Сборочная головка с автопоиском
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН
„„SU„„122740 3 (5g 4 В 23 Р 19/04
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ, н Авторскому свидетельств 1 "-:; ., ВЩ:.;:,, -,, (21) 3813170/25-08 (22) 19.11.84 (46) 30.04.86. Бюл. 9 16 (72) Л.С. Ямпольский, М.Н. Полищук, Ю.Г. Васюков, О.Ф. Литвиненко и А.Г. Цикинивкер (53) 621.757(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР Р 942927, кл. В 23 Р 19/04, 1980. (54)(57) СБОРОЧНАЯ ГОЛОВКА С АВТОПОИСКОМ, содержащая подвижно закрепленную на корпусе платформу, подпружи-. ненный захватный орган с упругим элементом и эксцентриковый механизм автопоиска с переменным эксцентриситетом, включающий закрепленный на корпусе привод и устройство задания шага поисковых движений, о т л и — . ч а ю щ а я с я тем, что, с целью k расширения функциональных возможностей и повышения качества сборки, она дополнительно снабжена предохранительным устройством, установленным между приводом автопоиска и платформой, которая выполнена поворотной и связана с захватным органом с помощью конической витой пружины, а устройство задания шага поисковых движений включает в себя установленную на корпусе и кинематически связанную с платформой дифференциальную винтовую передачу, на подвижном звене котррой расположен копир с коническими упругими лепестками, взаимодействуюЯ щий с ответной поверхностью корпуса щ захватного ограна, причем на коническом копире установлена гайка, предназначенная для регулирования угла ( наклона упругих лепестков. 1227401 Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в манипуляторах при сборке деталей различной точности и видов. Целью изобретения является расширение функциональньгх возможностей путем регулирования шага поискового движения и повышение качества сборки благодаря компенсации инерционного движения привода механизма автопоиска на этапе его торможения. На фиг. 1 показана сборочная головка с автопоиском, общий вид; на фиг. 2 — схема процесса совмещения деталей типа вал — втулка и горизонтальная проекция траектории поиска типа спирали Архимеда. Сборочная головка содержит закрепленный на руке манипулятора корпус 1 (фиг. 1), в котором имеется пневмопривод с полостями А H Б H IIITGEOM 2, кинематически связанным через толкатель 3 с ведущим 4и ведомым 5 звеньями захвата 6. В последнем размещена втулка 7, подлежащая сборке с валом 8, Звенья 4 и 5 установлены на общей оси и сопряжены упругим элементом 9, причем звенья 5 выполнены в виде шарнирных параллелограммов с закрепленными на них сменными губками 10. Захват 6 посредством конической пружины 11 закреплен на подвижной платформе 12> размещенной на сферической опоре 13 качения и снабженной через шариковую муфту 14 приводом вращения, включающим колесо 15, установленное на упоре 16 качения, и ко; лесо 17, закрепленное на валу микроэлектродвигателя 18. На платформе 12 закреплен кулачок 19, взаимодейс твующий при вращении платформш с толкателем 20, неподвижно закрепленным на корпусе 1. Подвижная платформа 12 через штифт 21 кинематически связана с ходовым винтом 2?, сопряженным с корпусом 1 по резьбе М,х S„), апорезьбеМ х8 — с коническим копиром 23, фиксированным от проворота штифтом 24, но имеющим возможность продольного перемещения, так как указанный штифт входит в продольный паз корпуса 1. Указанные резьбы имеют одинаковое направление, но разные шаги нарезки, а именно SI> Sz, что в совокупности составляет дифференциальную винтовую передачу, позволяющую при большом угле повороте (или числе оборотов) винта 22 получить весьма малые про-.. дольные перемешения копира 23, пропорциональные (на один оборот) разности шагов S, — S В копире 23 выполнены продольные прорези, делящие копир на отдельные упругие лепестки, угол наклона Ы которых регулируется гайкой 25, имеющей лимб В. По наружной конической по10 верхности копир 23 контактирует с шариковым упором 26, закрепленным на захвате 6. На штоке 2 закреплен флажок 27, взаимодействующий с бесконтa:êòíûì датчиком 28, а на колесе 15— флажок 29, который при вращении проходит между фотодиодом 30 и светодиодом 31, что позволяет регистрировать количество оборотов колеса 15. Ука-.-, занные фотоэлементы подключены к счетчику импульсов (не показан). Сборочная головка работает следующим образом. Головка, установленная на руке манипулятора, доставляется последним 25 на позицию выдачи одной из сопрягаемых деталей, например втулки 7, и производит ее захват. При этом по сигналу с циклового программного.устройства (ЦПУ) манипулятора через электромагйитный пневмораспределитель (не .показан) создается давление в полости А и шток 2„ перемещаясь вверх, через толкатель 3, ведущее 4 и ведо мое звенья 5 посредством губок 10 35 производит зажим втулки 7 в захвате 6. По мере доставки детали на позицию сборки манипулятор вводит втулку 7 в контакт с валом 8, установленным в базовом приспособлении. Далее по сигкалу с ЦПУ создается давление в. по-.. лости Б (при снятии давления в полости А) и шток 2, перемещаясь вниз, че; рез толкатель 3 и звено 4 производит установку втулки 7 на вал 8 и одновременно расфиксацию звена 5, а сле45 довательно, и губок 10. Однако последние остаются поджатыми к втулке 7 под действием упругого элемента 9 на звено 5, что необходимо для устранения зазора между губками 10 и деталью 7 в процессе сообщения ей движений поиска. Ксли суммарная погрешность относительной ориентации а втулки 7 и ваЕ 55 ла 8 (фиг. 2) не превышает величины зазора о в соединении, т.е.II фэ и угол относительного перекоса у де1 талей не превышаег допустимого пере401 3 1227 коса f(j деталей, при котором исключается заклинивание деталей, т.е. $ < f (j, то сборка происходит беспрепятственно. Однако, как правило, в результате накопленной суммарной погрешности перемещений манипулятора, погрешности базирования деталей и т.п. погрешность Ь значительно больше величины зазора в соединении, а угол перекоса выше допустимого, т.е. и »S,, à g jgj и тогда сборка невозможна без дополнительных воздействий на одну из сопрягаемых деталей, в данном случае втулку 7. Поэтому по сигналу с ЦПУ манипулятора включается двигатель. 18, сообщающий через колеса 17, 15 и муфту 14 вращение платформе 12, несущей на пружине 11 зах-., ват б. Одновременно платформа !2 через штифт 21 передает вращение ходо- 10 вому винту 22, в результате. чего посредством дифференциальной винтовой передачи М,, х S, и М х $ копиру 23 сообщается поступательное перемещение вниз, пропорциональное по величине разности шагов резьб S - $ . Копир 23, перемещаясь вниз и воздействуя конической поверхностью с углом конуса е6 на упор 26, смещает захват 6 в радиальном направлении. Таким образом, в результате суммы двух движений (вращательного и радиального поступательного) захват 6 сообщает втулке 7 поисковые движения по траектории типа спирали Архимеда (фиг. 2). Данное движение позволяет 35 компенсировать погрешность Ь, т.е. переместить втулку 7 из системы координат ХОУ в систему координат Х О У" вала 8, размещенного в базовом при40 способлении. Компенсация угла относительного перекоса + у происходит в результате взаимодействия кулачка 19 с толкателем 20 при вращении платформы 12 ко45 торая, совершая возвратно-качательное движение, передает его через пружину 11 захвату б, а следовательно, и втулке 7. По мере установки втулки 7 в за-, данное положение шток 2, перемещаясь совместно с деталью, воздействует флажком 27 на бесконтактный датчик 28, сигнал которого свидетельствует об окончании сборки. По сигналу с ! ЦПУ манипулятора включается реверс электродвигателя 18, и в результате обратного вращения платформы 12 копир 23 и захват 6 возвращаются в исходное положение. Далее цикл повторяется. В случае попадания на позицию сборки бракованного изделия, не поддающегося сборке, головка совершает полное наперед заданное число циклов поиска, определяемое количеством оборотов платформы 12 и регистрируемое фотоэлементами 30 и 31 при прохождении между ними флажка 29. После этого в зависимости от заданной программы работы манипулятора либо включается реверс электродвигателя 18 и при возврате копира 23 в исходное положение (вверх) захват 6 совершает еще одно повторное сканирование области рассогласования объектов сборки, но уже по сходящейся спирали Архимеда, либо при жестком лимите времени (т.е. при более высокой производительности смежного оборудования) по команде с ЦПУ манипулятор возвращает головку в исходное положение совместно с бракованной деталью и устанавливает ее в лоток бракованных изделий. Как .отмечалось выше, точное совмещение втулки 7 с валом 8 возможно только при соблюдении, условия $ «3,/2, где S — шаг траектории поиска (фиг.2). Так как шаг поискового. движения есть величина радиального смещения захвата 6, приходящаяся на один его оборот, то указанный шаг S задается в данной головке посредством изменения угла конуса ос ккооппиирра а 2233, что осуществляется вращением гайки 25. Последняя, воздействуя на упругие лепестки копира 23, сжимает их или отпускает в зависимости от направления завинчивания. Отсчет необходимого шага производится по лимбу В, выполненному на гайке 25. Излишние движения механизма поиска на этапе торможения или реверса привода (электродвигателя 18) компенсируются при сборке деталей типа вал — втулка пружинами 9 и 11, а при сборке резьбовых соединений типа винт — гайка — предохранительной шариковой муфтой 14. 122740) 8 4/г Составитель В . Гудков Техред И.Бонкало Корректор О. Луговая Редактор И. Рыбченко Заказ 2247! 14 Тираж 1001 ВНЙИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Подписное Производственно-полиграфическое предприятие, г„ Ужгород, ул, Проектная, 4
