим образом:
- Подвешивают вакуумный подъемник - 10 за подъемную проушину - 16 с помощью крюка кранового подъемника;
- Включают электропитание насоса вакуумного подъемника;
- Ориентируют вакуумный захват -1, посредством поворотного механизма в требуемом положении;
- Прикладывают вакуумный захват - 1 к поверхности стекла - 19;
- Включают вакуумный подъемник в режим создания вакуума в рабочей камере, между рабочей поверхностью стекла - 19 и вакуумным захватом - 1;
- После достижения требуемого уровня разряжения между поверхностью стекла - 19 и вакуумным захватом - 1, а именно не менее чем минус 0,65 бар, и срабатывания соответствующей индикации, уплотнительное покрытие - 5 прижимается к стеклу - 19, плита - 2 принимает форму поверхности стекла - 19. Таким образом, действием пневматического сжатия происходит плотное соединение рабочей поверхности вакуумного захвата - 1 и стекла - 19 с определенной нагрузкой, достаточной для выполнения последующих манипуляций без разрыва;
- Затем стекло - 19 приподнимают и закрепляют страховочные ремни - 13;
- Поднимают стекло -19 посредством кранового подъемника и транспортируют к месту его установки и монтажа;
- После того, как стекло - 19 установлено на место и закреплено, снимают страховочные ремни, затем включают постепенную подачу воздуха в рабочую камеру между вакуумным захватом - 1 и стеклом - 19, после чего вакуумный захват - 1 освобождается от стекла - 19.
В результате проведенных заводских испытаний (фиг. 6), целью которых стало сравнение характеристик вакуумных захватов аналогичной конструкции в одной из которых плита - 2 была изготовлена из полиацеталя, а в другой из алюминиевого сплава марки Д 16, было установлено, что вакуумный захват с плитой из полиацеталя:
- легче в 2,5 раза;
- минимальный радиус кривизны захвата на 208 мм меньше;
- расстояние от поверхности изделия (груза) меньше более чем в 2 раза;
- благодаря свойствам полиацеталя обеспечивается возможность захвата купольных стеклопакетов с двумя радиальными изгибами.
Полезная модель также позволяет удерживать и транспортировать изделия в вертикальном и наклонном положениях вакуумного захвата, т.е. когда сила тяжести перпендикулярна рабочим поверхностям захвата и изделия, что обеспечивается за счет уплотнительного покрытия - 5, материал которого сам по себе обладает фрикционными свойствами, а также за счет того, что его поверхность имеет демпферы - 8, что также улучшает фрикционные свойства вакуумного захвата - 1.