Устройство для ориентации плоских деталей при сборке Советский патент 1984 года по МПК B23P19/10 

Изобретение относится к автоматизации сборочных операций легкой промышленности и может быть использовано для относительного ориентирования при сборке изделий из плоских деталей произвольной конфигурации.

Известно устройство для ориентации плоских деталей при сборке, содержащее манипулятор со схватом, установленный на направляющем элементе и снабженный приводом, ограничитель хода манипулятора, механизм предварительной ориентации детали относительно охвата манипулятора и механизм окончательной ориентации, снабженные упорами 1 . ,

Недостатком устройства является то, что оно не позволяет ориентировать детали сложной конфигурации.

Цель изобретения - расширение технологических возможностей устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для ориентации плоских деталей при сборке, содержащем манипулятор со схватом, установленный на направляющем элементе и снабженный приводом, ограничитель хода манипулятора, механизм предварительной ориентации детали относительно схвата и механизм окончательной ориентации детали перед сборкой, направляющий элемент установлен подвижно и снабжен приводом, механизм предварительной ориентации детали относительно схвата выполнен в виде струнного транспортера, снабженного приводом и расположенного перпендикулярно направляющему элементу, а также фотосистемы, включающей два объектива и два фотоприемника, светочувствительные поверхности каждого из которых разделены на две части, и двух усилителей, при этом линии раздела светочувствительных поверхностей перпендикулярны друг к другу, один из фотоприемников через первый усилитель связан с приводом транспортера, а другой - через второй усилитель с приводом направляющего элемента.

Кроме того, схват снабжен приводом поворота, а механизм окончательной ориентации деталей перед сборкой выполнен в виде пластины с пазом, форма которого .соответствует форме обрабатываемой детали, а также фотосистемы, включающей объектив и фотоприемник со светочувствительной поверхностью, усилителя и экстремального регулятора, при этом фотоприемник этой фотосистемы через усилитель и экстремальный регулятор соединен с приводом поворота схвата.

На чертеже приведена кинематическая схема устройства.

Устройство содержит конвейер 1, по которому подается на струнный транспортер 2 с мотор-редуктором 3 деталь 4, две фотосистемы, содержащие объективы 5 и 6, фотоприемники 7 и 8, светочувствительные поверхности которых разделены на две части.

и два усилителя 9 и 10, входы которых соединены с фотоприемниками 7 и 8 соответственно. Кроме того, устройство снабжено манипулятором с пневмоприсосками 11, смонтированными на пластине 12, установленной на валу 13, связанной ременной передачей 14 с мотор-редуктором 15 поворота схвата, установленного на каретке 16, перемещающейся по направляющему элементу 17, и связанной с мотор-редуктором 18 манипулятора посредством рейки 19 и зубчатого колеса 20. Направляющий элемент 17 установлен подвижно и жестко соединен с гайкой 21, установленной на ходовом винте 22, связанном с мотор-редуктором 23,

5 подключенным к выходу усилителя 9. На ходовом винте 22 установлен потенциометр 24 обратной связи. Ограничитель хода манипулятора выполнен в виде регулируемых упоров 25 и 26, установленных на каретке 16, и путевых выключателей 27 и 28. Механизм

0 окончательной ориентации снабжен пластиной 29 с пазом 30, форма которого соответствует форме обрабатываемой детали, фотосистемой, включающей объектив 31 и фотоприемник 32, связанный через усилитель 33 и экстремальный регулятор 34 с мотор-редуктором 15 поворота схвата.

Устройство работает следующим образом. Деталь 4 с предыдущей рабочей позиции по конвейеру 1 подается на струнный транспортер 2 механизма предварительного ориенQ тирования детали с погрешностью Л Т.

Струнным транспортером 2 деталь 4 подводится к позиции предварительной ориентации относительно схвата манипулятора, где изображение детали 4 объективом 5 проецируется на светочувствительную поверхность фотоприемника 7, передаваемое через усилитель 9 на мотор-редуктор 3. В зависимости от разности площадей перекрытия в обеих частях фотоприемника 7 изображением детали 4, подаваемой струнным транспортером 2, происходит перемещение детали

0 4 до тех пор, пока обе части фотоприемника 7 не будут перекрыты равными поверхностями что соответствует окончанию центрирования по оси Х-Х.

Одновременно изображение детали 4 проецируется объективом 6 на светочувствительную поверхность фотоприемника 8, также разделенного на две части. Сигнал фотоприемника зависит от разности площа дей перекрытия обеих частей фотоприемника 8 изображением детали 4. Этот сигнал

Q передается через усилитель 10 на моторредуктор 23, который перемещает направляющий элемент 17, на котором установлен путевой выключатель 27 ходовым винтом 22. Через гайку 21 одновременно вращается бегунок резистора, выход которого также

5 соединен с усилителем 10. Перемещение путевого выключателя 27 прекращается тогда, когда на входе усилителя 10 достигается баланс токов. Это обеспечивает остановку манипулятора в положении, когда вал 13 вращения захвата совмещается с геометрическим центром детали 4 по оси Y-У. Манипулятор с захватным органом перемещается с помощью мотора-редуктора 18 зубчатого колеса 20, рейки 19 по направляющему элементу 17 и подходит к позиции центрирования и останавливается тогда, когда упор 25, нажмет путевой выключатель 27, положение которого приведено в соответствии с положением геометрического центра детали 4 по оси X-X. При этом центр вращения захвата перемещается вдоль оси Х-Х, благодаря чему вал 13 вращения захвата манипулятора останавливается над геометрическим центром детали 4. В этом положении Захват опускается и захватывает детвль. Захваченная манипулятором деталь 4 транспортируется по направляющему элементу 17 мотор-редуктором 18 на позицию окончательной ориентации и после касания упором 26 путевого выключателя 28 останавливается с погрешностью 4Y ориентирования относительно внутреннего контура паза 30 пластины 29. При этом на светочувствительной площади фотодатчика 32, благодаря наличию объектива 31, появляется изображение паза 30 в виде светлой полосы, частично перекрытой собираемой деталью 4. На фотодатчике появляется сигнал пропорциональной площади неперекрытой части изображения паза 30. Этот сигнал имеет максимальное значение при полностью открытом пазе, т. е. тогда, когда контур детали 4 совмещается с внутренним контуром паза 30. Полученный сигнал от фотодатчика через усилитель 33 и экстремальный регулятор 34 передается мотор-редуктору 15. При этом мотор-редуктор 15 с помощью ременной передачи 14 вращает вал 13 и пластину 12 с присосками 11 относительно оси 3.. Вращение происходит до тех пор, пока сигнал фотодатчика не достигнет максимального значения. При этом контуры

, детали 4 и внутреннего контура паза 30 совмещаются и пневмоприсоски 11 манипулятора отпускают деталь 4 на пластину 29. Применение экстремального регулятора 34 делает устройство инвариантным к внешним возмущающим воздействиям. Аналогичным

образом осуществляется ориентирование следующей детали, относительно детали 4, лежащей на пластине 29 и совмещенной с внутренним контуром паза 30.

Использование предлагаемого устройства позволит повысить производительность труда и расширить его технологические возможности.

1: УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОРИЕНТАЦИИ ПЛОСКИХ ДЕТАЛЕЙ ПРИ СБОРКЕ, содержащее манипулятор со схватом, установленный на направляющем элементе и снабженный приводом, ограничитель хода манипулятора, механизм предварительной ориентации детали относитыьно схвата и механизм окончательной ориентации детали перед сборкой, отличающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей, направляющий элемент установлен подвижно и снабжен приводом, а механизм предварительной ориентации детали относительно схвата выполнен в виде струнного транспортера, снабженного приводом и расположенного перпендикулярно направляющему элементу, а также фотосистемы, включающей два объектива и два фотоприемника, светочувствительные поверхности каждого из которых разделены на две части, и двух усилителей, при этом линии раздела светочувствительных поверхностей перпендикулярны друг к другу, один из фотоприемников фотосистемы через один усилитель связан с приводом транспортера, а другой - через второй усилитель с приводом направляющего элемента. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что схват снабжен приводом поворота, а механизм окончательной ориентации детали перед сборкой выполнен в виде пластины с пазом, форма которого соответствует форме обрабатываемой детали, а также фотосистемы, включающей объе1(тив и фотоприемник с светочувствительной поверхносС тью, усилителя и экстремального регулятора, при этом фотоприемник этой фотосистемы через усилитель и экстремальный регулятор соединен с приводом поворота схвата. 23 30 W