Микроманипулятор для установки узлов механизма часов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЗВаШЮеСнипРЕСПУБЛИН оасоГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР(7 1) Специальное конструкторскбюро часового и камневого станстроения(56) 1. Авторское свидетельствВ 644579, кл. В 21 Р 43/18,09.08.77.2. Чертеж 2-го Московскогового завода АМ 47-0700.000 иАИ 247-0702.000 (прототип).(54)(57) МИКРОМАНИПУЛЯТОР ДЛЯ УСТАНОВКИ УЗЛОВ МЕХАНИЗМА ЧАСОВ, содержащий захватную вакуумную трубку,размещенную в корпусе, в которомшарнирно закреплен с воэможностьюповорота и связанный с приводомдвуплечий рычаг, в котором выполне"ны каналы, связанные с вакуумной.,ЯО., 083154 А ср) С 04 Р 3/04 В 21 Р 43(18 системой, о т л и ч а ю щ и й с ятеи, что, с целью повышения производительности при установке часовыхузлов в труднодоступные места часо-.вого механизма он снабжен подпружиненным шток-поршнем, устанойтенным в корпусе, выполненным в видеполого цилиндра с крышкой, и ловителеи, размещенным на захватывающей вакуумной трубке, при этом захватывающая трубка смонтирована нанижнем торце шток-поршня, подпружинена в осевом направлении и связанас вакуумной системой через отверстие,выполненное в шток-поршне, причемпривод поворота двуплечего рычагазакреплен на крышке корпуса, а штокпривода установлен с возможностьювзаимрдействияс одним плечом двуплечего рычага, другое плечо которого также установлено с возможностью взаимодействия с размещенным вкорпусе иодиружииенным упором.Изобретение относится к средствам автоматизации технологических процессов и может быть использовано, например, в промышленных роботах, применяемых в приборостроении, в частности в часовой промышленности.Известен вакуумный захват, содержащий закрепленный в держателе подвижный в осевом направлении, полый цилиндрический корпус с расположенным на его нижнем торце захватным органом, выполненным в виде присос- ки, служащей для захвата плоской заготовки Г 13. 10 45 15Недостатком известного вакуумно го захвата является то, что он при годен для захвата и установки в приамный лоток транспортного устройства только одной плоской заготовки и не может быть использован для захвата и переноса узлов деталей.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для установки узлов механизма часов, содержащее захватную вакуумную трубку, размещенную в корпусе, в котором шарнирно закреплен с воэможностью поворота и,связанный с приводом двуппечий рычаг, в котором выполнены каналы, связан.ные с вакуумной системой 2 1.Недостатком известного приспособления является то, что оно обеспечивает перемещение захватываемых деталей относительно друг друга только в одной горизонтальной плоскости, т.е, в плоскости, параллельной плоскости качания рычага относительно корпуса. Но это приспособление не пригодно в случае необходимости40 для пространственной переориентации удерживаемых деталей, оно не обеспечивает возможности установки удерживаемых деталей в .труднодоступные места механизма, что ограйичивает его применение при автоматизации узловой сборки часовых механизмов,Цель изобретения - повышение производительности при,установке часовых узлов в труднодоступные места часового механизма.Поставленная цель достигается тем, что микроманипулятор для установки узлов механизма часов, содержащий захватную вакуумную трубку, размещенную в корпусе, в котором шарнирно закреплен с возможностью поворота н связанный с приводом двуплечий рычаг, в котором выполнены каналы, связанные с вакуумной системой, снабжен подпружиненным шток-поршнем, установленным в корпусе, выполненным в виде полого цилиндра с крышкой,и ловителем, размещенным на захватывающей вакуумной трубке, при этом захватывающая вакуумная трубка смонтирована на нижнем торце шток-. поршня, подпружинена в осевом направлении и связана с вакуумной системой через отверстие, выполненное в шток-поршне, причем привод поворота двуплечего рычага закреплен на крышке корпуса, а шток привода установлен с возможностью взаимодействия с одним плечом двуплечего. рычага, другое плечо которого также установлено с возможностью взаимодействия с размещенным в корпусе подпружиненным упором. На фиг. 1 изображен микроманипулятор, вид сверху; на фиг. 2 - разрез А"А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел1 на фиг. 2 (увеличено).Микроманипулятор устанавливается в держатель 1 механической руки, обслуживающей сборочный автомат (не показано), и содержит полый цилиндрический корпус 2 с крышкой 3, внутри которого с возможностью осевогоперемещения размещен подпружиненныйшток"поршень 4. В шток поршня 4 выполнено центральное сквозное отверстие 5, сообщающееся с одной стороныс системой вакуумирования (не показана), а с другой стороны - с полостью вакуумной трубки 6, установленной на нижнем торце шток-поршня 4 с воэможностью совместного с ним и относительно него перемещения.Во внутренней полости шток-поршня 4. над трубкой 6 размещена свободно расположенная пружина 7, амортизирующая давление шток-поршня 4 на трубку 6 в процессе их относительного перемещения. Параллельно трубке6 на нижнем торце шток-поршня 4 смонтирован также ловитель 8 для фиксации узла баланса по отверстию в мосту 9 в процессе его захвата.В корпусе 2 с крышкой 3 выполнен продольный паз 10, в котором на оси 11 размещен двуплечий качающийся рычаг 12. Ось 11 расположена в выполненных в корпусе 2 пазах 13 и подпружинена пружиной 14 относительно крышки 3.3 10831На торце нижнего плеча рычага 12 имеются баэирующие поверхности 15 и 16, центрирующие в процессе захвата обод 17 баланса соответственно по цилиндрической боковой и верхней торцовой поверхностям. В пересече" ние указанных,базирующих поверхностей 15 и 16 рычага 12 подведен канал 18, сообщающийся с вакуумирующей системой через заглушенное снизу от О верстие 19, .выполненное в рычаге 12.В корпусе 2 микроманипулятора в плоскости, перпендикулярной продольной оси корпуса, смонтированы один за другим регулируемый жесткий упор 20 и подпружиненный упор 21, постоянно воздействующий на нижнее плечо , рычага 12. На крышке 3 корпуса 2 установлен пневмоцилиндр 22, шток 23 которого взаимодействует с верхним плечом рычага 12. В корпусе пневмоцнлиндра 22 закреплен регулируемый жесткий упор 24, ограничивающий пере" мещение штока 23 при его обратном ходе. Пневмоцилиндр 22 связан с питающей его пневмосистемой через пневмоклапан (не показан) посредством штуцера 25.30Для подвода вакуума в надштоковую полость цилиндра 25 в крышке 3 запрессована втулка 26, связанная с вакуумирующей системой микроманипулятора, В крышке 3 закреплен также регулируемый жесткий упор 27, ограничивающий верхнее положение шток-поршня 4. Нижнее положение шток-поршня 4 с захватывающей вакуумной трубкой 6 ограничивается упором 28, закреплен ным в корпусе 2.Система вакуумирования захвата включает в себя вакуумный насос с, тремя клапанами (не показаны), управляющими в требуемой последователь. ности созданием вакуума в захваты- вающем рычаге 12, вакуумной трубке 6 и в надштоковой полости корпуса 2.Работа вакуумного насоса и пневмоцилиндра 22 осуществляется от 50 общего привода, например, с электрон- но-путевым управлением (не показано).Микроманипулятор может быть использован при установке в иеханизм: 55 наручных часов узла баланса, включающего мост 9, спираль 29, обод 17баланса с осью 30. 54 4Микроманипулятор для уСтановки узлов мехайизма часов работает следующим образом.На позицию сборки узлы баланса поступают в многоместных кассетах в ориентированном положении, соответствующем установке узла баланса в часовои механизме. В исходнои положении микроманипулятора рычаг 12 находится под воздействием подпружиненного упора 21 и занимает наклонное относительно корпуса 2 положение (фиг. 2 показано жирными линиями).Цикл работы микроманипулятора начинается с подачи воздуха в пневмоцилиндр 22 перед опусканием механической руки манипулятора на загрузочную позицию, где расположена кассета с узлами баланса, Под действием подаваемого воздуха шток 23 пневмоцилиндра 22 перемещается вправо и, воздействуя на верхнее плечо рычага 12, преодолевая усилие подпружиненного упора 21, поворачивает рычаг 2 на оси 11 по часовой стрелке до касания нижнего плеча рычага 12 жесткого упора 20 (на фиг. 2 показано пунктирными лийиями),Далее механическая рука (не показана) с находящимся в ее держателе 1 захватои опускается над кассетой, где находятся узлы баланса. При опускании захвата на узел баланса ловитель 8 эалавливает мост 9 по базовому отверстию, а нижний торец вакуумной трубки 6 подходит к верхней поверхности моста,9, при этом рычаг 12 своими базовыми поверхностяин,15 и 16 подходит к ободу баланса 17, а нижний торец рычага 12 упирается в кассету.1Благодаря тому, что ось 14 установки рычага 12 подпружинена, не происходит жесткого удара рычаге 12 о кассету. Перед началом захватаузла баланса из кассеты между захватывающими поверхностями 15 и 16 рычага 12 и соответствующими, поверхностями обода 17 баланса образуетсязазор, который определяется установкой жесткого упора 20 в корпусе захвата. Наличие указанного зазора предотвращает воэможность поломки илипорчи обода 3 баланса в процессеопускания микроманипулятора.После опускания микроманипулятора на узел баланса срабатывают соот40После подъема моста 9 над- ободом 17 баланса на требуемую величину отключают подачу сжатого воздуха в пневмоцилиндр 22. При этом прекра" щается давление штока 23 на верхнее плечо рычага 12 и под действием подпружиненного упора 21 на нижнее плечо рычага 12 последний начинает поворачиваться на оси 11 против часовой стрелки до тех пор, пока шток 23 пневмоцилиндра 22, перемещаясь50 под действием верхнего плеча рычага 12 влево, не коснется жесткого упора 24,В процессе поворота рычага 12 против часовой стрелки удерживаемый им обод 17 баланса отклоняется на.некоторый угол от вертикальной оси Б-Б, проходящей через ось отверстия 55 ветствующие клапаны вакуумирующей с системы и в отверстии 5 шток-поршня 4, в отверстии 19 и канале 18 рычага 12 создается вакуум, в результате чего мост 9 узла баланса 5 присасывается к трубке 6, а обод 17 баланса - к захватывающим поверхностям 15 и 16 рычага 12. В момент соприкосновения моста 9 с нижнем торцом вакуумной трубки 6 перекрывается отверстие последней и во .внутренней полости шток-поршня 4 увеличивается разряжение.Под действием укаэанного разряжения вакуумная трубка с пружиной 7 поднимается вместе с захваченным мостом 9 до момента касания верхним/ витком пружины 7 нижнего торца што" ка.Затем осуществляют подъем меха нической,руки с микроманипулятором. В результате этого удерживаемый в последнем узел баланса поднимает-. ся над кассетой. За счет клапана вакуумной системы, связанного с втулкой 26, в надштоковой полости корпуса 2 создается раэряжение и шток- поршень 4 с вакуумной трубкой 6 и мостом 2 поднимаются относительно корпуса 2 захвата до тех пор, пока 30 .верхний торец шток-поршня 4 не коснется упора 27, В результате укаэанного перемещения мост 9 поднимается над ободом 17 баланса и спираль 29 растягивается на заданную величину, определяемую из условия свободного прохождения узла баланса под уже смонтированными в механизме часов узлами колес и мостов. в мосту 9 под опору баланса. Величина укаэанного угла выбирается изусловия свободного прохождения обо"да 17 баланса в процессе его установки в механизм часов под уже смонтированные в нем узлы колес и мосОтов. Необходимое отклонение рычага12 устанавливается положением регулируемого упора 24 пневмоцилиндра 22,После переориентации узла баланса в микроманипуляторе механическаярука манипулятора перемещается на .сборочную позицию, где расположенакассета с механизмами наручных часов,и микроманипулятор с узлом балансаостанавливается над зоной расположения узла баланса в часовом механизме. Ловитель 8 микроманипулятора западает в соответствующее отверстие в платине, фиксируя тем самым, положение моста 9 в часовоммеханизме.Затем за счет отключения вакуумав рычаге 12 обод 17 баланса возвращается в свое первоначальное положение под действием снл упругостиспирали 29 и собственного веса, Приэтом обод 17 баланса как бы подныривает под ранее установленные узлыв часовом механизме.После установки баланса в часовом механизме отключается вакуумв захватывающей трубке 6. Вследствие этого мост 9 отрывается отнижнего торца трубки 6 и опускаетсяна базовые штифты платины;(не пока-.заны). При этом трубка 6 под действием собственного веса совместнос пружиной 7 опускается на мост 9и предварительно прижимает его кплатине. Затем отключается вакуумво втулке 26 и шток-поршень 4 поддействием давящей на него сверху пружины опускается. вниз до упора 28,Пружина 7 противодействует усилиюпружины, действующей на шток, в результате чего происходит плавное изменение давления на мост со сторонытрубки 6, и балансовый мост плотносадится на платину. При этом усилиепружины 7 исключает воэможность пор- .чи нли поломки цапфы моста 9 и штифтов платины. После установки узла баланса в механизм часов механическая рука манипулятора поднимает мнкроманипулятор над часовым механизмом и возвращается на загрузочную позицию.Далее цикл работы микроманипулятораповтряется./ 1 аким образом, установка вакуум ной трубки на шток-поршне, располоаенном с возмоаностью продольного перемещения в полом корпусе захвата, а такие поворотного. относительно оси, перпендикулярной продольной ; оси корпуса, рычага с захватывающими поверхностями с возможностью4 1083154 8перемещения его в направлении, йараллельном направлению перемещенияпоршня с вакуумной трубкой, позволяет переориентировать детали узлабаланса в микроманипуляторе такимобразом, чтобы в процессе установки узла в часовой механизм обеспечить возмоаность свободного прохождения деталей узла баланса под ранее смонтированные в механизме узлыколес и мостов, т.е. в труднодоступные места.