DE2400596A1

DE2400596A1 - ADAPTABLE SCANNING DEVICE FOR DETERMINING A SPECIFIED POSITION FOR THE ASSEMBLY OF A PART

Info

Publication number: DE2400596A1
Application number: DE19742400596
Authority: DE
Inventors: Mario Salmon
Original assignee: Olivetti SpA
Current assignee: Olivetti SpA
Priority date: 1973-01-05
Filing date: 1974-01-04
Publication date: 1974-08-08
Also published as: JPS5645757B2; IT984327B; JPS49103357A

Description

Anpaßbares Abtastgerät zur Bestimmung einer für die Montage eines Teils vorgegebenen Position Die Erfindung betrifft ein anpaßbares Abtastgerät zum Aufsuchen und Bestimmen einer vorgegebenen Position auf einem Bauteil mit mindestens einem gemäß einem vorgegebenen, auf einem Informationsträger aufgezeichneten Programm beweglichen Element. Customizable scanner for determining a for mounting a Partly predetermined position The invention relates to an adaptable scanning device for Finding and determining a predetermined position on a component with at least a program recorded on an information carrier in accordance with a predetermined program movable element.

Aus dem Stand der Technik sind durch Zahlen gesteuerte Montageanordnungen bekannt, die mit Greifvorrichtungen, z.B.The prior art includes number-controlled mounting arrangements known to be associated with gripping devices, e.g.

Zangen, ausgerüstet sind, welche mit verschiedenen Freiheitsgraden in Übereinstimmung mit einem vorgegebenen, auf einem Informationsträger, z.B. einem Lochstreifen, einem Magnetband oder einer Magnetscheibe usw., aufgezeichneten Programm bewegbar sind.Pliers, which are equipped with different degrees of freedom in accordance with a predetermined, on an information carrier, e.g. Tape, tape or disk, etc., recorded program are movable.

Erfahrungsgemäß sind solche Geräte nur begrenzt praktisch anwendbar. Tatsächlich ist die Summe der Toleranzen des Geräts und der zu montierenden oder einzupassenden Teile im allgemeinen so groß, daß die Montage oder das Einpassen fast immer unmöglich ist.Experience has shown that such devices are only of limited practical application. Actually is the sum of the tolerances of the device and the too parts to be assembled or to be fitted are generally so large that the assembly or fitting is almost always impossible.

Um ein solches Gerät praktisch gesehen nutzbar zu machen, ist es notwendig, ihm eine gewisse Empfindlichkeit zu erteilen, die diese Anordnungen befähigt, ihre ihnen eigene Wirkungsweise so abzuwandeln, daß sie sich realen Situationen, die von den programmierten abweichen können, anzupassen vermögen.In order to make such a device usable from a practical point of view, it is necessary to to give him a certain sensitivity that enables these arrangements to take their Modify their own mode of action so that they look at real situations, the can deviate from the programmed ones.

Zahlreiche experimentelle Untersuchungen bestätigen ferner die Theorie, daß Einpaßvorgänge sich auf eine Folge von Einsetzvorgängen zurückführen lassen.Numerous experimental investigations also confirm the theory, that fitting processes can be traced back to a sequence of insertion processes.

Ein grundsätzliches technisches, zur Erstellung eines Montagegeräts zu lösendes Problem besteht deshalb in der Bestimmung der Position des Loches, in das das einzusetzende Teil einzubringen ist.A basic technical, for the creation of an assembly device The problem to be solved is therefore to determine the position of the hole in that the part to be used is to be brought in.

Ein bekanntes Gerät bewegt das einzupassende Teil vor, indem es zu einer Gleitbewegung auf der Oberfläche veranlaßt wird, in der das Loch angeordnet ist, und analysiert zur Bestimmung der Position des Loches quantitativ die parallel zu der Oberfläche verlaufenden Komponenten der Kraft, die zwischen der Oberfläche selbst und dem Teil ausgeübt wird. Diese Komponenten werden auf dem Bauteil gemessen, in das das Teil einzupassen ist.A known device moves the part to be fitted forwards by closing it sliding movement on the surface in which the hole is located is, and quantitatively analyzes the parallel to determine the position of the hole to the surface components of the force between the surface itself and the part is exercised. These components are measured on the component, into which the part is to be fitted.

Das vorerwähnte bekannte Gerät eignet sich gut für den Vorgang der Suche nach dem Loch nur, wenn dieses ein Einführungsende, z.B. eine Einsenkung oder Erweiterung, aufweist und das einzupassende Teil bereits das Einführungsende erreicht hat. Ferner erfordert dieses Gerät das Prüfen und die quantitative Analyse von mindestens zwei Kräften. Schließlich ist dieses Gerät nicht dazu geeignet, nach der Oberfläche zu suchen, in der sich das Loch befindet, da angenommen wird, daß das Teil nach dem Loch ausgehend von einer Position zu suchen beginnt, in der es sich bereits in Berührung mit der Oberfläche befindet.The aforementioned known device is well suited for the process of Only look for the hole if it has an insertion end, e.g. a depression or Extension, and the part to be fitted has already reached the end of the introduction Has. Furthermore, this device requires testing and the quantitative Analysis of at least two forces. After all, this device is not suitable for look for the surface the hole is in, since it is believed that the part begins to search for the hole from a position in which it is already in contact with the surface.

Die vorerwähnten Nachteile werden durch das erfindungsgemäße Gerät vermieden, das dadurch gekennzeichnet ist, daß das bewegliche Element befähigt ist, die Oberfläche des Bauteils abzufühlen und Mittel zur Abwandlung der Bewegung des Elements gemäß der veränderlichen Kraft vorgesehen sind, die zwischen der Oberfläche und dem Element in der Richtung der programmierten Bewegung wahrend des Abfühlvorgangs wirksam ist.The aforementioned disadvantages are caused by the device according to the invention avoided, which is characterized in that the movable element is capable of to feel the surface of the component and means for modifying the movement of the Elements are provided according to the variable force acting between the surface and the element in the direction of the programmed movement during the sensing process is effective.

Ein weiteres Kennzeichen des erfindungsgemäßen Geräts besteht darin, daß das bewegliche Element mindestens eine Vorrichtung zum Ergreifen eines Teils umfaßt, um es in die vorbestimmte Position zu befördern4sowie Kittel zur Betätigung der Vorrichtung, um das Teil an dem Bauteil anzubringen.Another characteristic of the device according to the invention is that that the movable element has at least one device for gripping a part to move it to the predetermined position, and gowns for actuation the device to attach the part to the component.

Diese und andere Kennzeichen der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform in Verbindung mit der Zeichnung verständlich. In dieser z gen: Fig. 1 ein das Prinzip der Erfindung veranschaulichendes Schaltschema; Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Geräts nach der Erfindung; Fig. 3 eine Stirnansicht des beweglichen Elements des Geräts nach der Erfindung; und Fig. 4 ein Blockschaltbild des Steuerschaltkreises des Geräts nach der Erfindung.These and other features of the invention will be apparent from the following Description of a preferred embodiment in conjunction with the drawing understandable. In this respect: FIG. 1 shows a circuit diagram illustrating the principle of the invention; Fig. 2 is a perspective view of a device according to the invention; Fig. 3 a Front view of the movable element of the device according to the invention; and Fig. Figure 4 is a block diagram of the control circuit of the device according to the invention.

Fig. 1 ist ein das Prinzip des Geräts nach der Erfindung veranschaulichendes Diagramm. Ein zylindrisches Teil 10 ist in einer gewissen Entfernung von einer Oberfläche II angeordnet, die ein Loch 12 aufweist, in das das Teil 10 eingesetzt werden soll. Dieses Teil ist über das Mittel einer (in Fig. 1 nicht dargestellten) Gruppe von Motoren bewegbar, die von einer Steuereinheit 16 in Übereinstimmung mit einem in einem geeigneten Speicher, z.B. auf einem Lochstreifen oder einem anderen geeigneten Träger, aufgezeichneten Programm, gesteuert werden.Fig. 1 is an illustrative of the principle of the device according to the invention Diagram. A cylindrical part 10 is at some distance from a surface II arranged, which has a hole 12 into which the part 10 is to be inserted. This part is via the mean of a group of (not shown in Fig. 1) Motors movable, which are controlled by a control unit 16 in accordance with an in a suitable memory, e.g. on a punched tape or another suitable one Carrier, recorded program, can be controlled.

Die Steuereinheit 16 ist durch zwei Leitungen mit einem Vergleicherkreis 19 und einer Gruppe von Wandlern 20 verbunden, die ihrerseits mit dem Teil 10 in Verbindung stehen.The control unit 16 is connected by two lines with a comparator circuit 19 and a group of transducers 20, which in turn are connected to part 10 in Connected.

Die Gruppe der Wandler 20 kann in den Vergleicherkreis 19 Signale von einem der durch die Oberfläche 11 auf das Teil 10 etwa übertragenen mechanischen Kraft proportionalen Wert senden.The group of transducers 20 can feed 19 signals into the comparator circuit from one of the mechanical ones that are approximately transmitted through the surface 11 onto the part 10 Send force proportional value.

Gemäß der Erfindung benutzt das Gerät eine Analyse der Kräfte, die auf das anzubringende Teil von dem Bauteil, auf dem es positioniert werden muß, übertragen werden. Spezieller wird die eine parallel zu der Einsetzbewegung gerichtete Komponente F dieser Kräfte geprüft.According to the invention, the device uses an analysis of the forces that on the part to be attached from the component on which it has to be positioned, be transmitted. The one directed parallel to the insertion movement becomes more specific Component F of these forces checked.

Der Vorgang des Einsetzens des Teils 10 in das Loch 12 wird in zwei aufeinanderfolgenden Stufen durchgeführt, in deren erster die Suche nach und die Bestimmung der Ebene des Loches 12 bewirkt wird, wahrend in der zweiten Stufe die Suche in dieser selben Ebene oder auf dieser selben Oberfläche nach demselben Loch 12 durchgeführt wird, in das das Teil einzusetzen ist.The process of inserting the part 10 into the hole 12 is divided into two successive stages, the first of which is the search for and the Determination of the plane of the hole 12 is effected, while in the second stage the Look for the same hole in that same plane or surface 12 is carried out in which the part is to be used.

Zur Durchführung der ersten Stufe veranlaßt die Steuereinheit 16 das Teil 10, sich in Richtung der Achse des Loches 12 (in Fig. 1 durch einen Pfeil veranschaulicht) vorzubewegen, Die Steuereinheit 16 läßt ferner den Vergleicherkreis 19 die Kraft F mit einer vorbestimmten Vergleichskraft P, die auf dem Band aufgezeichnet ist, vergleichen. Die Vergleichskraft P ist so groß gewählt, daß, wenn die Kraft F sie übersteigt, das Teil sich in Berührung mit der Oberfläche 11 befindet. Die Kraft F und die Kraft P bilden den Eingang des Vergleicherkreises 19 über die Wandler 20 bzw. die Steuereinheit 16. Die Tatsache, daß die Kraft F die Größe der Kraft P erreicht, zeigt einen Stoß des Teils 10 gegen die Oberfläche 11 an, gleichgültig ob seine wirkliche Stellung mit der festgelegten übereinstimmt. Die Stellung des Teils 10, wenn es gegen die Oberfläche 11 gestoßen ist, ist in Fig. 1 in gestrichelten Linien wiedergegeben. Dieses Ereignis wird durch den Vergleicherkreis 19 festgestellt, der ein Signal an die Steuereinheit 16 abgibt, worauf die letztere den Vorschub des Teils 10 in der vorerwähnten Richtung anhält und es gleichzeitig eine ebene unbestimmte Suchbewegung zur Auffindung des Loches 12 ausführen läßt. Bei dieser Bewegung beschreibt das in Berührung mit der Oberfläche 11 stehende Teil 10 irgendeine beliebige, vorbestimmte Bahne z.B. eine Spirale, von ausreichend kleiner Steigung, die in Fig. 1 durch die gestrichelte Linie 25 wiedergegeben ist. Diese Bahn kann auch ein Grundmuster oder eine andere geeignete Bahn sein. Wällrend der erwähnten spiraligen Bewegung wird die von den Wandlern 20 aufgenommene Kraft F durch den Vergleicherkreis 19 mit einer vorbestimmten, auf dem Band aufgezeichneten Kraft Q verglichen. Die Vergleichskraft Q wird so groß gewählt, daß, wenn die Kraft F kleiner als Q wird, das Teil 10 nicht länger in Berührung mit der Oberfläche 11 steht und deshalb in Verbindung mit dem Loch 12 steht.To carry out the first stage, the control unit 16 causes the Part 10, extending in the direction of the axis of the hole 12 (illustrated in Fig. 1 by an arrow) To move forward, the control unit 16 also allows the comparator circuit 19 the force F with a predetermined comparison force P recorded on the tape, to compare. The comparison force P is chosen so large that when the force F it the part is in contact with the surface 11. The power F and the force P form the input of the comparator circuit 19 via the converter 20 or the control unit 16. The fact that the force F is the size of the force Reached P indicates an impact of the part 10 against the surface 11, no matter whether his real position coincides with the one established. The position of the Part 10, when it has hit surface 11, is shown in phantom in Fig. 1 Lines reproduced. This event is determined by the comparator circuit 19, which sends a signal to the control unit 16, whereupon the latter the feed of the part 10 stops in the aforementioned direction and at the same time it is a flat can perform indefinite search movement to find the hole 12. At this The part 10 in contact with the surface 11 describes any movement any predetermined path, e.g. a spiral, with a sufficiently small pitch, which is shown in FIG. 1 by the dashed line 25. This train can also be a basic pattern or another suitable track. During the mentioned spiral movement is absorbed by the transducers 20 force F by the Comparator circuit 19 with a predetermined force recorded on the tape Q compared. The comparison force Q is chosen to be so large that when the force F becomes smaller than Q, the part 10 is no longer in contact with the surface 11 stands and is therefore in communication with the hole 12.

Die Steuereinheit 16 hält dann die unbestimmte Suchbewegung an und läßt das Teil 10 sich wieder in Richtung der Achse des Loches 12 vorbewegen, um es darin einzusetzen.The control unit 16 then stops the indefinite search movement and the part 10 can again advance in the direction of the axis of the hole 12 to to use it in it.

Eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Geräts in Übereinstimmung mit dem vorstehend erläuterten Prinzip ist in Fig. 2 dargestellt und allgemein mit 30 bezeichnet. Ein Gehäuse 31 trägt auf seiner einen Seite ein Paar Säulen 32, auf denen eine Traverse 33 befestigt ist, und auf seiner anderen Seite einen Rahmen 36, der oben mit einer horizontalen Führung 37 versehen ist. Innerhalb der Traverse 33 ist eine horizontale, parallel zu der Führung 37-verlaufende Fuhrung 38 angeordnet. Ein horizontaler Querbalken 40 ist senkrecht zu den Fühüungen 37 und 38 angeordnet, auf denen er mit seinen Enden gelagert ist, um darauf unter der Einwirkung eines Motors 41 in der durch die Pfeile X bezeichneten Richtung zu gleiten. Auf dem Querbalken 40 vergleitbar ist ein Schlitten 39 angeordnet, der längs des Querbalkens 40 seinerseits mittels eines Motors 42 bewegbar ist. Die Bewegungsrichtung des Schlittens 39 verläuft also senkrecht zu der durch die Pfeile X bezeichneten Richtung und ist in Fig. 1 durch die Pfeile Y angegeben. Ein Schlitten 43 ist auf dem Schlitten 39 mittels eines Motors 44 in einer Richtung senkrecht zu den Richtungen X und Y verschiebbar und trägt einen Arm 45. Die Bewegungsrichtung des Schlittens 43 ist durch die Pfeile Z in Fig. 2 bezeichnet.An embodiment of the device according to the invention in accordance with with the principle explained above is shown in Fig. 2 and generally with 30 designated. A housing 31 supports a pair of pillars 32 on one side thereof which a traverse 33 is attached, and on its other side a frame 36, which is provided with a horizontal guide 37 at the top. Inside the traverse 33 is a horizontal guide 38 running parallel to the guide 37. A horizontal cross beam 40 is arranged perpendicular to the guides 37 and 38, on which it is supported with its ends to be subjected to the action of a Motor 41 to slide in the direction indicated by arrows X. On the transom 40 is arranged a slide 39 which can be slid along the transverse beam 40 in turn is movable by means of a motor 42. The direction of movement of the carriage 39 runs that is, perpendicular to the direction indicated by the arrows X and is in FIG. 1 indicated by the Y arrows. A carriage 43 is on the carriage 39 by means a motor 44 slidable in a direction perpendicular to the X and Y directions and carries an arm 45. The direction of movement of the carriage 43 is indicated by the arrows Z in Fig. 2 denotes.

Das Gehäuse 31 ist mit einer Vertiefung 47 versehen, über der ein drehbar an den beiden Seiten der Vertiefung 47, z.B.The housing 31 is provided with a recess 47 over which a rotatable on either side of the recess 47, e.g.

mittels der Buchsen 50 (Fig. 2 zeigt nur eine von ihnen), in die einander diametral gegenüberliegende, mit dem Tisch 48 selbst aus einem Stück bestehende und parallel zur Y-Richtung verlaufende Zapfen 51 eingesetzt sind, gelagerter Tisch 48 angeordnet ist. Ein an dem Gehäuse 31 befestigter Motor 52 läßt den Tisch 48 sich um die Achse der Zapfen 51 drehen, die horizontal und parallel zu der Y-Achse verläuft.by means of the sockets 50 (Fig. 2 shows only one of them) into which one another diametrically opposite, consisting of one piece with the table 48 itself and parallel to the Y direction extending pins 51 are used, mounted table 48 is arranged. A motor 52 attached to the housing 31 can be the table 48 rotate around the axis of the pegs 51, which is horizontal and parallel runs to the Y-axis.

Auf dem Tisch 48 ist ein zweiter Tisch 54 drehbar um eine senkrecht zu der Achse der Zapfen 51 verlaufende Achse mittels eines an dem Tisch 48 befestigten Motors 56 angeordnet.On the table 48, a second table 54 is rotatable about a perpendicular axis extending to the axis of the pins 51 by means of an axis attached to the table 48 Motor 56 arranged.

An dem Tisch 54 ist das Bauteil befestigt, an dem das Teil 10 angebracht werden soll, z.B. die oben erwähnte Oberfläche 11.The component to which the part 10 is attached is fastened to the table 54 should be, e.g. the above-mentioned surface 11.

Die Motoren 41, 42, 44, 51 und 56 sind Schrittschaltmotoren, können aber auch von beliebiger anderer Bauart sein, z.B.The motors 41, 42, 44, 51 and 56 are stepper motors, can but also be of any other type, e.g.

Gleichstrommotoren. Das Gerät nach der Erfindung enthält ferner die Steuereinheit 16 und ein Lochbandlesegerät 60.DC motors. The device according to the invention also includes the Control unit 16 and a perforated tape reader 60.

Der Arm 45 (Fig. 3) umfaßt einen starren Halter 61, der von einem Hohlraum 62 des Schlittens 43 aufgenommen wird, an dem er durch bekannte, in der Zeichnung nicht dargestellte Mittel befestigt ist. Der Halter 61 ist oben mit einer entfernbaren Wand 63 versehen, die mit ihm über ein Gewinde 64 verbunden ist. In einem anderen Hohlraum 65 des Halters 61 ist eine Hülse 68 angeordnet, in der in senkrechter Richtung ein zylindrischer Stempel 69 aus Stahl mit geeigneten Biegsamkeitseigenschaften oder aus anderem Metall oder ähnlichem Werkstoff gleiten kann. Der Stempel 69 enthält einen Teil 70, dessen Durchmesser um einen Betrag kleiner ist als der entsprechende Durchmesser des Schlittens 43, der ausreicht, daß der Teil 70 sich um kleine Beträge verbiegen kann, ohne mit dem Schlitten 43 zusammenzustoßen. Am unteren Ende des Teils 70 ist eine pneumatische Zange 71 befestigt, die das Teil 10 festklemmt. Die Zange 71 ist mittels einer Klammer 72 an dem Teil 70 befestigt und weist einen Einlaß 73 zum Anschluß an eine Druckluftquelle (nicht dargestellt) auf, die ihre Klauen zu betätigen vermag. Der Arm 45 kann mit einer von der Zange-71 verschiedenen Zange oder mit Werkzeugen, wie z.B.The arm 45 (Fig. 3) comprises a rigid holder 61 which is of a Cavity 62 of the carriage 43 is received, on which he is known by, in the Drawing means not shown is attached. The holder 61 is at the top with a removable wall 63 which is connected to it by a thread 64. In a sleeve 68 is arranged in another cavity 65 of the holder 61, in which in FIG perpendicular direction a cylindrical punch 69 made of steel with suitable flexibility properties or can slide from other metal or similar material. The stamp 69 contains a part 70 whose diameter is smaller than the corresponding one by an amount Diameter of the slide 43, which is sufficient that the part 70 is small amounts can bend without colliding with the carriage 43. At the bottom of the Part 70 is attached to a pneumatic tong 71 which clamps the part 10. the Forceps 71 are attached to part 70 by means of a bracket 72 and have an inlet 73 for connection to a compressed air source (not shown) that has its claws to able to operate. The arm 45 can with one of the pliers 71 different pliers or with tools such as

Schraubenziehern, Bügelbolzen-Zuführern o. dgl., ausgerüstet sein. Eine erste Feder 75 ist zwischen der Hülse 68 und einem Anschlagring 76 an dem oberen Ende des Stempels 69 befestigt, um den letzteren abzustützen. Eine zweite Feder 77 ist zwischen dem Halter 61 und zwei auf dem Stempel 69 gegeneinander geschraubten Ringmuttern 78 angeordnet, um der Axialbewegung des Stempels entgegenzuwirken. Da die oben erwähnte Kraft F als absoluter Wert festgestellt werden muß, der mit den absoluten Werten P und Q zu vergleichen ist, ist die Feder 75 in der Weise vorgespannt, daß sie das Gesamtgewicht des Stempels 69, der Zange 71, des Teils 10, der Druckluftschläuche, der Feder 77 und der Ringmuttern 78 kompensiert. Das Vorspannen der Feder 75 wird mittels eines iquttern- und Gegenmutternpaars 80, das auf das obere Ende des Stempels 69 geschraubt ist, durchgeführt.Screwdrivers, U-bolt feeders or the like. Be equipped. A first spring 75 is between the sleeve 68 and a stop ring 76 on the upper one End of the punch 69 attached to support the latter. Another feather 77 is screwed against each other between the holder 61 and two on the punch 69 Ring nuts 78 arranged to counteract the axial movement of the punch. There the above-mentioned force F must be determined as an absolute value with the the absolute values P and Q are to be compared, the spring 75 is preloaded in such a way that that they have the total weight of the punch 69, the pliers 71, the part 10, the compressed air hoses, the spring 77 and the ring nuts 78 compensated. The biasing of the spring 75 is by means of a pair of nuts and jam nuts 80 which are attached to the upper end of the punch 69 is screwed.

Der Arm 45 ist mit drei Wandlern 81, 82 und 83 versehen, die bewegliche Anlrer 81', 82' und 8D' umfassen, deren Bewegungsrichtungen die oben erwähnten Richtungen Z, X und Y sind.The arm 45 is provided with three transducers 81, 82 and 83, the movable ones Anlrer 81 ', 82' and 8D 'include the directions of movement of which the directions mentioned above Z, X and Y are.

Der Anker 81' des Wandlers 81 steht mit dem oberen Ende des Stempels 69 in Eingriff, während die Ardier der Wandler 82 und 83 radial an dem unteren Ende des Stempels 69 angreifen.The armature 81 'of the transducer 81 is at the upper end of the stamp 69 engages while the ardier of transducers 82 and 83 are radially at the lower end of the stamp 69 attack.

Jeder Wandler 81, 82 und 39 ist von solcher Bauart, daß er als Ausgang ein Analogsignal F von einem Wert zu liefern vermag, der proportional der Kraft ist, welche die Ursache der Bewegung seines Ankers in der entsprechenden Richtung ist.Each converter 81, 82 and 39 is of such a construction that it can be used as an output capable of delivering an analog signal F of a value proportional to the force is what is causing the movement of its anchor in the appropriate direction is.

Die Wandler 81, 82 und 83 können, und zwar jeweils einer von ihnen, mit dem Vergleicherkreis 19 (Fig. 4) mittels Leitungen 85, 86 und 87 und eines Verteilers 88 verbunden werden.The converters 81, 82 and 83 can, one of them at a time, with the comparator circuit 19 (Fig. 4) by means of lines 85, 86 and 87 and a distributor 88 can be connected.

Der Vergleicherkreis 19 enthält einen Analog-Digital-Wandler 90, der befähigt ist, das ihm von dem Verteiler 88 übermittelte Analog-Signal F in numerische Form zu wandeln und dies dem Eingang eines Vergleichers 91 über eine Leitung 92 zuzuführen. Der Wandler 90 ist ferner mittels einer Leitung 94 an die Steuereinheit 16 für den Wandlungsbeginn-Befehl und mittels einer anderen Leitung 95 an den Vergleicher 91 zur Übermittlung eines Wandlungsende-Signals an diesen angeschlossen. Der Vergleicher 91 ist befähigt, das ihm über die Leitung 92 zugeführte Signal mit dem vorbestimmten Vergleichssignal P oder Q zu vergleichen, das ihm über eine Leitung 96 von der Steuereinheit 16 zugeführt wird.The comparator circuit 19 contains an analog-to-digital converter 90 who is able to convert the analog signal F transmitted to him by the distributor 88 into numerical To convert form and this to the input of a comparator 91 via a line 92 to feed. The converter 90 is also connected to the control unit by means of a line 94 16 for the start of conversion command and by means of another line 95 to the comparator 91 connected to this for the transmission of a conversion end signal. The comparator 91 is enabled, the signal fed to it via the line 92 with the predetermined Compare the comparison signal P or Q sent to him via a line 96 from the control unit 16 is fed.

Die Ausgangsleitungen 97 und 98 des Vergleichers 91 sind mit dem Eingang eines W B-Schaltlireises 100 bzw. dem Eingang eines anderen UND-Schaltkreises 101 verbunden. Die anderen beiden Eingänge der U1-Schaltkreise 100 und 101 sind über zwei Leitungen 102 bzw 103 mit der Steuereinheit 16 verbunden, während die Ausgänge der UND-Schaltkreise 100 und 101 den Eingang eines QDER-Sckaltkreises 105 bilden. Der Ausgang des letzteren ist seinerseits über eine Leitung 106 mit der steuereiSleit 16 verbunden und diese über eine Leitung 107 (Fig. 4) mit den Motoren 41, 42 und 44 (Fig. 2) und mit dem Lochbandleser 60.The output lines 97 and 98 of the comparator 91 are connected to the input of a W B circuit 100 or the input of another AND circuit 101 tied together. The other two inputs of U1 circuits 100 and 101 are across two lines 102 or 103 connected to the control unit 16, while the outputs of AND circuits 100 and 101 form the input of a QDER Sckaltkreises 105. The output of the latter is in turn via a line 106 with the control unit 16 connected and this via a line 107 (Fig. 4) with the motors 41, 42 and 44 (Fig. 2) and with the perforated tape reader 60.

Als ein Beispiel für die Wirkungsweise des Geräts nach der Erfindung soll der Arbeitsgang beim Einsetzen eines Teils 10 in das in der im wesentlichen parallel zu der X2-Ebene verlaufenden Oberfläche 11 angeordnete Loch 12 beschrieben werden.As an example of the operation of the device according to the invention is the operation when inserting a part 10 in the in the essentially Hole 12 arranged parallel to the X2 plane extending surface 11 is described will.

Die für die Durchführung dieses Arbeitsgangs erforderliche Information ist vorher in der Steuereinheit 16 gespeichert.The information required to complete this operation is previously stored in the control unit 16.

Insbesondere wurden vorher die idealen Koordinaten x und y des Lochs 12 und der numerische Wert der Vergleichskräfte P und Q darin gespeichert.In particular, the ideal coordinates x and y of the hole were previously 12 and the numerical value of the comparison forces P and Q stored in it.

Gemäß dem oben angegebenen Prinzip muß das Gerät nach der Erfindung das Teil 10 ohne Rücksicht auf kleine Abweichungen der Form und/oder Stellung gegenüber den vorher gespeicherten Daten in das Loch 12 führen.According to the principle given above, the device according to the invention the part 10 regardless of small deviations in shape and / or position feed the previously stored data into the hole 12.

Nachdem das Gerät 30 gestartet wurde, betätigt die Steuereinheit 16 die Motoren 52 und 56, um die Oberfläche 11 in der Ebene XY anzuordnen, und verbindet den Wandler 81 mit dem Vergleichsschaltkreis 91. Dann läßt sie die Führungen 37 und 38 vorlaufen bzw. den Schlitten längs des CuerbaLkena,40, um das Teil 10 auf die Vertikale zu der Mitte des Loches 12 zu bringen. Die Steuereinheit 16 läßt den Motor 44 dann den Arm 45 längs der Z-Achse absenken. Gleichzeitig führt sie den Zahlenwert der Vergleichskraft P dem Vergleicher 91 (Fig. 4), ein ZustLmmungssignal dem Wandler 90 und ein Signal dem UID-Scha1tkreis 100 mittels der Leitung 102 zu.After the device 30 has been started, the control unit 16 actuates the motors 52 and 56 to place the surface 11 in the plane XY and connects the converter 81 with the comparison circuit 91. Then it leaves the guides 37 and 38 advance or the carriage along the CuerbaLkena, 40, around the part 10 bring the vertical to the center of the hole 12. The control unit 16 leaves the Motor 44 then lower arm 45 along the Z axis. At the same time she leads the Numerical value of the comparison force P to the comparator 91 (FIG. 4), an approval signal the converter 90 and a signal to the UID circuit 100 by means of the line 102.

wenn das untere Ende des Teils 10 (Fig. 2) an die Oberfläche 11 stößt, überträgt die letztere auf das Teil 10 eine Kraft, deren Komponente F längs der Z-Achse den Stempel 69 in der Einsetzrichtung nachgeben läßt, also in diesem Fall in der Z-Richtung. Die Kraft F entsteht in dem Augenblick, in dem das Teil 10 gegen die Oberfläche 11 stößt. Dieser Stoß hält das Teil 10 an, aber der Motor läßt den Arm 45 weiter vorlaufen, so daß der Stempel 69 (Fig. 3) in der Hülse G8 entgegen der Wirkung der Feder 77 gleitet. Dieser weitere Vorschub des Arms 45 verursacht ein fortschreitendes Anwachsen der Kraft F, deren Größe von Augenblick zu Augenblick durch den Wandler 81 abgefühlt und als Analogsignal F über die Leitung 85 und den Verteiler 88 dem Wandler 90 (Fig. 4) übermittelt wird. Der Wandler 90 überführt das Signal F in numerische Form und überträgt es über die Leitung 92 an den Vergleicher 91. Am Ende jeder Umwandlung führt der Wandler 90 ein Signal an den Vergleichskreis 91, um ihn zum Vergleich der numerischen Größe der Kraft F mit der numerischen Größe der Vergleichskraft P zu veranlassen.when the lower end of the part 10 (Fig. 2) abuts the surface 11, transmits the latter to the part 10 a force, the component F along the Z-axis allows the punch 69 to yield in the insertion direction, so in this case in the Z direction. The force F arises at the moment in which the part 10 against the surface 11 abuts. This shock stops the part 10, but the motor does not Arm 45 continue to advance so that the punch 69 (Fig. 3) in the sleeve G8 against the action of the spring 77 slides. This further advance of the arm 45 causes a progressive increase in the force F, its magnitude from moment to moment sensed by the converter 81 and as an analog signal F via the line 85 and the Distributor 88 is transmitted to converter 90 (FIG. 4). The converter 90 transfers the signal F in numerical form and transmits it via line 92 to the Comparator 91. At the end of each conversion, the converter 90 applies a signal to the comparison circuit 91 in order to compare the numerical magnitude of the force F with the numerical magnitude the comparison force P to cause.

Solange F kleiner als P ist, gibt der Vergleichsschaltkreis 91 auf der Leitung 98 ein Signal ab, demzufolge die UiJD-Schaltkreise 100 und 101 kein Signal aussenden und die Steuereinheit 16 fortfährt, das Teil 10 (Fig. 2) seine Vorschubbewegung durchführen zu lassen. Wenn F größer als P wird, sperrt der Vergleichsschaltkreis die Leitung 98 und erzeugt ein Signal auf der Leitung 97, demzufolge der UI-Schaltkreis 100 den ODER-Schaltkreis 105 veranlaßt, ein Signal der Steuereinheit 16 zuzuführen. Die Steuereinheit schaltet den Motor 44 (Fig.2) ab und hält den Vorschub des Arms 45 auf der Z-Achse an. Zu diesem Zeitpunkt läßt die Steuereinheit 16 die Motoren 41 und 42 den Arm 45 und damit das Teil 10 sich längs der Spiral-Bahn 25 (Fig. 1) vorbewegen, um nach der Kitte des Lochs 12 zu suchen. Gleichzeitig sperrt die Steuereinheit 16 die Leitung 102, gibt ein Signal an den WiD-Schaltkreis 101 über die Leitung 103 und den numerischen Wert der Vergleichskraft Q an den Vergleichsschaltkreis 91. Solange F größer als Q ist, gibt der Vergleichsschaltkreis ein Signal auf die Leitung 97, demzufolge die UlD-Schaltkreise 100 und 101 kein Signal abgeben und die Steuereinheit 16 fortfährt, das Teil 10 (Fig. 1) sich auf der Spiralbahn bewegen zu lassen.As long as F is less than P, the comparison circuit 91 gives up the line 98 from a signal, accordingly the UiJD circuits 100 and 101 none Send out the signal and the control unit 16 continues, the part 10 (Fig. 2) its To carry out feed movement. When F becomes greater than P, the comparison circuit blocks line 98 and generates a signal on line 97, hence the UI circuit 100 causes the OR circuit 105 to supply a signal to the control unit 16. The control unit switches off the motor 44 (FIG. 2) and keeps the arm advancing 45 on the Z-axis. At this time, the control unit 16 leaves the motors 41 and 42 the arm 45 and thus the part 10 along the spiral path 25 (Fig. 1) Move forward to find the putty of hole 12. At the same time the control unit locks 16, line 102, outputs a signal to WiD circuit 101 over the line 103 and the numerical value of the comparison force Q to the comparison circuit 91. As long as F is greater than Q, the comparison circuit outputs a signal to the Line 97, consequently the UlD circuits 100 and 101 emit no signal and the control unit 16 continues to move the part 10 (Fig. 1) on the spiral path allow.

Wenn F kleiner als Q wird, sperrt der Vergleichsschaltkreis 91 (Fig. 4) die Leitung 97 und gibt ein Signal auf die Leitung 98, demzufolge der UND-Schaltkreis 101 den ODER-Schaltkreis 105 befähigt, ein Signal an die Steuereinheit 16 zu geben, das die Motoren 41 und 42 (Fig. 2) anhält. Zu diesem Zeitpunkt schaltet die Steuereinheit 16 den Motor 44 wieder ein, um das Teil 10 in das Loch 12 einzusetzen.When F becomes smaller than Q, the comparison circuit 91 blocks (Fig. 4) line 97 and puts a signal on line 98, hence the AND circuit 101 enables the OR circuit 105 to give a signal to the control unit 16, that the motors 41 and 42 (Fig. 2) stops. At this point the control unit switches 16 re-engages motor 44 to insert part 10 into hole 12.

Es ist notwendig zu bemerken, daß der vorerwahnte Stoß oder die Schlagwirkung zwischen dem Teil und dem Bauteil, in das es eingebracht wird, ein elastischer Stoß ist, indem der Stempel 69 in der Richtung, in der der Stoß selbst stattfindet, nachgibt.It is necessary to note that the aforementioned shock or impact an elastic shock between the part and the component into which it is inserted is in that the punch 69 yields in the direction in which the impact itself takes place.

Verschiedene Abwandlungen oder Zusätze können an dem Gerät nach der Erfindung vorgenommen bzw. angebracht werden, ohne von seinem Wesen abzuweichen.Various modifications or additions can be made to the device according to the Invention can be made or attached without deviating from its essence.

Die Steuereinheit und der Speicher können von verschiedenster Art sein, entsprechend der Art des durch das Gerät zu bewirkenden Einsetz- oder Montagevorgangs. Wenn z.B. eine Reihe gleicher Stifte einzusetzen ist, genügt es, vorher eine Reihe von in geeigneter Weise zeitlich abgestimmten Schaltern als Steuereinheit und Speicher vorzusehen. Für kompliziertere Einsetz- oder Montagevorgänge kann die Steuereinheit von der zum Steuern von Werkzeugmaschinen verwendeten Art sein, z.B. von der punktweise mit verschiedenen gesteuerten Achsen arbeitenden Art.The control unit and the memory can be of various types depending on the type of insertion or assembly process to be carried out by the device. If, for example, a row of the same pins is to be used, it is sufficient to use one row beforehand appropriately timed switches as a control unit and memory to be provided. For more complicated insertion or assembly processes, the control unit of the kind used to control machine tools, e.g. of the point-by-point working with different controlled axes.

Die Steuereinheit kann ferner so programmiert sein, daß sie Einsetzvorgänge in Löcher bewirkt, die nicht parallel zu den Koordinatenachsen verlaufen, oder sogar in Schrägbohrungen.The control unit can also be programmed to perform insertion operations causes in holes that are not parallel to the coordinate axes, or even in inclined bores.

Falls die Steuereinheit von der zur Steuerung mehrerer Koordinatenachsen geeigneten Art ist, kann das Gerät nach der Erfindung mehrere Vergleichsschaltkreise 91 umfassen, von denen jeder mit dem entsprechenden Wandler verbunden ist. Ferner kann es mehrere Arme 45 enthalten.If the control unit is used to control multiple coordinate axes Is suitable type, the device according to the invention can have several comparison circuits 91, each of which is connected to the corresponding transducer. Further it can contain several arms 45.

Patentansprüche: Patent claims:

Claims

Claims: Adaptable scanning device for searching and determining a predetermined position on a component with at least one according to a predetermined, moving part recorded on an information carrier, d a d u r c h g e k e n n n z e i c h n e t that the movable part (10, 45) is capable of the To feel the surface (11) of the component, and that means for modifying the movement of the part (10, 45) are provided according to the variable force (F) between the Surface (11) and the part (10, 45) in the direction of the web during the sensing process is effective.

2. Scanning device according to claim 1 with a control unit for the control the movement of the movable part, characterized in that the control unit (16) is able to bring about a first state in which the movable part (10, 45) advanced against the surface (11) to determine the plane in which the predetermined position (12) is, while in the following the first state second state, the forward movement of the movable part (10, 45) in the plane in a predetermined disorderly search movement (25) to determine the predetermined position (12) takes place.

D. Scanning device according to claim 2, g e k e n n n z e i c h -n e t d u r c h a comparison circuit (91) for comparing the variable force (F) with a first comparison force (P) during the first state and with a second comparison force (Q) during the second state, the first and second comparison forces (P and Q) are predetermined and the comparison circuit (91) allows the control unit (16) to end the first state at the point in time in which the size of the variable force (F) is equal to the size of the first comparison force (P), and further to end the second state at the point in time when the The size of the variable force (F) is equal to the size of the second comparison force (Q).

4. Scanning device according to claim 3, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, that the movable part (10, 45) is designed to be flexible with respect to it Part (69) includes whose adjustment relative to the movable part (10, 45) in is dependent on the variable force (F) in a predetermined relationship.

5. Scanning device according to claim 4, d a d u r c h g e -k e n n z e i c That is to say, a device (81, 82, 83) for measuring the aforementioned adjustment it is provided that its value is proportional to the variable force (F) Signal converts.

6. Scanning device according to claim 4 or 5, d a d u r c h g e k e n n z It is true that the movable part is an arm (45) and the compliant part a plunger (69) which is resiliently resilient and in the axial direction with respect to the arm (45) can be slid against the action of elastic means (77).

7. Scanning device according to claim 6, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the stamp (69) comprises a part (70) which is in a Sleeve (68) of the arm (45) is slidable, as well as another part outside the sleeve (68), which is free to bend in the radial direction, the elastic Means consist of a calibrated spring (77) which is inserted between the plunger (69) and the arm (45) is arranged.

8. Scanning device according to one of claims 5 to 7, d a -characterized, that the comparison circuit (91) on the input side for receiving the variable Force (F) proportional signal with the measuring and converting device (88, 90) and also to the input of the control unit (16) for the purpose of receiving one of the comparison forces (P, Q) proportional signal is connected.

9. Scanning device according to claim 8, d a d u r c h g e -k e n n z e i c That is, the output of the comparison circuit (91) with the control unit (16) to transmit to them a signal of equality between the variable Force (F) and the equivalent forces (P, Q).

10. Scanning device according to claim 9, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, that there is at least one motor (44) for the advance of the arm (45) which is controlled by the control unit (16).

11. Scanning device according to one of claims 3 to 10, d a -d u r c h It is noted that the comparison device is an analog / digital converter (90) and a comparison circuit (91) comprises that the Analog / digital converter (90) receives the signal proportional to the variable force (F) as input, that the comparison circuit (91) is the input of the variable force (F) proportional signal in numerical form from the analog / digital converter (90) and from the control unit (16) the signal proportional to the comparison forces (p, Q) in numerical form and that the comparison circuit (91) on the output side is connected to the control unit (16) via a Uit) circuit (100, 101).

12. Scanning device according to claim 11, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, d a ß the AND circuit made up of a first AND gate (100) and a second W B gate (102) is that the first AND gate (ion) with a first Output (97) of the comparison circuit (91) is connected that this first output (97) is able to emit a signal when the variable force (F) is the first Comparison force (P) exceeds that the second AND gate (102) with a second Output (98) of the comparison circuit (91) is connected that this second output (98) is able to emit a signal when the variable force (F) is smaller as the second comparison force (Q) becomes that the first AND gate (100) further with the control unit (16) is connected to during the advancement of the arm (45) against the surface (11) to be switched through, and that the second UTS gate (101) is connected to the control unit (16) in order, during the advancement of the arm (45) to be switched through in the mentioned level (11).

Scanning device according to claim 1, d a d u r c h g e -k e n n n z e i c h n e t, d a ß the moving part at least one device (71) for gripping a part (10) for its transport into the predetermined position (12) includes.

14. Scanning device according to claim 13, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, that the sensing of the surface (11) by means of the contact between the part (io) and the surface (11) is effected.

15. Scanning device according to claim 4 and 14, d a d u r c h g e k e n n shows that the gripping device (71) on the flexible part (69) is attached in such a way that the variable force (F) on the part (10) the resilient part (69) is transferred.

16. Scanning device according to claim 15, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, that a device for actuating the gripping device (71) is provided is that the part (10) after landing in the predetermined position (12) in the Component uses.