PATRONI ROBOTYKI:
 

TEORIA ROBOTYKI

4.1.5. Chwytaki magnetyczne

W chwytakach magnetycznych, w celu wytworzenia pola sił działającego na ferromagnetyczny obiekt manipulacji stosuje się: magnesy trwałe, elektromagnesy oraz układy zbudowane z magnesów trwałych i elektromagnesów. W chwytaku z magnesem trwałym obiekt trzymany jest dzięki działaniu sił pola magnetycznego, a jego uwolnienie dokonywane jest mechanicznie np. za pomocą dodatkowego siłownika. W chwytakach z elektromagnesem (rys. 4.23) obiekt trzymany jest w czasie przepływu prądu przez uzwojenie.

 

http://www.robotyka.com/teoria/grafika/image233.gif

 

1.   obiekt manipulacji

2.   rdzeń elektromagnesu

3.   uzwojenie elektromagnesu

 

Rysunek 4.22 Budowa chwytaka elektromagnetycznego

 

W chwytakach z magnesem stałym i elektromagnesem obiekt jest trzymany przez magnes, a sił chwytu zwiększana dodatkowo podczas manipulowania obiektem przez włączenie prądu w uzwojeniu elektromagnesu. Uwolnienie obiektu następuje w tych przypadkach przez zmianę biegunowości elektromagnesu. Niedogodności stosowania chwytaków magnetycznych związane są z:

  • możliwością chwytania obiektów wykonanych wyłącznie z materiałów ferromagnetycznych,
  • gwałtownymi przemieszczeniami obiektu manipulacji przy zbliżeniu się chwytaka (powoduje to utratę dokładności położenia początkowego obiektu),
  • występowaniem magnetyzmu szczątkowego, który powoduje m.in. przyciąganie drobin metalowych oraz utrudnia uwolnienie obiektu,
  • zmniejszenie się siły chwytu na skutek zabrudzenia miejsca uchwycenia np. opiłkami
  • wydzielaniem się ciepła w uzwojeniu elektromagnesu,
  • ze względu na zmianę właściwości ferromagnetycznych maksymalna temperatura pracy chwytaków elektromagnetycznych wynosi ok. 600C.

Dobór chwytaków magnetycznych odbywa się na podobnej zasadzie jak dobór chwytaków podciśnieniowych. Głównym parametrem chwytaka magnetycznego jest  siła trzymania detalu (tak jak w przypadku chwytaków podciśnieniowych siła ssąca). W poniższej tabeli przedstawiono maksymalne wartości siły trzymania dla chwytaków z serii SGM firmy Schmalz dla różnych grubości trzymanego detalu. Chwytaki z tej serii mogą być kontrolowane  z użyciem sprężonego powietrza lub próżni i sprężonego powietrza.

typ

≥ 0,8 mm

≥ 1 mm

≥ 2 mm

SGM 30

25 [N]

30 [N]

35 [N]

SGM 40

65 [N]

80 [N]

100 [N]

SGM 50

95 [N]

120 [N]

180 [N]

SGM 70

150 [N]

200 [N]

290 [N]

Tabela 4.7 Maksymalne wartości siły trzymania dla chwytaków z serii SGM firmy Schmalz dla różnych grubości trzymanego detalu.

Producent zastrzega że podane wartości są dla sił statycznych i zaleca przyjęcie współczynnika bezpieczeństwa S=3.

smg.png

Rysunek 4.22a Przykład chwytaka magnetycznego.