RU2151094C1

RU2151094C1 - Method of active orientation of articles

Info

Publication number: RU2151094C1
Application number: RU99111899A
Authority: RU
Inventors: И.А. Авцинов; В.К. Битюков; С.В. Степанов
Original assignee: Воронежская государственная технологическая академия
Priority date: 1999-06-07
Filing date: 1999-06-07
Publication date: 2000-06-20

Abstract

FIELD: mechanical engineering, electronic, food and pharmaceutical industries. SUBSTANCE: proposed method can be used in production processes for noncontact orientated delivery of articles to operation sites. According to this method, compressed air jets act onto lower surface of article through uniformly spaced inclined holes found on cylindrical surface. EFFECT: increased versatility of described method, improved reliability and enlarged operating capabilities at its realization. 4 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, электронике, пищевой и фармацевтической промышленности и может быть использовано в технологических процессах для бесконтактной ориентированной подачи изделий на технологические операции. The invention relates to mechanical engineering, electronics, food and pharmaceutical industries and can be used in technological processes for contactless oriented supply of products for technological operations.

Известен способ ориентирования изделий (а.с. N 776969, МКИ кл. В 65 G 47/24, опубликовано 07.11.80, бюллетень N 41), включающий воздействие струй сжатого воздуха на изделие, при этом изделия подаются в место встречи двух соосных струй, которые имеют равные скорости истечения. A known method of orienting products (A.S. N 776969, MKI class 65 G 47/24, published 07.11.80, bulletin N 41), including the impact of compressed air jets on the product, while the product is fed to the meeting point of two coaxial jets that have equal flow rates.

Недостатками данного способа являются низкие надежность и уровень гибкости, а также узкие технологические возможности. Низкий уровень гибкости обусловлен тем, что невозможно произвести переналадку устройства, реализующего данный способ ориентирования, на другие типы изделий. Низкая надежность обусловлена наличием строго определенной формы лотка, зависящей от конструкции изделий. В результате этого возрастает вероятность заклинивания изделий между направляющими вибролотка при отклонении размеров изделий. Узкие технологические возможности обусловлены тем, что способ предполагает ориентирование узкого класса изделий прямоугольной формы. Причем жесткий механический контакт изделия с вибролотком не позволяет использовать описанный в прототипе способ для деталей, выполненных из хрупких материалов или имеющих легкоповреждаемые поверхности. The disadvantages of this method are low reliability and level of flexibility, as well as narrow technological capabilities. The low level of flexibility is due to the fact that it is impossible to readjust the device that implements this method of orientation to other types of products. Low reliability is due to the presence of a strictly defined shape of the tray, depending on the design of the products. As a result of this, the likelihood of jamming of the products between the guides of the vibratory tray when the dimensions of the products deviate increases. Narrow technological capabilities due to the fact that the method involves orienting a narrow class of rectangular products. Moreover, the hard mechanical contact of the product with the vibrating tray does not allow the method described in the prototype to be used for parts made of brittle materials or having easily damaged surfaces.

Техническая задача - повышение как уровня гибкости, так и надежности, а также расширение технологических возможностей. The technical task is to increase both the level of flexibility and reliability, as well as expanding technological capabilities.

Поставленная задача достигается тем, что способ активного ориентирования изделий включает воздействие струй сжатого воздуха на изделие, при этом воздействие струй осуществляют на нижнюю поверхность изделия через равномерно распределенные на цилиндрической поверхности наклонные отверстия. The problem is achieved in that the method of active orientation of the product includes the action of jets of compressed air on the product, while the effect of the jets is carried out on the lower surface of the product through inclined holes uniformly distributed on the cylindrical surface.

Технический результат достигается тем, что способ предполагает активное ориентирование разнообразных плоских (высота изделия не превышает меньшую диагональ любой из опорных поверхностей) изделий различных типоразмеров. Использование газовой смазки для активного ориентирования и транспортирования изделий позволяет применять данный способ для изделий, выполненных из хрупких материалов, имеющих легкоповреждаемые поверхности, а также для которых нежелателен жесткий механический контакт с оборудованием. Повышение надежности достигается применением цилиндрического пневмолотка, изделия на котором располагаются свободно, т.е. отсутствует возможность их заклинивания. Кроме того, применение газовой прослойки в качестве несущего и распознающего элемента повышает уровень гибкости данного способа, так как процесс переналадки при переходе с одних типоразмеров изделий на другие сводится к изменению расхода сжатого воздуха и может осуществляться автоматически. The technical result is achieved by the fact that the method involves the active orientation of a variety of flat (product height does not exceed a smaller diagonal of any of the supporting surfaces) of products of various sizes. The use of gas grease for the active orientation and transportation of products allows you to use this method for products made of brittle materials having easily damaged surfaces, and for which hard mechanical contact with equipment is undesirable. Improving reliability is achieved by using a cylindrical pneumatic hammer, the products on which are located freely, i.e. there is no possibility of jamming. In addition, the use of a gas interlayer as a carrier and recognition element increases the level of flexibility of this method, since the process of readjustment when switching from one standard size of the product to another is reduced to a change in the flow of compressed air and can be carried out automatically.

На фиг. 1 показан общий вид устройства; на фиг. 2 схема активного ориентирования; на фиг. 3 схема расположения изделия на несущей цилиндрической поверхности; на фиг. 4 характерные виды изделий. In FIG. 1 shows a general view of the device; in FIG. 2 diagram of active orientation; in FIG. 3 layout of the product on a supporting cylindrical surface; in FIG. 4 characteristic types of products.

Устройство, реализующее данный способ, состоит из перфорированного лотка 1 (фиг. 1), выполненного в виде части полого цилиндра. Под лотком установлена пневмокамера 2, в которой создается избыточное давление, обеспечивающее подачу сжатого воздуха внутрь лотка 1. Подача воздуха под изделия 3 осуществляется через перфорацию лотка 1, представляющую собой наклонные вдоль его продольной оси воздухоподводящие отверстия (фиг. 2). На входе и выходе барабана 1 установлены соответственно подающий 4 и принимающий 5 конвейеры. A device that implements this method consists of a perforated tray 1 (Fig. 1), made in the form of a part of a hollow cylinder. A pneumatic chamber 2 is installed under the tray, in which excess pressure is created, which provides compressed air to the inside of the tray 1. The air under the product 3 is supplied through the perforation of the tray 1, which is the air supply openings inclined along its longitudinal axis (Fig. 2). At the inlet and outlet of drum 1, feed 4 and receiver 5 conveyors are respectively installed.

Устройство, реализующее данный способ активного ориентирования, работает следующим образом. A device that implements this method of active orientation works as follows.

Произвольно ориентированные изделия 3 подаются на внутреннюю поверхность цилиндрического лотка 1 по подающему пневмоконвейеру 4. В пневмокамеру 2 подается сжатый воздух, который истекает внутрь лотка 1 через его перфорацию. Расход сжатого воздуха подбирается таким образом, чтобы изделия 3, поданные на лоток 1 своей развитой опорной поверхностью Б (фиг. 4), переворачивались и занимали диаметрально противоположное положение (фиг. 2). При этом изделия 3, поданные на лоток 1 своей менее развитой опорной поверхностью А (фиг. 4), не переворачивались и двигались вдоль несущего лотка 1 за счет динамического давления наклонных струй воздуха. Переворот предмета производства осуществляется под действием суммарного динамического давления струй сжатого воздуха, оказываемого на опорную поверхность изделия 3. Причем на поверхность (Б) данное воздействие больше, чем на (А), т.к. площади их различны (S_Б > S_А). Поэтому предмет производства, расположенный менее развитой опорной поверхностью вниз, перевернуть тяжелее. Заметим, что процесс активного ориентирования реализуется в области возникновения процесса витания. Необходимо отметить, что в зависимости от расположения изделия 3 на лотке 1 меняется и зазор между опорной поверхностью изделия и несущей поверхностью цилиндрического лотка 1 (фиг. 3). При неизменном избыточном давлении в пневмокамере 2 величина данного зазора влияет на скорость движения струй воздуха в нем. Известен присасывающий эффект Бернулли, когда при возрастании скорости течения струй воздуха между двумя рядом расположенными поверхностями создается некоторое разряжение, которое способствует их притягиванию. При расположении изделия 3 на поверхности лотка 1 меньшей опорной поверхностью вниз (А, фиг. 3. ) зазор (h_А) между изделием 3 и поверхностью лотка 1 становится меньше. Скорость протекания воздуха под изделием 3 увеличивается, а следовательно, возрастает влияние эффекта Бернулли (изделие 3 как бы присасывается к поверхности лотка 1). Таким образом, совокупность двух вышеперечисленных эффектов позволяет изменять ориентацию только тех изделий 3, которые расположены на лотке 1 более развитой опорной поверхностью вниз. Сориентированные изделия 3 под действием наклонных струй сжатого воздуха перемещаются на газовой смазке вдоль лотка 1 к принимающему транспортеру 5 (фиг. 1), который подает их на дальнейшие технологические операции.Arbitrarily oriented products 3 are fed to the inner surface of the cylindrical tray 1 via a feed pneumatic conveyor 4. Compressed air is supplied to the pneumatic chamber 2, which flows out into the tray 1 through its perforation. The flow rate of compressed air is selected in such a way that the products 3 fed to the tray 1 with their developed supporting surface B (FIG. 4) turn over and occupy a diametrically opposite position (FIG. 2). At the same time, the products 3 fed to the tray 1 with their less developed supporting surface A (Fig. 4) did not turn over and moved along the supporting tray 1 due to the dynamic pressure of the inclined air jets. The revolution of the subject of production is carried out under the action of the total dynamic pressure of the jets of compressed air exerted on the supporting surface of the product 3. Moreover, on the surface (B) this effect is greater than on (A), because their areas are different (S _B > S _A ). Therefore, the production item, located less developed support surface down, is more difficult to turn over. Note that the process of active orientation is implemented in the field of occurrence of the soaring process. It should be noted that depending on the location of the product 3 on the tray 1, the gap between the supporting surface of the product and the bearing surface of the cylindrical tray 1 also changes (Fig. 3). With a constant excess pressure in the pneumatic chamber 2, the value of this gap affects the speed of the air jets in it. The suction effect of Bernoulli is known when, with an increase in the speed of flow of air jets between two adjacent surfaces, a certain pressure is created that contributes to their attraction. When the product 3 is located on the surface of the tray 1 with a smaller supporting surface down (A, Fig. 3.), the gap (h _A ) between the product 3 and the surface of the tray 1 becomes smaller. The air flow rate under the product 3 increases, and therefore, the influence of the Bernoulli effect increases (the product 3, as it were, sticks to the surface of the tray 1). Thus, the combination of the above two effects allows you to change the orientation of only those products 3, which are located on the tray 1 more developed supporting surface down. The oriented products 3 under the action of inclined jets of compressed air move on gas lubricant along the tray 1 to the receiving conveyor 5 (Fig. 1), which feeds them for further technological operations.

Пример. Проводилось ориентирование изделий в форме усеченного конуса с диаметрами опорных поверхностей 15 и 30 мм. Расстояние между отверстиями на несущей поверхности лотка 5 мм, диаметр отверстий 0,4 мм. При достижении давления в пневмокамере значения 11,5 кПа произошел переворот только тех изделий, которые были расположены на лотке меньшей опорной поверхностью вниз. Расширение технологических возможностей предложенного способа обусловлено тем, что способ предполагает активное ориентирование изделий разнообразных типоразмеров, имеющих следующие основные свойства: различный зазор между опорными поверхностями изделия и несущей поверхностью цилиндрической формы при диаметрально противоположном их расположении; отличие формы или размеров одной опорной поверхности по отношению к другой; высота изделия не превышает меньшую диагональ любой из опорных поверхностей; симметричность относительно вертикальной оси; максимальный линейный размер изделия не должен превышать 0,5 радиуса цилиндрической несущей поверхности. Кроме того, использование газовой смазки для активного ориентирования и транспортирования изделий позволяет применять устройство для изделий, выполненных из хрупких материалов и имеющих легкоповреждаемые поверхности. При этом процесс переналадки устройства при переходе с одних типоразмеров изделий на другие сводится к изменению расхода сжатого воздуха, подаваемого в пневмокамеру, и может осуществляться в автоматическом режиме. Это свидетельствует о высоком уровне гибкости способа. Повышение надежности достигается применением универсального цилиндрического пневмолотка, параметры которого жестко не связаны с конфигурацией и размерами изделий, т.е. возможность заклинивания изделий практически отсутствует. Использование данного способа активного ориентирования в технологических процессах позволит повысить уровень гибкости производства, его надежность, что ведет к снижению себестоимости продукции и повышению эффективности производства. Example. Oriented products in the form of a truncated cone with diameters of the supporting surfaces of 15 and 30 mm The distance between the holes on the supporting surface of the tray is 5 mm, the diameter of the holes is 0.4 mm. When the pressure in the pneumatic chamber reached 11.5 kPa, only those products were flipped that were located on the tray with a smaller supporting surface down. The expansion of technological capabilities of the proposed method is due to the fact that the method involves the active orientation of products of various sizes having the following basic properties: a different gap between the supporting surfaces of the product and the bearing surface of a cylindrical shape with a diametrically opposite arrangement; the difference in the shape or size of one supporting surface in relation to another; the height of the product does not exceed the smaller diagonal of any of the supporting surfaces; symmetry about the vertical axis; the maximum linear dimension of the product should not exceed 0.5 radius of the cylindrical bearing surface. In addition, the use of gas grease for the active orientation and transportation of products allows you to use the device for products made of brittle materials and having easily damaged surfaces. At the same time, the process of reconfiguring the device during the transition from one standard size of the product to another is reduced to a change in the flow rate of compressed air supplied to the pneumatic chamber, and can be carried out automatically. This indicates a high level of flexibility of the method. Improving reliability is achieved by using a universal cylindrical pneumatic hammer, the parameters of which are not rigidly related to the configuration and dimensions of the products, i.e. the possibility of jamming of products is practically absent. Using this method of active orientation in technological processes will increase the level of production flexibility, its reliability, which leads to lower production costs and higher production efficiency.

Простота конструкции устройства, реализующего описанный способ, в совокупности с легкостью встраивания в поточные линии предполагает его широкое применение. The simplicity of the design of the device that implements the described method, together with the ease of integration into production lines, suggests its widespread use.

Claims

The method of active orientation of the products, including the impact of jets of compressed air on the product, characterized in that the impact of the jets is carried out on the lower surface of the product through the inclined holes uniformly distributed on the cylindrical surface.