Способ вибрационного манипулирования деталями — SU 1668235 (original) (raw)
(51)5 В 65 0 27/О АНИЕ ИЗОБРЕТКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ О И.К АВТО 2сообщении рабочему органу 1 угловых колебаний относительно оси, проходящей через центр О, и нормальных колебаний. Первые сообщаются от электромагнитов 5, 8, 10, 11 и 6, 7, 9, 12, работающих в противофазе. Одновременно с угловыми колебаниями рабочему ходу дополнительно сообщают продольно-поперечные колебания в плоскости рабочего органа с амплитудой А, направленные перпендикулярно линии ОС. Продольно-поперечные колебания находятся в противофазе с угловыми. Для этого на электромагниты 7, 8 и 9, 10 подаю-дополнительные синфазные пульсирующие напряжения в фазе с напряжениями, подаваемыми на электромагниты 5, 8, 10, 11. На электромагниты 5, 6, 11, 12 при этом подают синфазные пульсирующие напряжения, противофазные напряжениям электромагнитов 7, 8, 9,нический инстла,Врублевски и ство СССР /32, 1983. ство СССР /32, 1989. ННОГО МАНИП Ися к вибрационной использовано на роительной,прибоотраслей промышния - обеспечение детали в любой точсоб вибрационного ями 10 Амплиту амплитуда у ние ОС. 2 ил9 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(54) СПОСОБ ВИБРАЦИО ЛИРОВАНИЯ ДЕТАЛЯМ (57) Изобретение относит технике и может быть предприятиях машиност ростроительной и других ленности. Цель изобрете возможности вращения ке рабочего органа. Спо манипулирования детал при этом А = 1 р В, где р -вых колебаний; Й - расстоя- аИзобретение относится к вибрационной технике,и может быть использовано напредприятиях машиностроительной, приборостроительной и других отраслях промышленности.Целью изобретения является обеспечение возможности вращения детали в любой точке рабочего органа.На фиг.1 изображена конструктивная схема вибрационного манипулятора, реализующая способ, продольный разрез; на фиг,2 - то же, вид сверху.Устройство для реализации способа содержит рабочий орган в виде горизонтального стола 1, соединенный через упругие элементы 2 с реактивной плитой 3. Конструкция устанавливается на основании через виброизоляторы 4. Вибровозбудитель продольных колебаний реализует продольные колебания вдоль оси Х и содержит две пары электромагнитов: пару с обмотками 5 и 6 и пару с обмотками 7 и 8, причем электромагниты в парах симметрично смещены относительно оси У. Вибровозбудитель поперечных колебаний реализует поперечные колебания вдоль оси У и содержит две пары электромагнитов; пару с обмотками 9 и 10 и пару с обмотками 11 и 12 с аналогично смещенными электромагнитами в парах относительно продольной оси Х. На реактивной плите 3 размещена пара электромагнитных вибровозбудителей нормальных колебаний с обмотками 13 и 14, реализующих нормальные колебания вдоль оси г.На столе рабочего органа крепятся датчики 15 и 16 наличия детали с возможностью их перемещения и фиксации в любом месте стола 1 (устройство датчиков и механизм их перемещения и фиксации не показаны). В центре стола 1 снизу установлены датчики 17-19 регистрации амплитуд соответственно продольных Ах, поперечных Ау и нормальных А колебаний, Датчики включены в схемы автоматического поддержания заданного значения амплитуд продольных, поперечных и нормальных колебаний (не показаны). С нижней стороны стола эксцентрично установлен датчик 20 угловых колебаний стола 1.Способ вибрационного манипулирования осуществляется следующим образом.На поверхность стола 1 поступает в произвольно выбранную точку В (фиг.2) деталь 21, которую необходимо переместить в произвольно заданную точку С на поверхности стола, и в этой точке повернуть вокруг своей оси на некоторый угол, например цилиндрическую деталь 21 с продольным пазом поместить в точке С так, чтобы паз находился состороны положительного направления оси У. Для того, чтобы деталь 21 из точки В попала в точку С,столу 1 сообщают нормальные в плоскости стола продольно-поперечные колебания, причем направление последних должно быть параллельно линии ВС, т.е, столу сообщают продольные колебания с амплитудой Ах и поперечные колебания с амплитудой Ау (фиг 2), удовлетворяющие 5 10- Х =сда (1)ААхгде а - угол, образованный линией ВС и осью Х,Это достигается тем, что на обмотки каждой из упомянутых дар подается пульсирующее синфазное напряжение, На пары обмоток 5, 6 и 7, 8 а также 9, 10 и 11, 12 напряжение подается в противофазе, так что электромагнитные вибровозбудители продольных и поперечных колебаний работают как двухтактные. Пары 5, 6 и 7, 8 по 20 отношению к парам соответственно 9, 10 и 11, 12 могут работать как в фазе при направлении перемещения детали преимущест 25 венно от правого нижнего угла к левому верхнему (фиг,2), так и в противофазе при направлении перемещения детали преимущественно от левого нижнего угла к правому верхнему. Соотношение (1) амплитуд в сортветствии с выбранными точками начала 30 В и конца С траектории транспортирования обеспечивается включением датчиков 17 и 13 и 14 подаются пульсирующие напряжения в фазе с пульсирующими напряжениями, подаваемыми на обмотки 5, 6 или же сдвинутые по отношению к этим напряжениям на угол 0- ж/2, При необходимости осуществить реверсивное перемещение детали для перемещения ее из верхней облавти стола 1 в нижнее (фиг,2) фазу пульсирующих напряжений на паре обмо ток 13 и 14 изменяют на й. Уровень амплитуды нормальных колебаний поддерживается датчиком 19, включенным в схему автоматического поддержания нормальной амплитуды,По достижении деталью 21 положения С (сигнал о достижении этого положения подается в схемуфдатчиками 15 и 16) отключаются вибровозбудители продольных и поперечных колебаний (обмотки 5 - 12) и столу 1 сообщаются угловые колебания относительно оси Е. Для этого на обмотки 5, 8, 10 и 11 подается пульсирующее синфазное напряжение, а на обмотки 6, 7, 9 и 12 - также пульсирующее синфаэное напряжение,50 55 18 в схемы автоматического поддержания35 . уровня амплитуд, При этом на пару обмоток1668235 Фиг. 1 причем первая перечисленная группа обмоток включена в противофазе к второй перечисленной группе. Фаза нормальных колебаний при этом не меняется. В манипуляторе возбуждаются угловые колебания в 5 плоскости стола 1 вокруг точки О пересечения оси Е с плоскостью стола. Постоянство амплитуды (р этих колебаний поддерживается включением датчика 20 в схему автоматического поддержания амплитуды, В точке 10 С, наряду с угловыми колебаниями с амплитудой у, возникают поступательные колебания в плоскости стола с амплитудойА= рВ, (2) синфазные с угловыми колебаниями, 15 где В = ОС. Их направление перпендикулярно линии ОС. Одновременно с угловыми столу 1 дополнительно сообщают продольно-поперечные колебания в плоскости стола с амплитудой А = - рй, направленные 20 перпендикулярно линии ОС, в противофазе с угловыми, Для этого на обмотки 8, 7 и 9, 10 подаютдополнительные синфазные пульсирующие напряжения в фазе с напряжениями, подаваемыми на обмотки 5, 8, 10, 11, а 25 на обмотки 5, 6, 11, 12 - дополнительные синфазные пульсирующие напряжения, противофазные напряжениям обмоток 7 - 10. При этом амплитуды дополнительных продольных колебаний Ах 1 и дополнитель ных поперечных колебаний АУ 1 подбираются такими, чтобы удовлетворить равенстваА=)АхАу(3)9 Р =Ах/Ау )4) где Ах 1 и Ау 1 - соответственно амплиту ды дополнительных продольных и поперечных колебаний; ф - угол между линией ОС и осью Х (фиг.2). Указанные амплитуды Ах 1 и АУ 1 дополнительных колебаний автоматически вычисляются схемой управления по за висимостям (2)-(4) и поддерживаются системами автоматического поддержания амплитуды, включающими датчики 17 и 18. Таким образом, в точке С продольно-поперечные колебания устраняются, а остаются только угловые колебания стола вокруг точки С, а также нормальные колебания, благодаря которым деталь 21 вращается вокруг своей оси в точке С, Для изменения направления вращения фазу напряжения, подаваемого на обмотки 13 и 14, изменяют на л, Когда паз детали 21 будет направлен в сторону датчика 16, с последнего поступит команда схеме управления на выключение напряжений, подаваемых на обмотки 5-14, и деталь прекращает вращение, после чего удаляется, например, роботам (не показан).Способ вибрационного манипулирования деталями обеспечивает перемещение детали по любой траектории и ее вращение в любой точке рабочего органа.Ф о р мул а изобретения Способ вибрационного манипулирования деталями, заключающийся в сообщении рабочему органу вибрационного манипулятора угловых колебаний относительно вертикальной оси рабочего органа и нормальных колебаний к поверхности рабочего органа, о тл ича ю щи й ся тем, что, с целью обеспечения вращения детали в любой точке рабочего органа, последнему сообщают продольно-поперечные колебания в плоскости рабочего органа в направлении, перпендикулярном линии, проходящей через центр масс детали и вертикальную ось рабочего органа, при этом продольно-поперечные колебания сообщают в противофазе относительно угловых колебаний, а их амплитудаА р В,где )Р - амплитуда угловых колебаний; Я - расстояние от центра масс детали до вертикальной оси рабочего органа.