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. 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 В 23Р 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 и управления, а также низкой производительностью.
Известны устройства (см. пат. РФ МПК В25Р 19/04 №1683946) 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 и низкой производительностью.
Известно устройство (см. пат. РФ МПК В25J 15/06, В65Н 5/08 №1815217 «Вакуумное захватное устройство» Сысоев С.Н., Черкасов Ю.В.) с комбинированной адаптацией, 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 МПК B25J 11/00 №1798178 «Способ установки плоской детали cхватом 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.
Однако шаг корректирующего движения в известных устройствах незначителен, что ограничивает их быстродействие.
Наиболее близким по технической сущности из известных является захватный корректирующий модуль (см. пат. РФ МПК В25J 15/06 №2431561 С2 «Захватный корректирующий модуль» Сысоев С.Н., Еропова Е.В., Коробова Т.Н., опубл 10.05.12), содержащий 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, состоящий из двух последовательно соединенных стержней разной длины.
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 и повышение быстродействия 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, который выполнен в виде стержня, один конец которого закреплен на подвижном рабочем органе с возможностью перекоса и подпружинено относительно среднего положения, а другой соединен с захватом 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 пружинами 2 соединен с одним концом рычага, а другой конец рычага 3, связан с вакуумным захватом 4 и пружинами 5. Вакуумный захват применяется для сопряжения изделия 6 с рабочей поверхностью 7, ограниченной штифтами 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 штифта, расположенного со стороны смещения изделия. Силовое взаимодействие изделия со штифтом приводит к перекосу захвата и рычага в направлении требуемого смещения изделия (фиг., б). Дальнейшее перемещение привода приводит к силовому воздействию на изделие в направлении требуемой коррекции взаимного расположения детали и рабочей поверхности. Захват сдвигает изделие вправо (фиг. в). Перемещение изделия приводит к выполнению требуемой коррекции его положения (фиг., г).
Сокращение количества рычагов до одного значительно упрощает конструктивное выполнение устройства. Кроме этого, так как вся длина рычага, а не разница длин рычагов, используемых в прототипе, определяет величину шага коррекции, повышается быстродействие за счет увеличения шага коррекции положения изделия.
Если величина требуемого корректирующего смещения изделия не обеспечивается характеристиками конкретного захватного модуля, то процесс коррекции повторяется методом многократной коррекции.
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 простоту конструкции и повышение быстродействия коррекции положения изделия при его установке на рабочую поверхность, ограниченную штифтами и его промышленную применимость.