устройство для ориентации и сборки деталей в автоматизированном производстве

Формула изобретения

Устройство для ориентации и сборки деталей, содержащее пневмовихревой источник колебаний, состоящий из корпуса с соплами, направленными по касательной к установленной в нем втулке с фланцем, и трубопровода подвода сжатого воздуха к соплам, в котором установлен электретный электромеханопневматический преобразователь, соединенный с электронной системой, состоящей из двух фотодиодов, ждущего мультивибратора, инвертора, триггера, логического умножителя, усилителя и двух источников света; один фотодиод, освещаемый одним источником света, установлен над втулкой с фланцем и соединен с входом ждущего мультивибратора и с одним входом триггера, выход ждущего мультивибратора через инвертор соединен с одним входом, а выход триггера - с другим входом логического умножителя, выход логического умножителя подключен к входу усилителя, выход которого связан с управляющими обкладками электретного электромеханопневматического преобразователя, второй фотодиод установлен под втулкой с фланцем и, освещенный вторым источником света, связан со вторым входом триггера.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для повышения надежности ориентации деталей и сборки соединений в автоматизированном производстве.

Есть устройство для автоматической сборки соединений типа "вал-втулка" с зазором во вращающемся потоке газов. В корпусе этого устройства создается циклон (поток газов), который путем принудительного вращения присоединяемой детали ориентирует ее по отношению к базовой детали ([1] стр.213). Недостаток: время ориентации детали больше времени заданного цикла работы автоматизированного оборудования.

Есть устройство для ориентирования и сборки деталей, содержащее пневмовихревой источник колебаний [2]. Устройство состоит из корпуса с ориентатором, выполненным в виде втулки с соплами, направленными по касательной к установленной в ней втулке с фланцем.

Пневмовихревой источник колебаний легко встраивается в автоматизированное оборудование, а время ориентации детали "Т" достаточно, в основном, в составе времени цикла работы оборудования "Т_ц".

Недостаток - при постоянном давлении Р_в сжатого воздуха, поступающего по трубопроводу в пневмовихревой источник колебаний, ориентируемая деталь в ряде случаев "зависает", т. е. длина траектории ее перемещения на плоскости фланца втулки с фланцем увеличивается, что увеличивает время ориентации детали "Т" и цикл сборки. В этом случае цикличность работы автоматизированного оборудования нарушается и может привести к его отказу.

Задача: при зависании детали свыше заданного периода времени "Т" необходимо ускорить ее ориентацию путем изменения режима работы пневмовихревого источника колебаний.

Технический результат достигается за счет того, что устройство содержит пневмовихревой источник колебаний, состоящий из корпуса, выполненного в виде втулки с соплами, направленными по касательной к установленной в нем втулке с фланцем, и трубопровода подвода сжатого воздуха к соплам, в магистраль которого установлен электретный электромеханопневматический преобразователь, соединенный с системой, состоящей из двух фотодиодов, ждущего мультивибратора, инвертора, триггера, логического умножителя и двух источников света; один фотодиод, освещаемый одним источником света, установлен над втулкой с фланцем и соединен с входом ждущего мультивибратора и одним входом триггера, выход ждущего мультивибратора через инвертор соединен с одним входом, а выход триггера - с другим входом логического умножителя, выход логического умножителя подключен к входу усилителя, выход которого связан с управляющими обкладками электретного электромеханопневматического преобразователя, второй фотодиод, установленный под втулкой с фланцем и освещенный вторым источником света, связан со вторым входом триггера.

На чертеже представлено устройство, состоящее из корпуса 1 с соплами 2, втулки 3, совместно выполненной с фланцем 4, трубопровода 5 подвода сжатого воздуха к соплам 2, в магистраль которого установлен электретный электромеханопневмагический преобразователь 6, управляемый электронной системой, содержащей два фотодиода 7 и 8, ждущий мультивибратор 9, инвертор 10, триггер 11, логический умножитель 12, усилитель 13 и два источника света 14 и 15. Один фотодиод 7, освещаемый источником света 14, установлен над втулкой 3 с фланцем 4 и соединен с входом ждущего мультивибратора 9 и одним входом триггера 11, выход ждущего мультивибратора 9 через инвертор 10 соединен с одним входом, а триггер 11 с другим входом логического умножителя 12, выход логического умножителя 12 подключен к входу усилителя 13, выход которого связан с управляющими обкладками "с" и "d" электретного электромеханопневматического преобразователя 6, второй фотодиод 8, освещаемый источником света 15, установлен под втулкой 3 и подключен ко второму входу триггера 11.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. Воздух под давлением "Р_п" поступает в электретный электромеханопневматический преобразователь 6. При постоянном зазоре "" между соплом и мембраной электретного электромеханопневматического преобразователя 6 (что достигается постоянством напряжения "U" на его обкладках "с" и "d") давление воздуха "Р_в" в трубопроводе 5 подвода сжатого воздуха к соплам 2 корпуса 1 неизменное и, следовательно, режим работы устройства стационарный.

Подаваемая через питатель 16 (к изобретению не относится) присоединяемая деталь 17 перекрывает световой поток, идущий от источника света 14 к фотодиоду 7, и тем самым включает одновременно ждущий мультивибратор 9 и триггер 11. Сигнал от триггера 11 подается на один вход логического умножителя 12, а сигнал от ждущего мультивибратора 9 подается в инвертор 10 в течение заданного периода времени "Т". При этом на выходе инвертора 10 сигнала не будет. На выходе логического умножителя 12 сигнала также не будет. Следовательно, режим работы усилителя 13 не изменится, зазор "" в электретном электромеханопневматическом преобразователе 6 не изменяется и режим работы пневмовихревого источника колебаний (втулки 3) остается стационарным.

Если деталь 17 сориентирована устройством за заданное время "Т", она проходит через отверстие во втулке 3 и перекрывает световой поток, падающий от источника света 15 на фотодиод 8. При этом триггер 11 "опрокидывается". От него не поступает сигнал в логический умножитель 12 и, следовательно, режим работы устройства остается неизменным.

В том случае, когда время ориентации детали 17 больше заданного периода "Т" (деталь не прошла сквозь втулку 3), сигнал, идущий от ждущего мультивибратора 9, прерывается (т.к. сигнал от мультивибратора 9 поступает только в течение времени "Т") и в логический умножитель 12 поступает одновременно два сигнала: один от инвертора 10, другой от триггера 11. При этом на выходе логического умножителя 12 появляется сигнал, изменяющий режим работы усилителя 13, напряжение "U" на обкладках "с" и "d" электретного электромеханопневматического преобразователя 6 изменяется, в нем изменяется зазор "", а вместе с ним давление воздуха "Р_в", поступающего в корпус 1 пневмовихревого источника колебаний. Режим работы пневмовихревого источника колебаний изменяется - процесс ориентации детали 17 ускоряется.

После прохождения детали 17 через втулку 3 падающий на фотодиод 8 световой поток от источника света 15 прерывается. Триггер 11 "опрокидывается", сигнал, поступающий в усилитель 13, прерывается и на его выходе устанавливается первоначально заданное напряжение "U", электронная система возвращается в исходное ждущее состояние, а режим работы пневмовихревого источника колебаний устанавливается стационарный, первоначально заданный.

Литература

1. Научные основы автоматизации сборки машин, под ред. Новикова М.П. М.: Машиностроение, 1976 г. (рис. 84, 85, стр. 214).

2. Авторское свидетельство СССР 844199, кл. В 23 Р 19.06.1981 г.