Устройство для управления сборочным модулем

Устройство для управления сборочным модулем

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СБОРОЧНЫМ МОДУЛЕМ, содержащее тол- . катель, датчик усилия и механизм зажима детали, отличающеес я тем, что, с целью повьппения надежности устройства,- оно содержит усилитель и последовательно соединенные датчик перемещения, функциональный преобразователь, сумматор и исполнительный привод, связанный с механизмом зажима детали, а выход датчика усилия через усилитель подключен к второму входу сумматора. i 01 с ел

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1171751 (5 )4 С 05 В 11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABT0PCK0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3710262/24-24 (22) 11.03.84 (46) 07.08.85. Бюл. ¹ 29 (72) П.Г.Кравцов и В.А.Николаев (71) Куйбышевский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт им. В.В.Куйбышева (53) 62-50(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР № 466975, кл. В. 23 P 19/08, 1974.

Авторское свидетельство СССР

¹ 410911, кл.,В 23 P 19/04, .1971. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

СБОРОЧНЫМ Г1ОДУЛЕИ, содержащее толкатель, датчик усилия и механизм зажима детали, о т л и ч а ю щ е е— с я тем, что, с целью повышения надежности устройства,. оно содержит усилитель и последовательно соединенные датчик перемещения, функцио,нальный преобразователь, сумматор и исполнительный привод, связанный с механизмом зажима детали, а выход датчика усилия через усилитель подключен к второму входу сумматора.

1171751

Изобретение относится к робототехнике и может быть использовано при создании устройств, предназначенных для сборки деталей типа валотверстие. 5 Цель изобретения — повышение надежности устройства.

На чертеже представлена конструкция и функциональный состав сборочного модуля. 1О

Устройство содержит кулачки 1, обойму 2, кольцевые пружины 3, гайку

4, проушину S палец 6, охватываемую деталь 7, пружину 8, корпус 9, толкатель 10, датчик 11 перемещения, 11 шкалу 12 отсчета, функциональный преобразователь 13, сумматор 14, исполнительный привод 15, датчик 16 усилия, усилитель 17, охватывающую деталь 18.

Устройство работает следующим образом.

Предварительно, при наладке устройства, устанавливается положение нулевой точки отсчета на шкале 1-2, 25

Для этого осуществляется осевое перемещение детали 7 с помощью толкателя 10 до тех пор, пока левый торец детали 7 не оказывается расположенным в плоскости, проходящей через левые торцы кулачков 1. В даль( нейшем считается, что положению, которое в указанных условиях занимает толкатель 10, соответствует нулевая точка отсчета на шкале 12. Одно" З5 временно в этих же условиях устанавливается начальная величина радиального зазора между захватом, образованным кулачками 1, и деталью 7.

Начальный зазор выбирается из усло- 4р вия свободного перемещения детали 7 внутри захвата для случая, когда последняя имеет максимальный положительный допуск по диаметру. Затем с помощью толкателя 10 осуществляется 4g перемещение охватываемой детали 7 для ее совмещения с охватывающей деталью 18. При этом имеет место изменение углового положения оси детали 7 относительно оси детали 18. gp

Это объясняется тем, что по мере выхода детали 7 за пределы захвата, образованного кулачками 1, длина оставшейся внутри захвата части детали 7 уменьшается, и при неизмен- у ной величине радиального зазора увеличивается опрокидывание детали ?, т.е. увеличивается ошибка относительного расположения осей сопрягаемых деталей 7 и 18. Поскольку указанная ошибка превышает допустимую величину, возникает необходимость ее компенсации. Последняя может быть осуществлена путем уменьшения радиального зазора между захватом и деталью 7.

Для этого необходимо с помощью исполнительного привода 15, связанного с пальцем 6, приложить усилие к проушине 5 и сообщить поворот гайке 4. В результате происходит осевое перемещение (вправо) обоймы 2, кулачки 1 сжимаются, опрокидывание детали

7 уменьшается, и угол поворота ее оси восстанавливается до допустимого значения. Чтобы при сборке деталей

7 и 18 автоматически выполнить такую компенсацию ошибки относительного расположения их осей, необходимо осуществить управление величиной диаметра захвата, образованного кулачками 1, в функции осевого перемещения детали 7, по следующей зависимости, установленной аналитическим путем:

d+ IY = . -1 —,-ЯТ где П вЂ” диаметр захвата;

d — диаметр детали 7;

1 — длина детали 7; — предельно допустимый по условиям сббрки угол рассогласования между осями деталей

7 и 18, z — осевое перемещение детали 7 в направлении детали 18, отсчитываемое от левых торцов кулачков 1 и определяемое показаниями датчика 11 перемещений толкателя 10.

Поскольку величина диаметра захва та (2) где k — общий коэффициент передачи исполнительного привода 15 и механизма зажима детали 7, V — - управляющее напряжение на входе исполнительного привода 15, то, приравнивая правые части равенств (1) и (2), нетрудно установить связь между координатой положения толкателя 10 и величиной управляющего сигнала, который надо подать на вход исполнительного привода 15, чтобы компенсировать возникшую при движении толкателя 10 и детали 7 ошибку

1171751

4 относительного расположения осей деталей 7 и 18: (3)

Указанная зависимость реализуется в электрической форме с помощью функционального преобразователя 13, на вход которого подается сигнал с датчика 11 перемещений толкателя 10, 10 а с выхода снимается напряжение, поступающее затем через сумматор

14 на вход исполнительного привода

15. При этом, как видно из равенства (3), численное значение точки 15 пересечения статической характеристики функционального преобразователя

13 с осью ординат определяется выраd+ ХУ жением 1, а. наклон характе1 + 20 ристики — отношением —. Наладка расY

k сматриваемого устройства заканчивается выбором величины зоны нечувствительности усилителя 17, которая при- 25 нимается равной величине электрического сигнала, снимаемого с датчика

16 усилия и соответствующего предельно допустимому сборочному усилию, не вызывающему механических поврежде-30 ний собираемых деталей 7 и 18 в зоне их контакта. По окончании предварительной наладки устройства оно подготовлено к выполнению сборки дета- лей 7 и 18.

Сборка осуществляется следующим образом.

После того, как деталь установлена на исходную позицию, подается команда на толкатель 10, который на- 4О чинает движение и перемещает деталь

7. Вследствие указанных причин перемещение детали 7 сопровождается изменением положения ее оси относительно оси детали 18. Однако одно- 45 временно на выходе датчика 11 изменяется сигнал, поступающий на функ циональный преобразователь 13. Это вызывает изменение сигнала на выходе функционального преобразователя gp.

13, подключенного через сумматор 14 к исполнительному приводу 15. Последний через палец 6 передает усилие на проушину 5, что приводит к повороту гайки 4. Происходит осевое пере- у мещение обоймы 2, сжатие кулачков

1, уменьшение диаметра захвата и выравнивание детали 7 относительно оси детали 18. Процесс корректировки величины диаметра захвата, а, следовательно, и радиального зазора (за счет сжатия кулачков 1) в функции положения толкателя 10 идет непрерывно вплоть до соприкосновения деталей 7 и 18. В результате чего относительный поворот осей деталей 7 и 18 не превышает предельно допустимого значения, а радиальное смещение осей деталей 7 и .18 в плоскости., вписывающей входной контур детали

18, не превышает ширину фаски детали 7.

Таким образом, деталь 7 совмещается с отверстием детали 18. Наличие направляющего элемента (фаски) облегчает вхождение детали 7 в отверстие детали 18 под действием сборочного усилия со стороны толкателя 10. Поскольку в результате корректировки положения детали 7 непосредственно перед ее вводом в отверстие детали

18 обеспечивается требуемая по условиям технологии сборки взаимная ориентация этих деталей 7 и 18, то сборочное усилие не превышает предельно допустимого значения. В этих условиях сигнал с abnopà датчика

16 усилия не превышает величины зоны нечувствительности усилителя

17, и сигнал на выходе последнего равен нулю. Однако, на тот случай, если в результате действия случайных факторов (например, перекоса базовой поверхности вместе с деталью

18) нарушаются требуемые условия сборки и сборочное усилие превышает допустимое значение, в устройстве предусмотрены специальные меры защиты, позволяющие исключить возможность заклинивания детали 7 или механических повреждений сопрягаемых поверхностей деталей 7 и 18. Такая защита имеет особенно важное значение при сборке прецизионных деталей.

Это осуществляется следующим образом.

Если сборочное усилие превышает допустимое значение, то на выходе датчика 16 усилия возникает сигнал, величина которого больше зоны нечувствительности усилителя 17 ° Последний выходит на линейный участок своей характеристики, и на выходе усилителя 17 появляется сигнал, поступающий на один из входов сумматора

14. При этом полярность указанного

1171751

Составитель Е.Политов

Редактор Н.Бобкова Техред Ж.Кастелевнч Корректор B.Бутяга

Тираж 863 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 4861/39

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 сигнала противоположна полярности сигнала, поступающего с функциональ.ного преобразователя 13 на другой вход сумматора 14. В результате сигнал на выходе сумматора 14, являющийся управляющим сигналом для исполнительного привода 15, уменьшается. Это приводит к перемещению исполнительного привора 15 в обратную сторону и вызьф3дг осевое перемещение вправо кулачков 1 под действием пружины 8 и их разжатие под действием кольцевых пружин 3. Поскольку левая часть детали уже вошла в отверстие детали 18, а ее правая часть после раэжатия кулачков 1 получает возможность радиального перемещения внутри захвата, то под действием реакции со стороны детали

18 деталь 7 разворачивается и занимает положение, при котором исключается возможность заклинивания или механических повреждений. При

1р этом разжатие кулачков 1 идет до тех пор, пока сборочное усйлие не уменьшится до допустимого значения, т.е. пока сигнал на выходе усилителя

17 не становится равным нулю. После совмещения деталей 7 и 18 процесс сборки заканчивается.