ЗАХВАТНЫЙ КОРРЕКТИРУЮЩИЙ МОДУЛЬ

Предлагаемое устройство относится к области машиностроения, роботостроения и может использоваться при выполнении сборочных операций для устранения рассогласования взаимного расположения сопрягаемых изделий. Наиболее эффективно применение устройства для коррекции положения плоских изделий при их установке на поверхность, ограниченную штифтами с использованием вакуумных или электромагнитных захватов.
Для компенсации рассогласований взаимного положения изделий, возникающих при их сопряжении, применяют устройства, работу которых подразделяют на процессы с активной, пассивной и комбинированной адаптацией (см. Сысоев, С.Н. Исследование граничных условий применения метода многократной коррекции положения сопрягаемых изделий / С.Н.Сысоев, Е.В.Еропова // Сборка в машиностроении, приборостроении. - 2011. - №7. - С.3-7).
Наиболее простыми по конструкции и управлению являются устройства с пассивной и комбинированной адаптацией сборки, где используются причинные взаимосвязи между физическими явлениями, происходящими в технологическом процессе. Причинные взаимосвязи организуют, например, путем изготовления фаски, применения низкочастотных или высокочастотных колебаний.
Известны устройства (см. пат. РФ МПК В23Р 19/10 №2381095) для сборки, в которых используют приводы, осуществляющие сложные колебания одновременно в двух взаимно перпендикулярных осей, сообщающее изделию качательные движения в требуемом направлении коррекции положения. Однако данные устройства отличаются сложностью конструкции, управления и производительностью.
Известны устройства (см. пат. РФ №1683946 МПК В25Р 19/04) для коррекции взаимного положения изделий, в которых используется силовое воздействие струи сжатого воздуха на боковые поверхности собираемых изделий. Однако данные устройства не обеспечивают требуемой надежности достижения сопряжения изделий и отличаются сложностью работы, низкой производительностью.
Кроме этого данные устройства имеют ограниченную область применения. В ситуациях, когда сопряжение изделия необходимо осуществлять перемещением изделия по неровной поверхности с выступами и углублениями, использование данных устройств не допустимо.
Известно устройство (см. пат. РФ МПК В25J 15/06, В65Н 5/08 №1815217 «Вакуумное захватное устройство» Сысоев С.Н., Черкасов Ю. В.), содержащее корпус с приводом линейного перемещения захвата, закрепленного на подвижном рабочем органе привода с возможностью перекоса и подпружиненного относительно среднего положения. Данное устройство реализует способ многократной коррекции сопрягаемых изделий (см. пат. РФ №1798178 МПК B25J 11/00 «Способ установки плоской детали охватом на рабочую позицию Сысоева С.Н., а также Сысоев С.Н., Еропова Е.В., Шапинская В.А. «Исследование метода многократной коррекции при сопряжении изделия с рабочей поверхностью, ограниченной фиксаторами» Сборка в машиностроении, приборостроении. - 2010. - №12. - С.11-14.), который относится к технологии комбинированной адаптации. При его использовании определяют направление требуемого корректирующего движения по возникающему в процессе сборки перекосу изделий. Устройство позволяет по направлению перекоса изделия определить требуемое направление его смещения. Последовательно многократно отпуская изделие, захватывая и поднимая, корректируют положение изделия.
Устройство имеет расширенную область применения. Однако шаг корректирующего движения в известных устройствах незначителен, что ограничивает их быстродействие.
Наиболее близким по технической сущности из известных является устройство (см. пат. РФ №2431561 С2, кл. В25J 15/06, опубл. 20.10.2011 «Вакуумный захватный корректирующий модуль» авторов Сысоева С.Н. и др.), включающее привод линейного перемещения корпуса захвата, закрепленного на конце подвижного рабочего органа привода, установленного с возможностью перекоса и подпружиненного относительно среднего положения. В устройстве решена задача повышения надежности выполнения автоматической многократной коррекции положения сопрягаемых изделий путем установки рычагов на уплотнительный элемент вакуумного захвата. Однако, также как и во всех известных устройствах, шаг корректирующего движения незначителен, что ограничивает их быстродействие.
Задачей полезной модели является повышение быстродействия захватного корректирующего модуля.
Поставленная задача достигается тем, что в захватном корректирующем модуле, включающем привод линейного перемещения корпуса захвата, установленного на конце подвижного рабочего органа привода, выполненного с возможностью перекоса и подпружиненного относительно среднего положения, подвижный рабочий орган снабжен двумя пластинами, установленными перпендикулярно направлению перемещения подвижного рабочего органа, одна из которых жестко закреплена на конце подвижного рабочего органа, а другая, с закрепленным на ней корпусом захвата, установлена с возможностью перемещения по ее поверхности при опускании захвата в направлении, противоположном перекосу, с помощью тросов, прикрепленных одним концом к корпусу захвата, а вторым к рабочему органу привода.
Устройство состоит (фиг., поз.а) из механической руки 1 и привода линейного перемещения захвата с подвижным рабочим органом 2. На конце 3 подвижного рабочего органа, выполненного с возможностью перекоса и подпружиненного относительно среднего положения пружиной 4, закреплена пластина 5, выполненная в виде магнитной плиты. На ней установлена пластина 6 с закрепленным на ней корпусом 7 захвата изделия 8, устанавливаемого на рабочую поверхности 9. Изделие смещено на величину А относительно требуемого положения. Пластина 6 с корпусом 7 захвата установлена с возможностью перемещения по поверхности магнитной плиты в направлении, противоположном перекосу с помощью тросов 10, прикрепленных одним концом к корпусу захвата, а вторым к рабочему органу 2.
В исходном состоянии (фиг., поз.а) подвижный рабочий орган с захваченным изделием занимает верхнее положение.
По команде «установить изделие правильно» подвижный рабочий орган привода с захваченным изделием перемещают в направлении рабочей поверхности (фиг., поз.б). При этом, изделие касается штифта, расположенного с той стороны, в которую смещено изделие относительно требуемого положения. В данном примере правого штифта.
При дальнейшем перемещении подвижного рабочего органа в направлении рабочей поверхности в результате силового взаимодействия изделия и правого штифта конец рабочего органа с захватом поворачивается против часовой стрелки. Одновременно пластина 6, корпус 8 захвата с изделием смещаются тросами по плоскости пластины 5, сдвигая влево изделие на величину требуемой коррекции его положения (фиг., поз.в).
После отпускания (фиг., поз.г), изделие занимает требуемое положение на рабочей поверхности.
В случае недостаточности величины корректирующего смещении изделия его захватывают, поднимают и повторяют его сопряжение с рабочей поверхностью, используя метод многократной коррекции.
Предлагаемое техническое решение повышает быстродействие устройства путем увеличения величины шага корректирующего смещения положения изделия, уменьшения количества шагов коррекции или устранения использования метода многократной коррекции положения изделия.
В лаборатории кафедры автоматизации производственных процессов Владимирского государственного университета имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых проводились макетирование и натурные испытания предлагаемого устройства.
Испытания показали повышение быстродействия коррекции положения изделия при его установке на рабочую поверхность, ограниченную штифтами и его промышленную применимость.