NL8020522A

NL8020522A - Inrichting voor het op georienteerde wijze toevoeren van ferromagnetische onderdelen.

Info

Publication number: NL8020522A
Application number: NL8020522A
Authority: NL
Original assignee: Inst Fiz An Latvssr; Sp K Byuro Magnit Gidrodinam
Priority date: 1980-11-28
Filing date: 1980-11-28
Publication date: 1982-10-01
Also published as: CH657347A5; DE3050650A1; ATA916180A; DK315682A; AT378495B; NO156360C; WO1982001842A1; NO822503L; NO156360B

Description

.% 4 N.0. 31237 -1- ?0 2Ö5 £9 - Inrichting voor het op georiënteerde wijze toevoeren van ferromagnetische onderdelen - , AanVraagsters noemen als uitvinders: Eduard Prokofievich Davydenko, - Evald Konstantinovich Zubov, Robert Karlovich Kalnin en Viktor

Gebied van de techniek Grigorievich Galenko

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op de automatise- j i ring van technologische processen en heeft meer in het bijzonder be-!trekking op inrichtingen voor het op georiënteerde wijze toevoeren ! ί . ; ! 5>van ferromagnetische onderdelen. ; ί : j j j Achtergrond van de uitvinding ! | ' Bekend is een inrichting voor het op georiënteerde wijze |toevoeren van ferromagnetische onderdelen, welke inrichting een geleidingstrog bevat en een magnetisch systeem dat is uitgevoerd als 10jeen permanente magneet die is gemonteerd boven de geleidingstrog.

I |(B.A. Ioffe, R.K. Kalnyn "Orientirovanie detalei elektromagnitnym Ipolem", gepubliceerd 1972, Publishing House "Zinatne" (Riga; zie :p.32, figs 2.2.3, 2.2.4).

Deze inrichting is niet in staat een groep georiënteerde 15 onderdelen op te stapelen als deze zich in een stroom bewegen.

Ook is een inrichting bekend voor het op georiënteerde wijze toevoeren van ferromagnetische ondercLëlen, meer in het bijzonder uit metaalplaat bestaande werkstukken (zie Duits octrooi No. 1266687, gepubliceerd 18 april I968), welke inrichting een geleidingstrog be-:20 vat en een magnetisch systeem dat is aangebracht boven deze trog en ;een groot aantal magneten bevat die boven elkaar zijn geplaatst. In I deze inrichting wordt een van te veren opgestapelde groep van platte i j ferromagnetische onderdelen door middel van de geleidingstrog geleid !in de ruimte tussen de polen van de laagste magneet, waarna de elek-;25 tromagneten die er boven zijn geplaatst achtereenvolgens worden be-I ;krachtigd, waarbij één onderdeel achtereenvolgens wordt verplaatst inaar de ruimte tussen de polen van elke magneet totdat dit onderdeel Ι jde bovenkant van het magnetische systeem bereikt. De volgende onder- !delen nemen hun plaats in tussen de polen van de lager gelegen mag- ! 30 ineten en als een zich reeds in de trog bevindend onderdeel wordt op-;genomen, schuiven alle onderdelen op waarbij elk onderdeel de plaats: inneemt die eerst door het voorgaande onderdeel was ingenomen.

: i | Bij deze inrichting is het noodzakelijk extra inrichtingen te igebruiken voor het opstapelen en oriënteren van onderdelen voordat !35ideze in de geleidingstrog worden gevoerd, en de inrichting is niet ! i; : | jin staat op georiënteerde wijze onderdelen toe te voeren die in een j 'continue stroom in de geleidingstrog bewegen. Het magnetische sys- j 8020522 N < - 2 - ; teem van de genoemde inrichting bezit een gecompliceerde constructie : en behoeft een speciale schakelinrichting voor de bediening ervan.

De werkwijze voor het continu toevoeren van onderdelen kan met de i genoemde inrichting uitsluitend worden uitgevoerd met een aantal 5 onderdelen die zich in één stapel bevinden.

Openbaring van de uitvinding ! Een doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen : I van een inrichting voor het op georiënteerde wijze toevoeren van ; ferromagnetische onderdelen, waarbij deze onderdelen kunnen worden I 10 georiënteerd en opgestapeld terwijl zij in een trog bewegen in een ! - ! | , continue stroom, waarbij de inrichting een eenvoudige constructie : bezit en betrouwbaar werkt.

Dit doel wordt bereikt met een inrichting voor het op ge-| oriënteerde wijze toevoeren van ferromagnetische onderdelen, welke 15 inrichting een geleidingstrog bevat, een magnetisch systeem dat : daarboven is aangebracht en een niet-magnetisch patroom dat boven : de geleidingstrog is geplaatst en zodanig is gevormd dat het overeenkomt met de vorm van de te oriënteren onderdelen. Volgens de ; uitvinding bestaat het magnetische systeem uit ten minste één paar ! 20; magneten die zijn aangebracht aan de tegenover elkaar gelegen kan- | I ten van het patroon ten opzichte van de richting waarin de onderde- j | i len zich in de trog bewegen, waarbij de beide polen van elke magneet | zijn gericht naar het patroon, zodat gelijke polen tegenover elkaar '

I j liggen. I

i 25 Teneinde de verwerkingscapaciteit van de inrichting te ver- ! | | groten is het gewenst dat het patroon wordt vergroot en zodanig ; wordt gevormd dat het overeenkomt met de vorm van twee onderdelen die in spiegelsymmetrie zijn geplaatst zodat hun lengten gedeeltelijk samenvallen, en dat het magnetische systeem is voorzien van 50| ten minste één extra paar magneten die ieder zodanig zijn opgesteld : I i dat zijn grenzen aan een van de hierboven genoemde magneten, er i analoog mee zijn en zijn geplaatst aan tegenover elkaar gelegen | kanten van het toegevoegde deel van het patroon, waarbij de contact-: ] lijnen tussen de magneten liggen tegenover het deel van het patroon 35! lat overeenkomt met de samenvallende delen van de onderdelen.

t Voorts is het, teneinde te voorkomen dat de onderdelen door ! magnetisme aan elkaar kleven, gewenst dat de lengte van het magne-! tische systeem iets groter is dan de lengte van het patroon, i De inrichting voor het op georiënteerde wijze toevoeren 1 j 40' van ferromagnetische onderdelen, geconstrueerd volgens de onderhavi-1 8 0 2 0 5 2 2..........' '............'.....................‘....."..... ..................................1

014022LC

- 3 - I ge uitvinding, bezit een eenvoudige constructie en zorgt voor j : | ; oriëntering en opstapeling van ferromagnetische onderdelen terwijl j deze continu in de trog bewegen, waardoor het mogelijk wordt een i grote verwerkingscapaciteit te verkrijgen en een automatisch vullen 5. van het mgsjietische systeem als er onderdelen aan worden onttrokken ivoor bewerking of assemblage. Voorts vertoont de inrichting bij het : in bedrijf zijn een grote betrouwbaarheid en veelzijdigheid, waardoor i uitsluitend door het verwisselen van het patroon, een georiënteerde | toevoer kan worden verkregen van onderdelen die in vorm en grootte 10; verschillen, mits hun grootste afmetingen passen in de ruimte tus-; sen de polen van het desbetreffende magnetische systeem.

Korte beschrijving van de tekeningen Voor een beter begrip van de uitvinding zullen nu uitvoe* ! ringen ervan bij wijze van voorbeeld worden beschreven aan de hand 15 van de bijgevoegde tekeningen, waarin:

j I

fig. 1 een isometrisch aanzicht is van een inrichting voor j ! |het op georiënteerde wijze toevoeren van ferromagnetische onderdelen | ;met symmetrische uiteinden, | fig. 2 een bovenaazicht is van een inrichting voor het op ' i20: georiënteerde wijze toevoeren van langwerpige ferromagnetische | |onderdelen met asymmetrische uiteinden, vanuit een positie in de ! j geleidingstrog, i ; i : i fig. 3 een doorsnede is langs de lijn III-III in fig. 2, I fig. 4 een bovenaanzicht is van 'een inrichting voor het op 25|georiënteerde wijze toevoeren van ferromagnetische onderdelen met : | i asymmetrische uiteinden, vanuit beide posities in de gsLeidingstrog, | ! fig. 5 een isometrisch aanzicht is van een automatische be- !ladingseenheid met een inrichting voor het op georiënteerde wijze toevoeren van ferromagnetische onderdelen volgens fig. 4, 30I fig. 6 een vergroot, isometrisch aanzicht in doasnede is j ivan een inrichting voor het op georiënteerde wijze toevoeren van iferromagnetische onderdelen, waarin de grijper is te zien van de ;beladingseenheid weergegeven in fig. 5· i j Voorkeursuitvoering van de uitvinding 35! De inrichting voor het op georiënteerde wijze toevoeren van jferromagnetische onderdelen met symmetrische uiteinden, bevat een

Igeleidingstrog 1 (fig. 1) en een magnetisch systeem 2 dat daarboven ! i , [

jis aangebracht en bestaat uit een paar C-vormige elektromagneten 3 I

ien 4 met windingen 5 voor gelijkstroom. De inrichting bevat voorts 40~een patroon 6 dat zodanig is gevormd dat het overeenkomt met de 8020522

014O22LC

-4- i vorm van de onderdelen 7 en het patroon is vervaardigd van niet-| magnetisch materiaal in de vorm van begrenzende zitplaten. De elek- j i | | tromagneten 3 en 4 bevinden zich aan tegenover elkaar getegden kanten j | ; ! van het patroon 6, ten opzichte van de bewegingsrichting van de on-5| derdelen 7 in de trog 1 (aangegeven door de pijl A), waarbij de ! beide polen N en Z van elke elektromagneet zijn gericht naar het ! patroon 6, zodat gelijke polen E-N en Z-Z tegenover elkaar liggen ; en hun middens zich in de buurt bevinden van de hoeken van het pa= ! i : troon 6 (of het onderdeel 7)· j .

I 10: De inrichting voor het op georiënteerde wijze toevoeren van | ; langwerpige ferromagnetisehe onderdelen met asymmetrische uiteinden bestaat uit een geleidingstrog 1 (figuren 2 en 3), bijvoorbeeld een trillende trog, en een magnetisch systeem 2 dat bestaat uit twee | paren magneten 3 en 4· [15i Boven de geleidingstrog 1 bevindt zich een patroon 6' uit- j gevoerd als een niet-magnetische plaat met een opening 8 waarvan de vorm overeenkomt met de vorm van het te oriënteren onderdeel 7'· i : ' i

De afstand van de trog 1 tot de onderkant van de plaat (het patroon 6’) is gepaald door: 20 H < h < 2ÏÏ, | ! waarin h = de afstand van de trog 1 tot de onderkant van de plaat ! en H = de hoogte van het onderdeel 7'.

De paren magneten J en 4 zijn symmetrisch opgesteld ten i | opzichte van de as van de opening 8 en aan de tegenover elkaar ge-25 legen kanten ervan. Bij elk paar zijn de magneten 3 of 4 opgesteld i met de tegengestelde polen naar elkaar toe, terwijl de paren van de I magneten 3 en 4 die tegenover elkaar zijn gelegen aan de verschillende kanten van de opening 8, zijn opgesteld met gelijke polen J i ! naar elkaar toe.

j 30 De magneten 3 worden, evenals de magneten 4» bij elkaar ge- I J houden door klampen 9· Gezien in de bewegingsrichting van de onder-! ! delen 7 is aan beide kanten van de opening 8 een stop 10 aangebracht : teneinde een longitudinale beweging van de in het magnetische sys-! teem 2 georiënteerde onderdelen 7' te voorkomen, i 35i De inrichting voor het op georiënteerde wijze toevoeren van1 1 ferromagnetisehe onderdelen met asymmetrische uiteinden vanuit hun ! I willekeurige positie in de trog, komt overeen met de inrichting I weergegeven in fig. 1, behalve dat het patroon 6" is vergroot en i zodanig is gevormd dat het overeenkomt met de vorm van twee onder- : i 40 delen 7" die spiegelsymmetrisch ten opzichte van elkaar zijn ge- 8020522

QVIQZUC

-5- ! \ plaatst, zodat zij in de lengterichting gedeeltelijk samenvallen.

! Bij deze uitvoering van de uitvinding is het patroon 6", evenals dat van fig. 1, uitgevoerd in de vorm van begrenzende zijplaten ! waarvan de hoogte overeenkomt met de hoogte van de stapel van de 5 onderdelen 7" opgebouwd door het magnetische systeem 2. Het magne-| ; tische systeem 2 bevat een paar magneten 3> 4 en een extra paar | magneten 3'j 4’> die ieder zodanig zijn opgesteld dat zij zijn toe-; ; gevoegd aan een van de magneten 3> 4? hiermede analoog zijn en zijn ! geplaatst aan tegenover elkaar gelegen kanten van het toegevoegde ; 10 deel van het patroon 6". Be contactlijnen 11 tussen de magneten 3»· 3' en 4, 4* liggen tegenover het deel 12 van het patroon 6" over-! eenkomende met de samenvallende delen van de onderdelen, j ; Teneinde het aan elkaar kleven van naast elkaar gelegen | onderdelen 7” in de trog 1 te voorkomen,als deze onderdelen in het | 15; magnetische systeem 2 komen, is de lengte van het magnetische systeem 2 iets groter dan de totale lengte van twee gecombineerde details. Be hoogte van het magnetische systeem 2 komt overeen met de | hoogte van de stapel van de onderdelen die worden georiënteerd, waarbij in aanmerking wordt genomen de ruimte die wordt bepaald 20 door de magnetische afstoting tussen twee aangrenzende onderdelen in de stapel. Be inrichting weergegeven in fig. 4 vergroot de snelheid van de georiënteerde toevoer,s doordat het magnetische sys-; teem onderdelen opneemt vanuit de beide posities in de trog. j Be automatische beladingseenheid met een inrichting voor i 25| het georiënteerd· toevoeren van asymmetrische ferromagnetische j ; onderdelen, geconstrueerd volgens fig. 4> bevat een trillende silo i 13 met een geleidingstrog 1 (figuren 5 en 6), waarboven een magne- i tisch systeem 2 is aangebracht dat bestaat uit twee paren magneten ; 3> 3* en 4> 4' (zie fig. 4) (het andere paar magneten is niet weer- ! i j 30i gegeven in de figuren 5 en 6) gemonteerd op de geleidingstrog 1 en ; symmetrisch tegenover elkaar gelegen. Bij elk paar zijn de magne-! [ ten, bijvoorbeeld de magneten 3 en 3', opgesteld met de ongelijke | ; polen naar elkaar toe, terwijl de tegenover elkaar gelegen magneten | ; zijn opgesteld met de gelijke polen naar elkaar toe. Een grijper | 35I 14 gemonteerd op een manipulator 15 is uitgevoerd als een cilin-I i drische elektromagneet die kan roteren om zijn as door middel van i een lager 16.

i Het magnetische systeem en het patroon 6" zijn omgeven i i : door een huis 17 van niet-magnetisch materiaal (bijvoorbeeld texto-40 liet). Be inrichting voor het op georiënteerde wijze toevoeren van 8020522 -6- ferromagnetische onderdelen, zoals weergegeven in fig. 1, werkt ! ; als volgt: I | De ferromagnetische onderdelen 7 worden via de trog 1 in ! ! een stroom naar het magnetische systeem geleid. Als één onderdeel : 5 7 komt tussen het paar magneten 3> 4 en het volgende onderdeel hier ! slechts gedeeltelijk tussenkomt, stoten de heide onderdelen elkaar ; I af, waardoor één onderdeel wordt afgescheiden van de stroom, doordat-ferromagnetische onderdelen die zich geheel tussen de paren van de j i i ; : magneten 3 en 4 bevinden worden gemagnetiseerd, zodat het achterste 10 uiteinde van het eerste onderdeel en het voorste uiteinde van het ; tweede onderdeel dezelfde polariteit bezitten en elkaar derhalve I | afstoten.

i Het onderdeel 7 dat is afgescheiden van de stroom onder het : i ! patroon $ wordt door de magneten 3 en 4 naar boven getrokken in de i 15; ruimte tussen deze magneten en begrensd door het patroon 6.

Het volgende onderdeel 7 wordt ook afgescheiden van de ! stroom en naar boven getrokken, waarbij het voorafgaande onderdeel 7' | I in een hogere positie wordt geschoven. De opstelling van de magne-^ i | : ! ten 3 ©η 4 met de ongelijke polen naar elkaar toe doet een quasi i 20: uniform magnetisch veld ontstaan, dat wil zeggen een veld waarin de magnetische krachtlijnen evenwijdig aan elkaar en op onderling ge- > i ! lijke afstanden lopen. De onderdelen 7 die zich bevinden tussen de ! i i magneten 3 en 4 worden hierdoor op enige afstand van elkaar gehouden ' over de hoogte van het magnetische systeem 2, waardoor de onderdelen 251 7 hier afzonderlijk uit het magnetische systeem 2 kunnen worden ge-; nomen.

Als het magnetische systeem 2 reeds is gevuld gaan de onder-; delen 7 die in de trog 1 bewegen verder zonder de trog 1 te blokke-I ren en kunnen in het volgende (niet in fig. 1 weergegeven) magne-i 30 tische systeem worden opgestapeld, of worden teruggeleid naar een | bak van waaruit zij vervolgens weer in de geleidingstrog 1 worden ; gevoerd. Het magnetische systeem wordt derhalve automatisch gevuld I met de onderdelen 7 als het bovenste onderdeel wordt overgebracht ; naar de bewerkingsplaats.

| 35 De inrichting die is geconstrueerd zoals in de figuren 2 en | ; 3 is aangegeven, werkt hoofdzakelijk op dezelfde wijze als de in- : richting weergegeven in fig. 1, behalve dan dat de eerstgenoemde

: I

i een georiënteerde toevoer bewerkstelligt van alleen die langwerpige I : ferromagnetische onderdelen 7' met asymmetrische uiteinden, die vi'a 40 de trog 1 in de vereiste positie in het werkingsgebied van het mag- 8020522 01-102310 , - 7 -

v V

netische systeem 2 komen (een van de twee mogelijke posities), die ! overeenkomt met de vorm van de opening 8 in het patroon 6'.

i

Als de vorm van de opening 8 overeenkomt met die van het : onderdeel 7'» dat wil zeggen als het onderdeel 7' juist is georiën- ; 5 ; teerd ("bijvoorbeeld het brede uiteinde naar voren, gezien in de be- i wegingsrichting), dan gaat het onderdeel 7' door de opening 8 en ! bevindt zich tussen de paren van de magneten 3 en 4·

Als het onderdeel 7' beweegt met het smalle uiteinde naar vo- : ren, gaat het in de trog 1 langs de opening 8, aangezien de vrije 10 ruimte tussen de bodem van de geleiding 1 en het patroon 6·, die ón- : geveer het dubbele bedraagt van de dikte van het onderdeel, het on- : derdeel 7' niet toestaat te draaien met het smalle uiteinde naar bo- : ven. Het brede uiteinde van het onderdeel 7' komt tegen de bodem van i de trog 1, terwijl het middel van het onderdeel 7' eerst komt tegen ; 15 ; de voorrand van de opening 8 en daarna, als het onderdeel 7' langs | de opening 8 beweegt, komen de uit elkaar lopende zijden van het on- j ; derdeel 7' tegen de nauwer wordende zijranden van de opening 8.

| Als bovendien de magnetische massa van het brede uiteinde ; van het onderdeel 7' veel groter is dan de magnetische massa van 20 ; het smalle uiteinde ervan, waarbij de lengte van het magnetische i | systeem 2 groter is dan de lengte van het onderdeel 7S wordt het i brede uiteinde van het onderdeel 7’ onderworpen aan een grotere kracht dan het smalle uiteinde, hetgeen voorkomt dat het onderdeel I i 7' draait met het smalle uiteinde naar boven. Als derhalve het i ' ! 25 | onderdeel 7' is georiënteerd met het smalle uiteinde naar voren, ; gaat het door de trog 1 heen.

j Aan de hand van de figuren 4» 5 en 6 wordt uitgelegd hoe de automatische beladingseenheid met een inrichting voor het ge-| | oriënteerd toevoeren van ferromagnetische onderdelen 7" vanuit de' I | 50 ; beide posities in de geleidingstrog 1 werkt: j De ferromagnetische onderdelen 7" bewegen in de trog 1 nadat | zij van te voren daarin zijn georiënteerd langs de as van de onderdelen, waarbij de asymmetrische uiteinden in verschillende rich-

• I

! ifingen wijzen. Als het onderdeel 7" in de trog 1 beweegt gaat het 55 j onder het magnetische systeem 2 door. Op het moment dat de omtrek van het onderdeel 7" samenvalt met dat van het patroon 6" wordt het i ' ! i onderdeel 7" door het magnetische veld van het systeem 2 tussen de ! polen getrokken en gaat naar boven.

i i De omtrek van het patroon 6" maakt het mogelijk dat onderdelen1 ||0 "1 waarvan de uiteinden in verschillende richtingen wijzen, naar boven 8020522

014022LC

- 8 - gaan. De opstelling van de magneten 3-3* en 4-4* in elk paar, met de ongelijke polen naar elkaar toe, zorgt er voor dat het onderdeel 7" van de stroom wordt afgescheiden.

De opstelling van de tegenoverstaande magneten 3-4 en 3^41 5 niet gelijke polen naar elkaar toe zorgt voor een opstapeling van de : onderdelen 7” over de gehele hoogte van de magneten, waarbij de onderdelen 7" zich op enige afstand van elkaar bevinden om het : mogelijk te maken deze onderdelen afzonderlijk weg te nemen.

Het patroon 6” verzamelt derhalve twee groepen van onderde-10; len die ten opzichte van elkaar over 180° zijn gedraaid.

De grijper 14 die is uitgevoerd als een vrij draaibare elek-; tromagneet, is in de manipulator 15 geplaatst in het middelste deel 12 van het patroon 6" waar de onderdelen gedeeltelijk in de lengte ; over elkaar vallen. De elektromagneet van de grijper 14 trekt het 115 onderdeel 7” omhoog uit het patroon 6", waarna de arm van de mani-: pulator 15 verticaal naar boven beweegt boven het patroon 6'· en uit | het werkingsgebied van het magnetische veld. Aangezien de grijper I 1 14 is gemonteerd in het lager 16, kan tijdens de beweging van de | : arm van de manipulator 15 het onderdeel 7" over 90° worden gedraaid’ '20 : ten opzichte van zijn oorspronkelijke positie in het patroon 6", i ; door gebruik te maken van een stop. De onderdelen die door de grij-; , per 14 in een willekeurige positie uit het patroon 6" zijn opgeno- j men worden dus in één richting georiënteerd.

Als zulk een behandeling niet noodzakelijk is kunnen de 25| onderdelen 7" naar de bewerkingsinrichting worden geleid in overeen- | i i stemming met hun positie in het magnetische systeem 2. Informatie : betreffende de positie van het onderdeel kan worden verschaft door ; een willekeurige sensor die is aangebracht op de grijper 14 of in ; het patroon 6".

j 5° Industriële toepasbaarheid ; i De voorgestelde inrichting kan worden toegepast bij het | i assembleren, verzamelen en transporteren van onderdelen op verschil- j | lende technische gebieden, meer in het bijzonder voor het toevoerenj ! van onderdelen aan de grijper van een industriële robot. ! 35 | | i ' ! j I | ! j | | j | 8020522

014022LC

Claims

2. Inrichting volgens conclusie 1,met het ken- ; 15 merk, dat het patroon (6") is vergroot en dat de vorm ervan over-: eenkomt met de vorm van twee onderdelen (6") die ten opzichte van ; elkaar in spiegelsymmetrie zijn opgesteld zodat zij in de lengterichting gedeeltelijk samenvallen en dat het magnetische systeem i (2) is voorzien van ten minste één extra paar magneten (3’, 4’) die 20 ieder zodanig zijn opgesteld dat zij zijn toegevoegd aan één van de ! bovengenoemde magneten, hiermee analoog zijn en zijn aangebracht aan tegenover elkaar gelegen kanten van het toegevoegde deel van het i ' patroon (6"), waarbij de contactlijnen (11) tussen de magneten (3, | : 3' en 4> 4') liggen tegenover het deel (12) van het patroon dat :25 ; overeenkomt met het samenvallende deel van de onderdelen (7")·
3. Inrichting volgens conclusie 1 of 2,met het ; k e n m e r k, dat de lengte van het magnetische systeem (2) een ; weinig groter is dan de lengte van het patroon (6). - j ; ! i j i ' V | : | j 8020522 onö'iuc