SU679369A1

SU679369A1 - Automated assembling apparatus

Info

Publication number: SU679369A1
Application number: SU752130517A
Authority: SU
Inventors: Султан Балилович Нагаев; Виктор Борисович Ким; Алексей Павлович Холобаев; Михаил Элович Шимшилашвили
Priority date: 1975-05-05
Filing date: 1975-05-05
Publication date: 1979-08-15

Description

Изобретение относитс к области машиностроени и предназначено дл создеши автоматизированного механосборочного оборудовани . Известны различные типы сборочных устройств, которые из-за отсутстви простых и надежных исполнительных механизмов, систем контрол и управлени имеют ограниченные возможности и не обеспечивают надежность автоматизированного процесса сборки. Известно также сборочное устройст во, содержащее по меньшей мере один привод, в котором св зь между задающим и исполнительным элементами выполнена в виде запертого объема жидкости 1 . Это устройство имеет те же недостатки , что и вышеуказанные, вследст-нестабильности запертых объемов жидкости за счет утечек и температур ных колебаний, что ограничивает точность перемещени исполнительных эле ментов приводов; -отсутстви управл емых органов дл образовани и устранени заперты объемов жидкости, что ограничивает возможности управлени процессом; -отсутстви механизмов регулировани усилий, развиваемых элементами приводов; -невозможности установки в малогабаритных зонах сборки датчиков,что ограничивает возможности контрол состо ни процесса -невозможности установки в малогабаритных зонах сборки виброприводов дл сообщени вибрации исполнительным элементам приводов, что ограничивает использование ее при сборке . Целью насто щего изобретени вл етс расширений возможностей, повышение точности и надежности автоматизированного процесса сборки. Дл достижени этой цели известное сборочное устройство снабжено по меньшей мере одним компенсационным цилиндром, гидравлически св занным с запертым объемом, и средством дл подпитки и сброса жидкости из запертого объема, выполненным в виде свободного объема жидкости, соединенно-, го с запертым объемом магистралью подпитки с обратным клапаном и магистралью сброса с управл емытл клапансх . Кроме того, запертый объем жидкос ти снабжен вибратором. , На чертеже представлена функцио нальна гидрокинематическа схема предложенного устройства. Устройство содержит, например, два привода, в которых св зь между задающими 1 и 2 и исполнительными 3 и 4 элементами выполнена в виде за пертых объемов жидкости А и В, компенсационные цилиндры 5 и 6 сплунже рами 7 и 8 и пружинами 9 и 10, гидра влически св занные соответственно с запертыми объемами жидкости А и В, и средства стабилизации запертых объемов жидкости, выполненные в виде гидробака 11, соединенного с заперты ми объемами магистрал ми подпитки 12 и 13 с обратными клапанами 14 и 15 и магистрал ми сброса 16 и 17 с управл емыми обратными клапанами 18 и 19. Программные кулачки 20 и 21 приводов закреплены на одном валу и снабжены упорами 22 и 23. Дл осуществлени автоматического управлени запертый объем жидкости А дополнительно соединен с компенсационным цилиндром 24 с подпружиненным плунже ром 25, а дл использовани вибрации при сборке запертый объем жидкости В снабжен вибратором, выполненным в виде подпружиненного плунжера 26 гидроцилиндра 27 и снабженного приводом вращательного движени кулачк 28. Дл управлени запертыми объемами жидкости А и В управл емые обратные клапаны 18 и 19 снабжены рычажно-пружинными механизмами, выполненньми в виде рычагов 29 и 30 с руко т ками и пружин .31 и 32, и фиксаторами выполненными в виде магнитов 33 и 34 Устройство работает следующим образом . Вращающиес кулачки 20 и 21 перемещают задающие элементы 1 и 2, кото рые через запертые объемы жидкости А и В перемещают исполнительные элементы 3 и 4 с точностью, завис щей от стабильности запертых объемов жид кости. Их стабилизаци осуществл етс , во-первых, восполнением потерь из-за утечек или сброса жидкости в бак 11 и, во-вторых, вытеснением излишков , обусловленных нагревом. При этом восполнение 17отерь производитс из бака 11 через магистрали подпитки 12 и 13 при обратном ходе задающих элементов 1 и 2, а вытеснение излишков в бак через магистрали сброса 16 и 17 путем открыти управл емых обратных клапанов 18 и 19 с помощью упоров 22 и 23 на вращаиощих с кулачках 20 и 21. Стабильность запертых объемов жидкости, А и В обеспечивает зависимость положений плунжеров 7, 8 и 25 компенсационных цилиндров 5,6 и 24 от положений исполнительных элементов 3 и 4, котора используетс дл контрол состо ни процесса и автоматического управлени . Например, исполнительными элементами 3 и 4 осуществл етс сборка втулки 35 с Ьсью. 36. При наличии втулки 35 исполнительный элемент 3 перемещает ее в зону сборки до упора и останавливаетс , а остаток перемещаемого Зсщающим элементом 1 объема жидкости воспринимает компенсационный цилиндр 24, плунжер 25 которого, освобожда рычаг 30 от магнита 34, закрывает, с помощью пружины 32 управл емый обратный клапан 19, создава запертьлй объем жидкости В, в результате чего исполнительный элемент 4 совершает ход и .перемещает ось 36 в зону сборки . Открытие управл емого обратного клапана 19 перед начгшом каикдого цикла осуществл етс с помощью упора 23 на вращающемс кулачке 21, который поднимает рычаг 30, и магнита 34, который удерживает его в подн том положении . При отсутствии втулки 35 исполнительный элемент 3 совершает больший ход, на который расходуетс весь перемещаемый задающим элементом 1 объем жидкости, и плунжер 25 компенсационного -цилиндра 24 остаетс неподвижным , а управл емый обратный клапан 19 - открытым, в результате чего перемещаемый задающим элементом 2 объем жидкости сбоасываетс в бак 11, исполнительный элемент 4 не совершает хода и ось 36 в зону сборки . не подаетс г При наличии в зоне сборки обеих собираемых деталей и в случае их несоосности ось 36 останавливаетс и давление запертого объема жидкости В повышаетс , в результате чего плунжер 26 гидроцилиндра 27 перемещаетс до соприкосновени с вращающимс кулачком 28, получает вибрацию и передает ее через запертый объем жидкости В исполнительному элементу 4дл осуществлени автоматического поиска посадочных мест. Усили , развиваемые исполнительными элементами 3 и 4, регулируютс с помощью компенссщионных цилиндров 5и 6, которые воспринимают при необходимости часть перемещаемых задающими элементами 1 и 2 объемов жидкости и создают давлени запертых объемов жидкости А и В, пропорцио-, нальные усили м сжати пружин 9 и 10, и ограничиваютс с помощью пружин 31 и 32 рЕзГчажно-пружинных механизмов, усили которых определ ют максимальные давлени запертых объемов жидкости А и В, превышение которых приводит к открытию управл емых обратных клапанов 18 и 19 давлением жидкости . С помощью руко ток рычагов 29 и 30 и магнитов 33 и 34, обеспечиваю- . щих фиксацию рычагов в верхнем положении , осуществл етс ручное управление исполнительными элементами 3 и 4.The invention relates to the field of mechanical engineering and is intended for the construction of automated mechanical assembly equipment. There are various types of assembly devices that, due to the lack of simple and reliable actuators, monitoring and control systems, have limited capabilities and do not ensure the reliability of an automated assembly process. It is also known an assembly device comprising at least one actuator, in which the connection between the driver and the actuator elements is designed as a trapped volume of liquid 1. This device has the same drawbacks as above, due to the instability of trapped volumes of fluid due to leaks and temperature fluctuations, which limits the accuracy of movement of actuators of actuators; - the lack of controlled bodies for the formation and elimination of locked volumes of fluid, which limits the ability to control the process; - the lack of mechanisms for regulating the efforts developed by drive components; - impossibility of installation in small-sized areas of the sensor assembly, which limits the ability to control the state of the process; - impossibility of installation in the small-sized areas of the assembly of the vibration actuators to impart vibration to the actuators, which limits its use during assembly. The purpose of the present invention is to enhance the capabilities, increase the accuracy and reliability of the automated assembly process. To achieve this goal, the known assembly device is provided with at least one compensation cylinder hydraulically connected with the locked volume and means for feeding and discharge of fluid from the locked volume, made in the form of a free volume of fluid connected to the locked volume of the feed line with non-return valve and relief line with control valves. In addition, the trapped liquid volume is equipped with a vibrator. The drawing shows a functional hydrokinematic scheme of the proposed device. The device contains, for example, two actuators in which the connection between the driver 1 and 2 and the executive 3 and 4 elements is made in the form of perpendicular fluid volumes A and B, the compensation cylinders 5 and 6 with spun 7 and 8 and springs 9 and 10, hydra are associated with trapped volumes of fluid A and B, respectively, and means of stabilization of trapped volumes of fluid, made in the form of a hydraulic tank 11, connected to locks by volumes, make-up lines 12 and 13, check valves 14 and 15, and discharge lines 16 and 17 with controlled check valves 18 and 19. The software cams 20 and 21 of the drives are mounted on the same shaft and equipped with stops 22 and 23. For automatic control, the locked volume of liquid A is additionally connected to a compensation cylinder 24 with a spring-loaded plunger 25, and to use vibration during assembly, the locked volume of liquid B is provided a vibrator made in the form of a spring-loaded plunger 26 of the hydraulic cylinder 27 and equipped with a rotational drive driven cam 28. To control the locked volumes of fluid A and B, the controlled check valves 18 and 19 are provided with Lever-spring mechanisms, made in the form of levers 29 and 30 with handles and springs .31 and 32, and locking devices made in the form of magnets 33 and 34. The device operates as follows. The rotating cams 20 and 21 move the setting elements 1 and 2, which move the actuating elements 3 and 4 through the locked volumes of fluid A and B with an accuracy depending on the stability of the locked volumes of fluid. Their stabilization is carried out, firstly, by compensating for losses due to leakage or discharge of fluid into tank 11 and, secondly, forcing out excess heat due to heat. At the same time, the loss of the tank 17 is made from the tank 11 through the make-up lines 12 and 13 during the return stroke of the setting elements 1 and 2, and the excess flow into the tank through the discharge lines 16 and 17 by opening the controlled check valves 18 and 19 using the stops 22 and 23 on rotating cams 20 and 21. The stability of trapped volumes of fluid, A and B, ensures that the positions of the plungers 7, 8 and 25 of the compensation cylinders 5,6 and 24 depend on the positions of the actuators 3 and 4, which are used to monitor the state of the process and automatically control eni For example, actuators 3 and 4 assemble the sleeve 35 with CS. 36. In the presence of the sleeve 35, the actuating element 3 moves it to the assembly area until it stops and stops, and the remainder of the fluid volume being moved by the sssy element 1 receives the compensation cylinder 24, the plunger 25 of which, releasing the lever 30 from the magnet 34, closes check valve 19, creating a locking volume of fluid B, as a result of which the actuator 4 makes a stroke and moves the axis 36 to the assembly zone. The opening of the controlled check valve 19 before the start of the cycle is performed by using the stop 23 on the rotating cam 21, which raises the lever 30, and the magnet 34, which holds it in the raised position. In the absence of the sleeve 35, the actuator 3 makes a larger stroke, which consumes all the fluid volume moved by the driver 1, and the compensation cylinder-cylinder 24 remains stationary, and the controlled check valve 19 is open, resulting in the fluid displaced by the driver element 2 It is drawn into tank 11, actuator 4 does not make a stroke and axis 36 is in the assembly area. No g is supplied. If both assembled parts are in the assembly area and if they are not aligned, axis 36 stops and the pressure of the trapped volume of fluid B rises, causing the plunger 26 of the hydraulic cylinder 27 to move to contact with the rotating cam 28, receive vibrations and transmit it through the locked volume fluid In the actuator 4dl perform an automatic search for seats. The forces developed by the actuators 3 and 4 are adjusted by means of compensating cylinders 5 and 6, which perceive, if necessary, part of the fluid volumes displaced by the driver elements 1 and 2 and create pressures of the trapped fluid volumes A and B, proportional to the compressive forces of the springs 9 and 10, and limited by springs 31 and 32 re-spring-and-spring mechanisms, the efforts of which determine the maximum pressures of trapped volumes of fluid A and B, the excess of which leads to the opening of controlled check valves 18 and 19 and the appearance of fluid. With the help of the hand levers 29 and 30 and the magnets 33 and 34, providing -. levers in the upper position, manual control of the actuators 3 and 4 is carried out.

Изобретение позвол ет расширить возможности и повысить надежность автоматизированного процесса сборки, позвол ет осуществл ть автоматизированную сборку там, где она другими средствами невозможна, ненадежна или экономически нецелесообразна.The invention allows to expand the capabilities and increase the reliability of the automated assembly process, allows for automated assembly where it is impossible by other means, unreliable or economically impractical.

Расширение возможностей и повышение надежности автоматизированного процесса сборки обеспечиваетс благодар :The empowerment and increased reliability of the automated assembly process is provided by:

-наличию стабилизации запертых объемов жидкости, что обеспечивает точность перемещени исполнительных элементов;- the stabilization of trapped volumes of fluid, which ensures the accuracy of the movement of actuators;

-наличию управл емых органов дл образовани и устранени запертых объемов жидкости, что расшир ет возможности управлени процессом;- the availability of controlled organs for the formation and elimination of trapped volumes of fluid, which expands the possibilities of controlling the process;

-Нсшичию компенсационных цилиндров , позвол ющих регулировать усили развиваемые исполнительными элементами приводов, и контролировать состо ние процесса без установки специальных датчиков в малогабаритных зонс1Х сборки;при этом датчиками вл ютс исполнительные элементы приводов , воспринимающие событи процесса и передающие информацию о них через запертые объемы жидкости П5лунжерги компенсационных цилиндров с целью осуществлени ими автоматического управлени исполнительными элементами приводов по результатам контрюл состо ни процесса, например по результатам контрол Нсшичи и положени собираемых деталей;The use of compensation cylinders, which allow to adjust the forces developed by actuators, and monitor the state of the process without installing special sensors in small assemblies, and the sensors are actuators that sense the process events and transmit information about them through trapped volumes of liquid. compensation cylinders for the purpose of their automatic control of actuators by the control any process, for example by the results of a control and position Nsshichi assembled parts;

- наличию встроенных в запертые объемы жидкости вибраторов, позвол ющих без установки в малогабаритных зонах сборки виброприводов сообщать через запертые объемы жидкости вибрадию исполнительным элементам, что расшир ет использование ее при сборке .- the presence of vibrators embedded in the locked volumes of liquid, which allow assembling vibrodrives to notify the actuators through the locked volumes of liquid without installing vibrators in the compact zones, which expands its use during assembly.

Claims

1. An automated assembly device comprising at least one actuator, in which the connection between the driver and the actuator elements is designed as a trapped volume of fluid, characterized in that, in order to improve the accuracy of the assembly, it is equipped with at least one compensation cylinder, hydraulically 1 volume connected to lock, and means for feeding and discharge of liquid from the locked volume, made in the form of free volume of liquid, connected to the locked volume of the feed line with non-return valve and m gistralyu reset with controllable return valve.

2. The device according to claim 1, of which is that the locked volume of fluid is provided with a vibrator.

Sources of information taken into account in the examination

1. Lebedovsky MS and others. Automation of assembly work. L., Lenizdat, 1970, p. 378.