УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОРИЕНТИРОВАНИЯ ДЕТАЛЕЙ ПРИ СБОРКЕ Российский патент 1998 года по МПК B23P19/02 

Изобретение относится к механосборному производству, в частности к устройствам для автоматической ориентации деталей типа плоской шайбы с центральным и двумя радиально расположенными относительно центрального отверстиями и последующей запрессовки в одно из радиально расположенных отверстий установочного штифта.

Известно устройство для ориентации деталей при сборке, содержащее корпус, смонтированные на основании механизм центрирования и поджима с подпружиненным ловителем, механизм поворота ориентируемой детали (SU, авторское свидетельство, 946879, кл. B 23 P 19/02, 1982).

Однако указанное устройство не обеспечивает ориентации деталей при сборке типа плоской шайбы с центральным и двумя радиально расположенными относительно центрального отверстиями.

Известно также устройство для ориентирования деталей при сборке типа плоской шайбы с центральным и двумя радиально расположенными относительно центрального отверстиями, содержащее установленный на основании корпус с опорной плоскостью для ориентируемой детали, в котором размещены центрирующий шток и подпружиненный ловитель (SU, авторское свидетельство, 804339, B 23 P 19/02, 1981).

Однако известное устройство не обеспечивает ориентации деталей типа плоской шайбы с центральным и двумя радиально расположенными относительно центрального отверстиями в автоматическом режиме, который значительно повышает производительность и улучшает условия ориентирования и качество сборки деталей.

Технической задачей, решаемой изобретением, является обеспечение ориентации деталей при сборке типа плоской шайбы с центральным и двумя радиально расположенными относительно центрального отверстиями в автоматическом режиме, который значительно повышает производительность труда и улучшает условия ориентирования и качество сборки деталей.

Данный технический результат достигается за счет того, что устройство для ориентирования деталей при сборке типа плоской шайбы с центральным и двумя радиально расположенными относительно центрального отверстиями содержит установленный на основании корпус с плоскостью для ориентируемой детали, в котором размещены центрирующий шток и подпружиненный ловитель, ориентирующую головку, выполненную с осевым отверстием, установленную в корпусе с возможностью вращения вокруг своей оси и оснащенную приводом вращения, гильзу, размещенную на центрирующем штоке и подпружиненную относительно него в осевом направлении, и упор для ориентируемой детали в виде опорного кольца, закрепленного на основании параллельно плоскости корпуса, который установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль оси центрирующего штока и снабжен приводом этого перемещения. При этом центрирующий шток закреплен в корпусе и размещен вместе с гильзой в осевом отверстии ориентирующей головки, а ловитель установлен на последней параллельно штоку.

Сравнительный анализ предлагаемого технического решения с известным показывает, что предлагаемое устройство отличается от прототипа тем, что оно снабжено ориентирующей головкой, выполненной с осевым отверстием, смонтированной в корпусе с возможностью вращения вокруг своей оси и оснащенной приводом вращения, гильзой, размещенной на центрирующем штоке и подпружиненной относительно него в осевом направлении, и упором для ориентируемой детали в виде опорного кольца, закрепленного на основании параллельно плоскости корпуса, который установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль оси центрирующего штока и снабжен приводом этого перемещения, при этом центрирующий шток закреплен в корпусе и размещен вместе с гильзой в осевом отверстии ориентирующей головки, а ловитель установлен на последней параллельно штоку.

На фиг. 1 изображено устройство общий вид, разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1, шайба на позиции для ориентирования; на фиг. 4 - разрез Б-Б, шайба "поймана" центрирующим штоком, окончательно сцентрирована конусом подпружиненной гильзы и поджата верхней своей плоскостью в опорную поверхность; на фиг. 5 - разрез Б-Б на фиг. 1, шайба сориентирована двумя радиально расположенными относительно центрального отверстиями, т.е. приведена подпружиненным ловителем, радиально расположенными относительно центрального отверстиями в заранее заданное координатное положение.

Предлагаемое устройство содержит закрепленный на нижней плите сварного основания 1 гидроцилиндр 2, шток 3 которого через крышку 4 жестко связан с корпусом 5, установленным на двух цилиндрических направляющих скалках 6 и имеющим возможность перемещаться по этим скалкам 6 вверх-вниз. В расточке корпуса 5 на двух шариковых радиальных подшипниках 7 и одном шариковом упорном подшипнике 8 установлена ориентирующая головка, состоящая из шпинделя 9, внутри которого соосно с ним установлены центрирующий шток 10, жестко соединенный при помощи резьбы с крышкой 4, и гильза 11, имеющая возможность перемещаться в осевом направлении. Верхний конец гильзы 11 имеет центрирующий конус 12 и своим торцом упирается в буртик центрирующего штока 10. Снизу гильза 11 поджата пружиной 13, верхний торец которой упирается в нижний торец гильзы 11, а нижний торец в крышку 4. При перемещении корпуса 5 подпружиненная снизу пружиной 13 и упирающаяся верхним торцом в буртик центрирующего штока 10 гильза 11 имеет возможность перемещаться в осевом направлении одновременно с центрирующим штоком 10 вверх-вниз. Кроме того, наличие пружины 13 позволяет гильзе 11 перемещаться относительно центрирующего штока 10 вниз-вверх вдоль той же оси.

В верхней части шпинделя 9, в его расточке, установлена и закреплена пята 14, имеющая ловитель 15, подпружиненный пружиной 16. В средней части шпинделя 9 на шпонке 17 установлена шестерня 18, входящая в зацепление с зубчатой рейкой 19, установленной в корпусе 5 на направляющих втулках 20. Возвратно-поступательное движение зубчатая рейка 19 получает от установленного на кронштейне 21 гидроцилиндра 22, шток 23 которого соединен с ней муфтой 24. На верхней плите сварного основания 1 установлено приемное устройство 25, по направляющим которого подается для ориентирования плоская шайба 26, имеющая центральное и два радиально расположенных, относительно центрального, отверстия. Сверху над приемным устройством 25, на одной оси с центрирующим штоком 10, установлено опорное кольцо 27.

Перед началом работы устройство устанавливается в исходное положение: шток 3 гидроцилиндра 2 отведен в крайнее нижнее положение. При этом центрирующий шток 10 ориентирующей головки должен находится на 0,5-1 мм ниже плоскости 28 приемного устройства 25, по которой подается плоская шайба 26 подлежащая ориентации. Исходным положением штока 23 гидроцилиндра 22 является любое из двух его крайних положений. Шток 10 имеет коническую поверхность (конус) 29 для компенсации погрешности подачи шайбы 26 на позицию ориентирования, а значит и для гарантированного входа штока 10 в отверстие 30 шайбы 26. Конус 29 переходит в цилиндрическую часть 31 штока 10. Опорное кольцо 27 имеет поверхность 32, служащую упором для ориентируемой детали 26 в процессе ориентации последней. Регулируемый упор 33 предназначен для установки поворота ловителя 15 на один оборот (360^o), во время которого идет поиск одного из радиально расположенных относительно центрального отверстий.

Устройство для ориентирования деталей при сборке плоской шайбы с центральным и двумя боковыми радиально расположенными относительно центрального отверстиями работает следующим образом.

Поданная в приемное устройство 25 и подлежащая ориентации плоская шайба 26 через систему управления выдает сигнал на включение гидроцилиндра 2, шток 3 которого начинает перемещать по направляющим скалкам 6 корпус 5, а значит и всю ориентирующую головку, смонтированную в этом корпусе 5. При движении ориентирующей головки вверх центрирующий шток 10 своим конусом 29 ловит поданную для ориентации плоскую шайбу 26, входя в ее центральное отверстие 30, следующее за конусом 29 цилиндрической частью 31 с определенным зазором, предварительно ориентируя ее в осевом направлении, относительно центрального отверстия. При этом погрешность установки шайбы 26 относительно ориентирующей головки будет равна полуразности действительных размеров диаметров центрального отверстия шайбы 26 - d_о и цилиндрической части 31 центрирующего штока 10 - d_ш, т.е.

.

При этом предварительно сориентированная относительно центрального отверстия 30 плоская шайба 26 остается на плоскости 28 приемного устройства 25, по которой она была подана на позицию ориентирования. По мере дальнейшего перемещения ориентирующей головки вверх подпружиненная гильза 11 своим конусом 12 частично входит в центральное отверстие 30 плоской шайбы 26. Поскольку больший диаметр центрирующего конуса 12 подпружиненной гильзы 11 больше диаметра центрального отверстия 30 плоской шайбы 26, то шайба 26 начнет подниматься вверх до тех пор, пока не упрется верхней своей поверхностью в поверхность 32 опорного кольца 27. Уперевшись в опорное кольцо 27, шайба 26 вставляется, окончательно центрируется конусом 12 подпружиненной гильзы 11 и занимает положение, показанное на фиг. 4 (шайба 26 окончательно сцентрирована относительно центрального отверстия и своим верхним торцом уперта в опорное кольцо 27).

При дальнейшем перемещении ориентирующей головки вверх подпружиненная гильза 11, окончательно сцентрировав своим конусом 12 поданную на сборку шайбу 26 и поджав ее вверх до упора в опорное кольцо 27, останавливается. Дальнейший подъем ориентирующей головки вызывает сжатие пружины 13, увеличивая усилие поджима сцентрированной шайбы 26 центрирующим конусом 12 гильзы 11. Одновременно с подъемом подпружиненный пружиной 16 ловитель 15, встречая на своем пути поджатую вверх до упора в опорное кольцо 27 сцентрированную шайбу 26, упирается в ее нижнюю плоскость и начинает утапливаться в пяту 14, преодолевая сопротивление своей пружины 16. На этом подъем ориентирующей головки заканчивается.

Когда поданная в приемное устройство 25 для ориентации плоская шайба 26 "поймана" конусом 29 центрирующего штока 10 и предварительно сцентрирована его цилиндрической частью 31, вошедшей в центральное отверстие 30 шайбы 26, а подпружиненная гильза 11 своим конусом 12 окончательно сцентрировала и поджала ее, ловитель 15, преодолевая сопротивление пружины 16, утопится в пяту 14. Закончена первая фаза ориентирования шайбы 26 относительно ее центрального отверстия. По окончании этой фазы система управления включает гидроцилиндр 22, шток 23 которого начинает перемещать зубчатую рейку 19, находящуюся в зацеплении с шестерней 18, которая шпонкой 17 соединена со шпинделем 9 ориентирующей головки, т.е. начинает поворачиваться шпиндель 9, а вместе с ним и ловитель 15. Скользя по нижнему торцу шайбы 26 по радиусу, на котором расположено одно из двух радиально расположенных, относительно центрального, отверстий, и, встречая его на своем пути, ловитель 15 под действием пружины 16 влетает в него и поворачивает шайбу 26 относительно ее центральной оси, а значит, и относительно оси ориентирующей головки в заранее заданное координатное положение. Ход зубчатой рейки 19 выбирают таким, что, перемещаясь из исходного положения в конечное до регулируемого упора 33, она поворачивает ориентирующую головку, а значит, и ловитель 15 на один оборот. Поэтому ловитель 15 всегда найдет где угодно по окружности расположенное радиальное отверстие, войдет в него и повернет (довернет) шайбу 26 до нужного, заранее заданного положения.

Условие работы механизма по повороту шайбы до нужного, заранее заданного положения, можно записать:
M_л.о > M_уд.г > M_л.с,
где
M_уд.г - момент, удерживающий шайбу от поворота вокруг оси центрального отверстия, создаваемый усилием подпружиненной гильзы 11;
M_л.с - момент, создаваемый подпружиненным ловителем 15 во время скольжения его по нижнему торцу шайбы 26 в период поиска отверстия;
M_л.о. - момент, создаваемый подпружиненным ловителем 15 после того, когда он вошел в найденное на торце шайбы 26 отверстие.

На этом заканчивается вторая и последняя фаза по ориентированию шайбы 26 (фиг. 5).

Таким образом, шайба 26 сориентирована и подготовлена для проведения с нею дальнейших сборочных операций, например для запрессовки в одно из ее радиально расположенных отверстий, относительно центрального отверстия, установочного штифта.

Применение предлагаемого устройства позволяет автоматизировать процесс запрессовки штифта в одно из радиально расположенных отверстий плоской шайбы, что значительно увеличивает производительность и улучшает условия труда.

Изобретение относится к механосборочному производству и может быть использовано при сборке деталей типа плоской шайбы с центральным и двумя радиально расположенными относительно центрального отверстиями. На основании установлен корпус, в котором размещены центрирующий шток, подпружиненный ловитель и вращающаяся ориентирующая головка с осевым отверстием. На центрирующем штоке размещена гильза, подпружиненная относительно штока в осевом направлении. Корпус имеет плоскость для ориентируемой детали. На основании параллельно данной плоскости закреплено опорное кольцо. Корпус перемещается вдоль оси центрирующего штока от привода. Шток закреплен в корпусе и размещен вместе с гильзой в отверстии ориентирующей головки. Ловитель установлен на головке. В результате обеспечивается возможность ориентирования перед сборкой плоской шайбы в автоматическом режиме. 5 ил.

Устройство для ориентирования деталей при сборке типа плоской шайбы с центральным и двумя радиально расположенными относительно центрального отверстиями, содержащее установленный на основании корпус с плоскостью для ориентируемой детали, в котором размещены центрирующий шток и подпружиненный ловитель, отличающееся тем, что оно снабжено ориентирующей головкой, выполненной с осевым отверстием, смонтированной в корпусе с возможностью вращения вокруг своей оси и оснащенной приводом вращения, гильзой, размещенной на центрирующем штоке и подпружиненной относительно него в осевом направлении, и упором для ориентируемой детали в виде опорного кольца, закрепленного на основании параллельно плоскости корпуса, который установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль оси центрирующего штока и снабжен приводом этого перемещения, при этом центрирующий шток закреплен в корпусе и размещен вместе с гильзой в упомянутом осевом отверстии ориентирующей головки, а ловитель установлен на последней параллельно штоку.