ЗАХВАТНЫЙ КОРРЕКТИРУЮЩИЙ МОДУЛЬ

Предлагаемое устройство относится к области машиностроения, роботостроения и может использоваться при выполнении сборочных операций для устранения рассогласования взаимного расположения сопрягаемых изделий типа втулка-вал. Наиболее эффективно применение устройства для коррекции положения плоских крышек при их установке на поверхность изделия типа вал с использованием вакуумных или электромагнитных захватов.
Известны устройства, применяемые 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, Сысоев, С.Н. Устройства коррекции положения сопрягаемых изделий / С.Н. Сысоев // Прогрессивные технологии в машиностроении [Текст]: сборник научных трудов, посвященный 40-летию кафедры технологии машиностроения-Ковров: ФГБОУ «КГТА им. В.А. Дегтярева», 2013, - с. 71-80).
Наиболее простыми по конструкции и управлению являются устройства с пассивной и комбинированной адаптацией сборки. Однако устройства с пассивной адаптацией отличаются низкой производительностью и функциональной надежностью, так как используют вероятностные методы сопряжения изделий. Наиболее эффективными являются устройства с комбинированной адаптацией, где используются причинные взаимосвязи между физическими явлениями, происходящими в технологическом процессе.
Известны устройства (см. пат. РФ МПК B23P 19/10 №2381095) для сборки, в которых используют приводы, осуществляющие сложные колебания одновременно в двух взаимно перпендикулярных осях, сообщающие изделию качательные движения в требуемом направлении коррекции положения. Однако данные устройства отличаются сложностью конструкции и управления, а также низкой производительностью.
Известно устройство (см. пат. №115711 U1, МПК B25J 15/06, опубл. 10.05.2012, Сысоев С.Н., Еропова Е.В., Коробова Т.Н. «Захватный корректирующий модуль»), содержащее корпус с приводом линейного перемещения захвата, закрепленного на подвижном рабочем органе привода с возможностью перекоса и подпружиненного относительно среднего положения. Между захватом и подвижным рабочим органом последовательно установлены два рычага, закрепленные с возможностью перекоса и подпружиненные относительно среднего положения. Причем длина рычага, закрепленного на подвижном рабочем органе, больше длины рычага, соединенного с захватом.
Устройство позволяет, используя перекос вала при силовом взаимодействии с втулкой, выполнить требуемое сопряжение изделий.
Однако использование данного устройства возможно только для ситуации перемещения вала относительно втулки и не применимо для коррекции положения изделия типа втулка при его сопряжении с изделием типа вал.
Наиболее близким по технической сущности из известных является захватный корректирующий модуль (см. пат №147155 U1, МПК B25J 15/06, опубл. 27.10.2014, Бюл. №30, Сысоев С.Н., Литвинов И.С., Юнцзе Цао), содержащий корпус с приводом линейного перемещения захвата, закрепленного на подвижном рабочем органе привода с возможностью перекоса и подпружиненного относительно среднего положения. Между захватом и подвижным рабочим органом установлен рычажный механизм коррекции, выполненный в виде последовательно соединенных двух рычагов. Причем длина рычага, закрепленного на подвижном рабочем органе, меньше длины рычага, соединенного с захватом.
Устройство позволяет выполнять коррекцию положения изделия типа втулка при сопряжении с изделием типа вал, например, для установки крышки на стакан.
Данное устройство отличается конструктивной сложностью и незначительным шагом коррекции взаимного расположения сопрягаемых изделий, зависящим от величины разницы длин рычагов.
Задачей полезной модели является упрощение конструкции захватного корректирующего модуля.
Поставленная задача достигается тем, что в захватном корректирующем модуле, содержащем корпус с приводом линейного перемещения захвата, закрепленного на подвижном рабочем органе привода с возможностью перекоса и подпружиненного относительно среднего положения, а между захватом и подвижным рабочим органом установлен рычажный механизм коррекции, а рычажный механизм коррекции выполнен в виде стержня, один конец которого соединен с подвижным рабочим органом и подпружинен относительно среднего положения, а другой закреплен на захвате с возможностью перекоса и подпружинен относительно среднего положения.
Пример реализации показан на чертеже (фиг. а, б, в, г). Устройство состоит из привода линейного перемещения рабочего органа 1, который связан пружинами 2 с одним концом рычага 3, а на другом его конце шарнирно закреплен захват 4 с захваченным изделием 5, подпружиненный в среднем положении пружинами 6. Изделие сопрягается с валом 7, установленным на рабочей поверхности 8.
Устройство работает следующим образом. В исходном положении (фиг. а) исполнительный орган 1 привода перемещения захвата занимает крайнее верхнее положение. Захват удерживает изделие.
По команде «установить изделие», которое смещено от требуемого положения на величину А, выполняется функция опускания захвата с изделием на рабочую поверхность.
Перемещение изделия в направлении рабочей поверхности приводит к его касанию торцевой поверхности вала. Силовое взаимодействие изделия с валом приводит к перекосу захвата и верхнего конца рычага в направлении, противоположном требуемому смещению изделия (фиг. б). При дальнейшем перемещении привода увеличивается величина угла наклона рычага и увеличивается силовое воздействие на изделие в направлении требуемой коррекции положения. Захват сдвигает изделие вправо (фиг. в). Данное перемещение изделия приводит к выполнению требуемой коррекции его положения (фиг. г).
Данное техническое решение упрощает конструкцию путем сокращения количества используемых рычагов, а также увеличивает величину шага коррекции положения изделий за счет использования всей длины рычага, что повышает быстродействие.
Если величина требуемого корректирующего смещения изделия не обеспечивается характеристиками конкретного захватного модуля, то процесс коррекции повторяется методом многократной коррекции.
В лаборатории кафедры автоматизации технологических процессов Владимирского государственного университета имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых проводились макетирование и натурные испытания предлагаемого устройства.
Испытания подтвердили повышение эффективность коррекции положения изделия типа втулка при установке на изделия типа вал и его промышленную применимость.