Устройство для автоматической установки детали

СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ группа Л 0 21 одпи А. А. Фельдбаум и Л. Н. Ф ДЕТАЛ АВТОМАТИЧЕСКОЙ УСТАНОВ УСТРОЙСТ етений аявлепо 8 июля 1959 г. за М 638076/25 в Комитет по делам из открытий при Совете Министров СССР етений М 11 за 19 Опубликовано в Бюллетене и При механической обработке деталей сложной конфигурации (например, лопаток турбин, кулачков) возникает необходимость в оптимальном расположении деталей в станке с тем, чтобы обеспечить равномерное распределение припуска на обработку. Такое расположение деталей позволяет сэкономить металл и режущий инструмент, а также сократить время обработки, Необходимость в оптимальной установке изделий возникает также при наиболее экономичной раскройке Бека материала неопределенной формы на заготовки заданной формы, прц сопрякении деталей между собой, с целью автоматизации процесса сбор ки деталей, и т. п.Известные устройства, предназначенные для автоматцческоц установки детали на станке с равномерным распределением прцпуска на обработку, состоят из основания для перемещения детали в пространстве, исполнительных устройств, перемещающих платформу, ц блока индикаторов отклонения от требуемого расположения.Отличительная особенность предложенного устройства заключается в применении системы автоматического поиска, включающей цзме 1 цтельный блок, составленный из индикаторов, диодов, преобразующих устройств и катодного повтсрителя. В устройстве применен также автоматический оптимизатор, входным сигналом которого является выходной сигнал измерительного блока, определяющий положение деталиТакое выполнение устройства обеспечивает выявление наивыгоднейшего расположения детали, Достигается это путем доведения величины, характеризующей отклонение фактического положения детали от требуемого, до наименьшего значения.Другая особенность устройства заключается в том, что на од 1 ш из концов каждого диода его измерительного блока подается переменное напряжение с индикаторов отклонения. Другие концы диодов соединены между собой и присоединены к преобразующему устройству, состоя12 С)031щему из емкос атодного повторителя. Этим достигается получениемаксимаЛЙМ одулю) из отклонений выходных величин датчик ьКроме,торл)один из концов каждого диода измерительного блока4ф сфустрсства подается переменное напряжение с индикаторов отклонения,а дрчгие концыдиодов Через равные сопротивления соединены междусобой и приаединены к преобразователю, состоящему из сопротивленияи катодногоповторителя. Этим обеспечивается получение суммы моду.лей отклонений выходных величин датчика,В устройстве применен также коммутатор, поочередно подклочаощий вход автоматического оптимизатора к каждому из исполнительныхустройств, Подключение это осуществляется при двух приращениях оптимизируемой величины в неправильном направлении. Применениемтакого оптимизатора достигается перемещение детали по несколькимстепеням свободы.На фиг. 1 изображена блок-схема устройства; ца фиг. 2 - схемакритерия оптимального расположения деталей; на фиг. 3 - схема дляопределения модуля максимального отклонения отдельных точек деталей от требуемого расположения; на фиг. 4 - схема для вычислениясуммы модулей отклонений; на фиг. 5 - схема для измерения отклонений деталей от заданного расположения по площади; на фиг. б - схемадля определения величины несовпадения двух тел по объему; на фиг.7 -схема коммутатора автоматического оптимизатора.Блок-схема устройства включает в сеоя блок И индикаторов расположения, блок КО задания критерия оптимальной установки, автоматический оптимизатор АО, платформу П для перемещения деталеЙв пространстве и исполнительные устройства. Индикаторы требуемогорасположения деталей располагаются на неподвижном основании.Устанавливаемую оптимально деталь располагают на платформе П, которая может перемещаться в пространстве под воздействием исполнительных устройств ИУ. Выходная величина каждого из индикаторовпропорциональна отклонению точки деталей, с которой сопрягаются индикаторы, от требуемого положсния. Выходные величины каждого изиндикаторов поступают на блок для заданий критерия оптимальногорасположения деталей.Критерием оптимального располокения деталей может являться:а) величина модуля максимального из Отклонений Отдельных точекдеталей от требуемого расположения б,.б) величина суммы модулей отклонения отдельных точек детал иот требуемого расположения О, + б,)+ о, - ,., б, +,б 1 фиг. 2),в) величина несовпадения по площади или по объему устанавливаемой детали с заданной деталью (заштрихованная часть).Выходная величина блока критерия оптимального расположенияподается на автоматический оптимизатор АО, который воздействует наисполнительные устройства ИУ и при помощи последних перемещаетплатформу П с устанавливаемой деталью по требуемым степеням свободы в направлениях, при которых выходная величина блока критерияоптимального расположения приводится к наименьшему значению. Поиск наилучшего расположения деталей прекращается, когда выходнаявеличина блока критерия оптимального расположения достигает своегоминимального значения.Один из возможных вариантов схемы для определения модуля максимального отклонения отдельных точек деталей от требуемого расположения изображен на фиг. 3. 1-1 а вход схемы подаются с индикаторовотклонения (выполненных, например, и виде индуктивных датчиков)напряжения переменного тока, пропорциональные отклонениям отдельных точек устанавливаемой детали от требуемого положения(бь б 2, бз бл -бл)Напряжение на емкости С при указанном на схеме соединении диодов Д, - Двсегда положительное и пропорционально величине максимального отклонения, Для того чтобы конденсатор не разряжался входной цепью последующего блока, на выходе схемы установлен катодный повторитель.Вариант схемы для вычисления суммы модулей отклонений приведен на фиг. 4. Здесь входные переменные напряжения с индикаторов отклонения подаются через диоды Д, - Дна цепочку суммируюгцих сопротивлений Я, - Я 0. Выходное напряжение, пропорциональное сумме модулей отклонений, снимается с выхода катодного повторителя.Измерение отклонений детали от заданного расположения по площади осуществляется путем измерения величины потока(фпг. 5) света, жидкости или газа, проходящего через плоскость 5 в единицу времени или отражающегося от нее.Определение величины Р, - 11, (фиг. 6) несовпадения двух тел по объему производится путем определения объема жидкости газа в промежутках между устанавливаемыми телами,Во всех рассмотренных случаях для нахождения наименьшей величины отклонения детали от требуемого положения зависимость между выходными величинами индикаторов отклонения и действительными величинами отклонения может быть не линейной. Необходимо только, чтобы выходная величина индикатора отклонения уменьшалась с уменьшением величины отклонения.В качестве автоматического оптимизатора может быть использован, например, оптимизатор с релейной схемой.Для того чтобы перемещать устанавливаемую деталь по нескольким степеням свободы к оптимизатору с одним входом, добавляется коммутатор, одна из возможных схем которого приведена на фиг. 7.ламелям коммутатора подключены обмотки электродвигателей Д, - Д, перемещающих платформу поочередно по каждой из )г степеней свободы. Двигатель вращается лишь в том случае, когда коммутатор подает на его обмотку напряжение Г При переключении щетки Щ коммутатора с ламелей 1 на ламели 2 изменяется направление вращения двигателя. Перемещение щетки коммутатора происходит под воздействием электромагнита ЭМ при замыкании контакта 1 Р, реле Р, оптимизатора. Последний замыкается в том случае, когда выходная величина блока критерия оптимального расположения изменяется в неправильном направлении, т. е. увеличивается.Предмет изобретения1. Устройство для автоматической установки детали на станке с равномерным распределением припуска на обработку, состоящее из основания для перемещения детали в пространстве, исполнительных устройств, перемещающих платформу, и блока индикаторов отклонения от требуемого расположения, отличающееся тем, что, с целью вы. явления наивыгоднейшего расположения детали путем доведения величины, характеризующей отклонение фактического положения детали от требуемого, до наименьшего значения, применены: система автоматического поиска, включающая в себя измерительный блок, составленный из индикаторов, диодов, преобразующих устройств и катодного повторителя; и автоматический оптимизатор, входным сигналом которого яв129031ляется выходной сигнал измерительного олока, определяющий положение детали.2. Устройство по п. 1, о т л н ч а ю щ е е с я тем, что, с целью получения максимального (по модулю) из отклонений выходных величин датчика, на один из концов каждого диода подается переменное напряжение с индикаторов отклонения, а другие концы диодов соединены между собой и присоединены к преобразующему устройству, состоящему из емкости и катодного повторителя,3. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью получения суммы модулей отклонений выходных величин датчика, на один из концов каждого диода подается переменное напряжение с индикаторов отклонения, а вторые концы диодов через равные сопротивления соединены между собой и присоединены к преобразующему устройству, состоящему из сопротивления и катодного повторителя.4. Устройство по п. 1, отл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью осуществления перемещения детали по нескольким степеням свободы, применен коммутатор, поочередно подключающий вход автоматического оптимизатора к каждому из исполнительных устройств при двух приращениях оптимизируемой величины в неправильном направлении,