МОНТАЖНЫЙ ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СБОРКИ РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ Российский патент 2004 года по МПК B25B15/00 F16B23/00 

Изобретение относится к области машиностроения и может использоваться для автоматизированной сборки резьбовых соединений.

Известен монтажный инструмент, содержащий корпус с головкой или гнездом, имеющий соответственно наружные или внутренние элементы зацепления в виде чередующихся продольных выступов и впадин, ответных впадинам и выступам на винте, участки боковой наружной поверхности которых выполнены цилиндрическими, при этом участки цилиндрической поверхности выполнены на впадинах и/или выступах, а поверхность между ними выполнена конической (патент РФ N2091617, кл. F 16 В 23/00, 1997).

Известная конструкция имеет следующие недостатки:
1. Наличие конусных участков на выступах элементов зацепления существенно снижает площадь контактной поверхности, передающей крутящий момент на головку винта, что ограничивает величину усилия предварительной затяжки крепежной детали.

2. Не предусмотрены заходные фаски на продольных выступах монтажного инструмента, что затрудняет центрирование и точную установку инструмента на винт при автоматической сборке.

3. Сложная конструкция монтажного инструмента.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для передачи крутящего момента, содержащее корпус с фасонным гнездом, имеющим внутренние элементы зацепления в виде попеременно чередующихся криволинейных выступов и впадин, равномерно расположенных по окружности и выполненных в соответствии с характеристиками уравнений эпициклоиды и гипоциклоиды (патент РФ 2160396, кл. F 16 B 23/00, 2000).

При такой конструкции рабочей полости затруднены центрирование и точная установка монтажного инструмента на головку детали при автоматизированной сборке. В начальный момент, когда вращающийся монтажный инструмент подводится к фасонной головке детали, зацепление происходит по наружной поверхности выступов. В данном случае вершины выступов на крепежной детали будут сминаться и инструмент быстро выйдет из строя.

Предлагаемым изобретением решается задача создания монтажного инструмента простой конструкции для автоматизированной сборки резьбовых соединений с фасонной головкой, который обеспечивает улучшение центрирования и точную установку монтажного инструмента на крепежную деталь.

Для достижения указанного технического результата в монтажном инструменте для автоматизированной сборки резьбовых соединений, содержащем корпус с фасонным гнездом, имеющим внутренние элементы зацепления в виде попеременно чередующихся криволинейных выступов и впадин, согласно изобретению фасонное гнездо монтажного инструмента имеет заходную фаску с углом 60-62^o, а участки боковой поверхности выступов и впадин выполнены цилиндрическими, при этом форма образующей выступов и впадин, составляющей контур фасонного гнезда инструмента, выполнена из последовательно сопряженных частей, определяемых относительно координат контура головки крепежной детали соотношениями (см. к. 9 и 10), где х, у - координаты контура головки крепежной детали; х', у' - координаты контура фасонного гнезда инструмента; α - угол между крайними, максимально удаленными от центра точками частей впадин, равный не менее 2^o; Δ - зазор между головкой крепежной детали и фасонным гнездом инструмента; k₁, k₂ - коэффициенты соответствия количеству выступов и впадин.

Причем сопряжение между крайними, максимально удаленными от центра точками частей впадин выполнено по радиусу R, определяемому из выражения

где D - наружный диаметр окружности, описывающей выступы фасонной головки крепежной детали.

Благодаря наличию угла α, обеспечивающему дополнительный зазор между крепежной деталью и монтажным инструментом, заходной фаски с углом β гарантирована надежность захвата монтажным инструментом крепежной детали.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг.1 показан разрез монтажного инструмента в продольном сечении; на фиг.2 - вид монтажного инструмента сбоку; на фиг.3 - часть боковой поверхности; на фиг.4 - предлагаемая форма монтажного инструмента в зацеплении с крепежной деталью.

Монтажный инструмент содержит фасонное гнездо 1 и хвостовик 2. Фасонное гнездо имеет заходную фаску 3 с углом β, впадины 4 и выступы 5, боковые поверхности которых выполнены цилиндрическими. Форма попеременно чередующихся впадин 4 и выступов 5 выполнена из последовательно сопряженных частей 6, 7, определяемых относительно координат х, у контура головки 8 крепежной детали, при этом крайние, максимально удаленные от центра, точки В и С, образованные смещением относительно центра на угол α частей 6 контура фасонного гнезда инструмента, сопряжены по радиусу R.

Монтажный инструмент при автоматизированной сборке работает следующим образом.

Вращение от шпинделя сборочного автомата передается на монтажный инструмент. Вращающийся монтажный инструмент подводится к фасонной головке крепежной детали. С помощью заходной фаски 3 инструмент захватывает головку предварительно "наживленной" крепежной детали и свободно проскальзывает вниз по элементам зацепления до упора, чему способствует дополнительный зазор, образованный углом α. Контактные поверхности впадин 5 и выступов 4 плотно прилегают к ответным поверхностям крепежной детали и поворот монтажного инструмента передает необходимый вращающий момент. Возникающие при завинчивании нормальные контактные напряжения действует только в направлении вращения монтажного инструмента, предотвращая вытеснения из зацепления.

Использование предлагаемой конструкции монтажного инструмента при автоматизированной сборке резьбовых соединений обеспечивает надежность зацепления в начальный момент контакта с фасонной головкой крепежной детали, передачу высоких крутящих моментов при затяжке резьбовых соединений и повышает качество сборки.

Изобретение относится к области машиностроения и может использоваться для автоматизированной сборки резьбовых соединений. Монтажный инструмент для автоматизированной сборки резьбовых соединений содержит корпус с фасонным гнездом, имеющим внутренние элементы зацепления в виде попеременно чередующихся криволинейных выступов и впадин. Фасонное гнездо монтажного инструмента имеет заходную фаску с углом 60÷62^o. Участки боковой поверхности выступов и впадин выполнены цилиндрическими. Форма образующей выступов и впадин, составляющей контур фасонного гнезда инструмента, выполнена из последовательно сопряженных частей, определяемых относительно координат контура головки крепежной детали определенными соотношениями. В результате решается задача создания монтажного инструмента простой конструкции, который обеспечивает улучшение центрирования и точную установку монтажного инструмента на крепежную деталь. 4 ил.

Монтажный инструмент для автоматизированной сборки резьбовых соединений, содержащий корпус с фасонным гнездом, имеющим внутренние элементы зацепления в виде попеременно чередующихся криволинейных выступов и впадин, отличающийся тем, что фасонное гнездо монтажного инструмента имеет заходную фаску с углом 60÷62°, а участки боковой поверхности выступов и впадин выполнены цилиндрическими, при этом форма образующей выступов и впадин, составляющей контур фасонного гнезда инструмента, выполнена из последовательно сопряженных частей, определяемых относительно координат контура головки крепежной детали следующими соотношениями:

где х, у - координаты контура головки крепежной детали;

х', у' - координаты контура фасонного гнезда инструмента;

α - угол между крайними, максимально удаленными от центра точками частей впадин, равный не менее 2°;

Δ - зазор между головкой крепежной детали и фасонным гнездом инструмента;

k₁, k₂ - коэффициенты соответствия количеству выступов и впадин,

причем сопряжение между крайними, максимально удаленными от центра точками частей впадин выполнено по радиусу R, определяемому из выражения

где D - наружный диаметр окружности, описывающей выступы фасонной головки крепежной детали.