Устройство для относительного ориентирования деталей

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (б1) Дополнительное к авт. спид-ву— (22) Заявлено 260977 (21) 2530950/25-08 (51)М, Кл.2

B P 19/04 с присоединением заявки М—

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет— (53) УДК 621. 787 (088.8) Опублииоваио 05.0 1-80. Бюллетень Ко

Дата опубликования описания 07. 01. 80. (72) Авторы изобретения

В. A. Яхимович, A. В. Романченко и В, В; Тишанков

Севастопольский приборостроительный институт (7 3 »»ите» (54) VCTPOACTBO QJJR OTHOCHTEJIBHOI 0 OPHEHTH)OBAHQ@>„v,<,-..

Детллкй -:=-Изобретение относится к области машиностроения и приборостроения и предназначено для автоматизации сборки деталей, а именно для проведения их относительного ориентирования на сборочных машинах-автоматах.

Известны устройства для относительного ориентирования деталей, содер жащие корпус, координатный механизм с приводами, вал со схватом, механизм 10 управления и индуктивный датчик опознавания смещений собираемых деталей (1) °

Недостатками таких устройств яв- 15 ляются ограниченный диапазон переналадки, сложность и незначительная точность относительного ориентирования деталей сборочного оборудования.

Целью . и эобрет ения являетс я упро- 20 щение конструкции устройства и облегчение процесса.переналадки.

Это достигается тем, что устройство снабжено соединенной со схватом и валом кареткой, на которой уста- 25 новлен датчик опознавания, а вал со схватом оснащен приводом вращения H датчиком углового-положения. Датчик опознования может быть выполнен в виде стержня, снабженного постоянньм 3(1 магнитом, и установлен на каретке посредством кронштейна через шарнир,, На фиг. 1 схематически изображено устройство для относительного ориентирования деталей; на фиг. 2 показаны траектории движения конца иглы относительно отверстия собираемой втулки; на фиг. 3 — графики зависимости выходного сигнала индуктивного преобразователя от смещения осей вращения схвата и отверстия, втулки.

Устройство содержит схват 1 с установленной в нем собираемой деталью-валиком 2. Схват 1 присоединен к валу 3, к которому присоединен также кронштейн 4 с плечом 8 регулируемой длины. На конце кронштейна посредством оси б укреплен индуктивный датчик 7. Благодаря наличию оси 6 и регулировке длиНы плеча кронштейна осуществляется легкая поднастройка вращения иглы.

Индуктивный преобразователь датчика

7 состоит иэ измерительной катушки

8, магнитопровода с выступающей частью в форме иглы 9 и постоянного магнита 10. Преобразователь установлен на подвижной каретке 11. В катушке S наводится ЭДС от изменения 707758 магнитного потока, создаваемого постоянным магнитом 10 при вращении датчика 7 относительно оси вала 3.

Каретка 11 соединена с электромагнитом 12 тягой 13. Датчик 7 заключен в кожух 14, При сопряжении собираемых деталей электромагнит 12 отводит каретку ll с индуктивным преобразователем вверх. Измерительная катушка 8 и обмотка электромагнита 12 соединенц с помощью кабеля 15 и токосъемника 16 с устройством управления 17. Катушка 8 соединена с одним из входов устройства управления

l7, обмотка электромагнита 12 соединена с одним из выходов устройства управления 17. Этот выход соединен также с входом механизма сопряжения 18. Устройство управления 17, обрабатывая сигналы, поступающие на его входы, вырабатывает сигналы управления относительным .положением 2() собираемых деталей (в том числе и их сопряжением). У вала 3 размещен угловой датчик 19, определяющий угол поворота вала 3. Выход датчика 19, управляемого налом 3, связан со 25 вторым входом устройства управления

17, первый вход которого соединен с катушкой 8 индуктивного преобразователя. Отметка (сигнал) углового датчика 19 принята за начало отсчета 30 угла относительного смещения собираемых деталей.

Устройство управления 17 связано с исполнительными механизмами: механизмом 20, действующим по координате Х, и механизмом 21, действующим по координате У. Вал 3 устройства вращается с помощью механизма вращения 22. Собираемая втулка 23 закреплена (усталовлена) на сборочной плите 24 координатного механизма, пере.мещаемого с помощью исполнительных механизмов 20 и 21. Плита 24 установлена на нижнем основании станины

25 сборочного станка.

Устройство работает следующим образом.

В схвате 1 эажимается собираемая деталь — валик 2. Втулку 23 закрепляют,на сборочной плите 24 координат— ного механизма. Индуктивный преобразователь поднят электромагнитом 12Игла 9 не мешает установке детали (валика) 2 в схвате и сопряжению собираемых деталей. Настройка определенного радиуса вращения острия иглы 9 осуществляется поворотом датчика 7 относительно оси 6, изменением длины плеча 5 кронштейна 4 и фиксацией их в этом положении. Несоосность осей собираемых деталей необходимо их 50 доориентировать. Для этого вал 3 с укрепленным на нем схватом 1 деталью

2 и кронштейном 4 с датчиком 7 вращают с помощью механизма 22. Электро.магнит 12 опускает иглу 9 преобразователя. При вращении иглы 9 над торцовой поверхностью втулки 23 в катушке 8 преобразователя возникает переменное напряжение, параметры которого. зависят от направления и величины относительно смещения осей собираемых деталей 2.

При смещении оси валика 2 относительно оси отверстия втулки 23 острие иглы 9 проходит,то над отверстием, то над металлической поверхностью торца втулки 23. На фиг. 2 окружностью 26 показано отверстие втулки 23, окружностями 27 и 28 две разные траектории движения острия иглы 9 со смещенными осями О и О относительно оси отверстия 26 втулки 23.

По положению углового датчика 19, расположение которого совпадает с направлением одной из координат, например Х, определяют опорную фазу отсчета угла направления относительного смещения осей сопрягаемых по-,. верхностей. Углы смещения двух положений валика 2 относительно отверстия

26 втулки 23 показаны соответственно хереэ «(27 и f2 и отсчитыв аются Отно сительйо оси Х, вдоль которой установлен угловой датчик 19.

Форма выходного сигнала Ue индукTHBHoFo преобразователя (катушки) 8 показана на фиг. 3. Позицией 29 отмечен сигнал углового датчика 19 (опорная фаза) . Момент нулевого значения напряжения U при переходе иэ отрицательного его значения в положительное соответствует середине дуги окружности, описываемой .острием иглы 9, находящейся над отверстием втулки 23 (точка а на фиг. 2);.

В зависимости от направления смещения осей детали 2 и втулки 23 изменяется фаза т перехода напряжения

U из минусового через нулевое в по8 ложительное значение относительно опорной фазы 29 сигнала углового датчика 19.

Сигналы с индуктивного преобразователя 8 поступают на первый вход устройства управления 17, на. второй вход которого поступает сигнал опорной фазы с углового датчика 19. Устройство 17 определяет фазу 1, например 9 27 или f2< (фиг. 3), смеще ния выходного сигнала индуктивного преобразователя в момент перехоца этого сигнала иэ минусового через нуль в положительное значение относительно опорного сигнала углового датчика 19. Эта фаза пропорциональна углу i например углу Vp> >>H Ygg (фиг. 2), между положением вала 3, отмечаемым датчиком 19, и направлением относительно смещения собираемых деталей, определяемым по направлению смещения середины дуги (точ707758 ки а), описываемой острием иглы 9 и находящейся над отверстием втулки 23.

Далее на основании этого значения угла Ч в устройстве управления 17 вырабатываются сигналы управления исполнительными механизмами 20 и 21.

При постоянной скорости плиты 24 они равны.

Ux = U. Сов.У

Uó - =U Sin91 где U — найряжение постоянной величи-ны

U напряжение, подаваемое на исполнительный механизм 20;

U - напряжение, подаваемое на исполнительный механизм 21.

Под действием этих сигналов испол- 15 нительные механизмы 20 и 21 приводят в движение плиту 24 с втулкой 23 в направлении уменьшения смещения собираемых деталей. В положении совмещения выходное напряжение индуктив- 2О ного преобразователя 8 равно нулю, при этом напряжения, подаваемые на исполнительные механизмы 20 и 21, также равны нулю, и относительное ориентирование заканчивается. Сигна- 25 лом со второго выхода устройства управления 17 через токосъемник 16 включается электромагнит 12, и каретка

11 вместе с укрепленным на ней индуктивным преобразователем поднимаетоя.

Включается механизм сопряжейия 18> деталь 2 вставляется в отверстие втулки 23.

Для осуществления движения собираемых деталей со скоростью, завися-. щей от величины их относительного смещения, можно,использовать напряжение, пропорциональное длине дуги (времени прохождения этой дуги), описываемой острием иглы 9 при движении ее над металлической поверхностью торца втулки 23.

Наличие регулируемого плеча кронштейна 4 и присоединение датчика 7 через ось 6 позволяет проводить быструю и плавную переналадку ориентирующего устройства при изменении размеров и формы собираемых деталей. Это повышает мобильность сборочного автомата, уменьшает затраты на его перенастройку.

Выходной управляющий сигнал.,U8 индуктивного преобразователя легко регулируется по величине, что достигается изменением скорости вращения схвата 1, т.е. изменением скорости вращения привода 22.

Формула изобретения

1. Устройство для относительного ориентирования деталей, содержащее корпус, координатный механизм с приводами, вал са схватом, механизм уп-. равления и индуктивный датчик опознавания смещений собираемых деталей, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что с целью упрощения конструкции и о6легчения процесса переналадки; оно снабжено соединенной со схватом и валом кареткой, на которой установлен датчик опознавания, а вал со схватом оснащен приводом вращения и датчиком углового положения.

2. Устройства по п.1, о т л и — . ч а ю щ е е с я тем, что датчик опоз,навания, выполнен в виде стержня, сиабженного постоянным магнитом.

3. Устройство па п.1, о т л и ч а ю щ ° е е с я тем, что датчик опознавания установлен на каретке посредством кронштейна через шарнир, причем плечо кронштейна выполнена регулируемым.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Яхимович В. A. Ориентирующие механизмы сборочных автоматов. Машиностроение, 1975, с. 101,105, 707758

Фт t

Составитель В. Платонов

Редактор И. Алышева Техред . Э.Чужик Хорректор Г. Назарова

Заказ 8404/13 Тираж 11á0 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4