Схват для сборки радиодеталей

 

(72) А вторы изобретения

В. В. Погорелов н Q. В. Макарфщо,, .

),:„," . .Ф,д ннсти ут !

ЬИ-:.",,!-; (74 ) Заявитель

Севастопольский приборостроительный (54) СХВАТ ДЛЯ СВОРКИ РАДИС ЦЕТАЛЕЙ!

Изобретение относится к автоматизации сборочных работ, в частности к автоматизации радиодеталей с платой печатного монтажа с помощью манипулятора.

Известен охват, содержащий подвижные звенья, приводы поперечного и, продольного перемещения и элементы адаптации. В качестве устрой тва схвата использована телевизионная камера. С помошью телевизионной камеры информация .î положении детали передается в управляющую

30 машину, которая определяет координаты осей собираемых деталей и вырабатывает команды на совмещение их. Точность позиционирования схвата сщесь может быть значительно меньше точности сопря tS жеиия Ö.

Недостатками известного схвата являются сложность конструкции и большая масса схвата, большой объем избыточной информации, поступающей в вычислительную машину от телекамеры и, как, следствие, большой объем памяти ЭВМ

Данный охват не может осуществить сборку радиодетали, если. межосевое расстояние ее токоотводов . больше или меньше межиентрового расстояния отвер стнй платы.

Цель изобретения — упрощение каи струкции и уменьшение габаритов схвата.

Поставленная цель достигается тем, что охват снабжен пинцетами с губками, каждая из которых снабжена двумя парами противоположно расположенных приемных сопел, струйным реле, усилителями и пневмогидравлическими баллонами, установпенными на приводах продольного и поперечного перемещений, причем пара противоположно расположенных сопел соединена со входами струйного реле, выходы которого через усилитель соединены с пневмогидравлическимя баллонами.

При этом каждый .привод содержит два наполненных жидкОстью сильфона

3 8 расположенных по обе стороны подвижных звеньев.

Кроме того, с целью улучшения,динамических свойств, охват снабжен дросселями, а пневмогидравлические баллоны соединены с сильфонами через ! эти дроссели.

На фиг. 1 схематично изображен предлагаемый охват, .производящий сборку радиодеталей с печатной платой, вид сверху; на фиг. 2,- сечение А-А на фиг; 1, на фиг. 3 - сечение B-Б на фиг. 1, на фиг. 4 - вид В на фиг. 3, на фиг. 5пневматическая схема управления перемещениями одного пинцета.

Схват состоит иэ двух симметричных палы ев, укрепленных на основаниях 1 и 2, которые смонтированы на общей платформе 3 с возможностью поперечного перемещения, Платформа 3 является продолжением руки манипулятора (не показан).

Поскольку пальцы симметричны и имеют одинаковую конструкцию, рассматривается только нижний (фиг. 1) палец.

Он состоит из основания 1, к которому жестко крепится плоская пружина 4, основания 5, к кторому при помощи накладки 6 крепится плоская пружина 7, и нормально сжатого пинцета 8, жеСтко укрепленного на утолщенном конце пру» жины 7. Между ножками пинцета 8 установлен привод 9 раэжима пинцета. Таким образом, схват состоит иэ двух пальцев, каждый из которых имеет две степени свободы, причем роль подвижных звеньев играют консольно защемленные пружины 7 и 4.

Приводы цродольного и поперечного перемещений пальцев имеют одинаковую конструкцию. Каждый такой привод содержит два сильфона 10 и 11 (фиг. 2), на торцах которых герметично закрепле-; ны крышки 1;2 и, 13. Крышки 12 упираются в подвижное звено (плоскую пружину 7,), а крышки 13 снабжены пневмогидравлическими баллонами 14 и

15. Сильфоны заполнены жидкостью,: например, минеральным маслом. Пинцеты снабжены губками (фиг. 4), в которых смонтированы приемные сопла 16-19 (фиг. 3 и 4), которые расположены в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Каждая пара противоположных сопел, т.е. сопла 18 и 19, 16 и 17 (фиг. 5), соединена со входами струйных реле 20 и 21. Выходы этих реле через усилители 22-25 соединены с пневмогидравлическими баллонами. Так, 15

30

45

55

568 4 ! выходы реле 21 через усилители 24 и

25 соединены гибкими трубопроводами соответственно с баллоном 14 и баллоном 15. Схема управления вторым паль-. цем аналогична, Схват оперирует с деталью 26, устанавливаемой в печатную плату 27, расположенную на монтажной плите 28, снабженной подводящими соплами 29. Сильфоны 10 и ll снабжены дросселя ми ЗО.

Схват работает следующим образом, Радиодеталь 26 с предварительно отогнутыми и подрезанными в размер токоотводами находится на загрузочной позиции (не показана) в ориентированном положении. Перед началом сборки печатная плата 27 устанавливается на монтажной плите 28, снабженной подводящими соплами 29, расположенными под,каждым отверстием плиты 27. Под . монтажный стол подается сжатый воздух низкого давления (порядка 800 мм водяного столба), который истекает через отверстия плиты 27. В исходном положении система управления подает дав1 ление в приводы 9, вследствие чего пинцеты 8 находятся в раскрытом . положении. Рука .манипулятора подводит схват к загрузочной позиции так, что токоотводы оказываются между губками. пинцетов, после чего давление с приводов 9 снимается .и пинцеты эа счет собственной упругости захватывают токоотводы. После этого, согласно программе, рука подводит схват с радиодеталью к нужной паре отверстий (фиг. 1). Если схват подходит к отверстию с некоторой погрешностью (на фиг. 3 схват несколько смещен влево), сборка в этом положении невозможна. Несимметричное положение токоотводов относительно отверстий платы приводит к тому, что струя воздуха, ис гекающего из отверстия, попадает только к приемному соплу 17 (фиг; 3) . В результате, давление в этом сопле больше, чем в сопле 16. Это .приводит Ы тому, что струя, питающая реле 21 (фиг, 5), под действием давпения, поступающего от сопла 17, перебрасывается в канал, соединенный со входом усилителя 25. На выходе усилителя 25 высокого давления появляется мощный сигнал, который поступает в пневмогидравлический баллон 15. В баллоне 14 давление равно атмосферному.

Жидкость из баллона 15 начинает выдавливаться в сильфон 11 (фиг..2), растягивая его и деформируя цружину 7.

1При этом пинцет 8 сдвигается вправо.

Схват для сборки радиодеталей, содержащий иодвижные звенья, приводы . продольного и поперечного перемещения и пневматические элементы адаптации, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и 7 sssls ния габаритов, он снабжен ... пинцетами с губками, каждая из которых снабженец двумя парами противоположно расположен ных приемных сопел, струйным репе, усилителями и пневмогидравлическими баиЭЯ лонами,; установленными на приводах продольного и - поперечного перемещений, причем каждая дара нротивопопожно расположенных сопел соединена со входами струйного реле, выходы которого через усилитель соединены с пневмогидравличео кими баллонами.

2. Схват но и. 1, о т л и ч а юm и и с я тем, что каждый привод содержит два;напЬлненных. жидкостью силь}юна, расположенных по обе сторсьны недвижных звеньев.

З.Схватцоп. 1, отличаюm и и с я тем, что, с цель о улучшения динамических свойств, он снабжен дросселями, а пневмогидравлические баллоны

Э0 соединены с сильфонами через эти дросселие

Источники информации, принятые so внимание при экспертизе

И l. Катыс Г. П. Оптические информационные системй роботов-манипулятороа

М., "Машиностроение, 1977, с. 36, @me. 5.

5 8

Кроме того пружина 7 сжимает сильфон

10. Жидкость, находящаяся в сильфоне, через дроссель 30 перетекает в баллон .

14, Аналогично работает схема управления вторым пальцем, и его пинцет также смещается вправо. Пальцы в данном случае работают синхронно. Движение пальцев вправо прододолжается до тех пор, пока токоотводы не займут центральное положение относительно огверстий платы. При этом вытекающие из них струи воздуха одинаково обтекают кожицы токоотводов, давление в приемных соплах 16 и 17 сравнивается, питающая струя реле 21 попадает в центральный канал, и в баллонах 14 и 15 давление становится равным атмосферному.

На практике, за счет инерции пальцы могут пройти положение. равновесия и войти в режим затухающих и незатухаючих автоколебаний. Частота и амплитуда этих колебаний зависит от величины колеблю шихся масс и величины демпфирования.

Предлагаемая конструкция позволяет получить весьма малую амплитуду автоколебаний, которая значительно меньше, чем зазор между токоотводом и краем отверстия платы. Это обусловлено малыми перемещающимися массами (перемещается не вся рука, как в известном схвате, а лишь пинцеты), высокой чувствительностью датчиков к величине рассогласования осей собираемых деталей (чувствительность приемных сопел - несколько .десятков миллиметров водяного столба на каждый микрон смещения токоотвода) и высокими демпфирующими свойствами сильфонов. В данной схеме, если один сильфон работает в режиме двигателя, то другой — в режиме демпфера, поотоянная демпфирования которого определяется гидравлическим сопротивлением дросселя 30.

Если смещение происходит в другой плоскости, то вступают в работу сопла 18 и 19 и сильфоны продольного перемещения пальцев, демпфирующие пружину 4. Поскольку пальцы работают независимо друг от друга, то сборка возможна даже в том случае, если межцентровые расстояния токоотводов значительно (1-2 мм) превосходят межцентровое расстояние отверстий платы или меньше его на ту же величину. В этом случае пальцы начинают двигаться в противоположные стороны, производя отгибку токоотводов.

После паузы в 0,2-0,5 с, необходи мой для того, чтобы процесс цещриро12568 6 в ния H <<е рука манипулятОра.с . малой скоростью начинает опускать схват производя сборку радиодетали. Система управления при этом не выключается, так

Э как при приближении токоотвадОв точность центрирования увеличивается.

Предлагаемая конструкция casaba позволяет существенно повысить надежность сборку радиодетали с печатной

10 платой, носк мысу она обеспечивает постоянное устранение смещений осей собираемых деталей, обеспечивая .воэможность .. сборки с одновременной деформацией токоотводов. Так, даже

1 при упоре токоотвода в край отверстия, на сильфоны поступает максимальное давление и они производят отгибку токо отвода в нужном направлении и сборку его с отверстием.

Фор мула изобретения

812568

Соотавагчмць Я. аупоа

Р щаюеар S- Ромаввжо Тварей А. 4ч Керреутср 0.5ииак

Зайаэ 840/19 Тираж 1090 : Поадиокое

ВНИИПИ Гуд юмйюМ «емвт » СССР йо Ааааа юэобрете@ий м 4 щЖтай

113035, Москва, Ж-36, Раужекая мб., д. 4/5 фаин ППП Патент, r. Ужгород, уи. Провктиая, 4