УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСТАНОВКИ КРЕПЕЖНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ Российский патент 2010 года по МПК B21J15/04 B21J15/26 

Настоящее изобретение относится к устройству согласно ограничительной части п.1 формулы изобретения.

Подобное устройство известно из DE 19643656 A1. Такое известное устройство для установки крепежных элементов, состоящих из плоской шляпки и отходящего от нее штырька, имеет подающий привод, предназначенный для подачи соединенных между собой соединительными элементами крепежных элементов из магазина в готовое к установке положение. Подобное устройство имеет далее установочный механизм, который оснащен совершающим прямолинейное возвратно-поступательные движение установочным инструментом и предназначен для выталкивания из устройства очередного находящегося в готовом к установке положении крепежного элемента к несущей детали для установки на ней.

В основу изобретения была положена задача разработать устройство указанного в начале описания типа, которое было бы сравнительно простым в обращении с ним.

Указанная задача в отношении устройства указанного в начале описания типа решается согласно изобретению с помощью отличительных признаков, представленных в п.1 формулы изобретения.

В предлагаемом в изобретении устройстве для подачи и для установки крепежных элементов используется единственный приводной двигатель. Благодаря этому предлагаемое в изобретении устройство имеет сравнительно малую массу, что существенно упрощает обращение с ним при установке крепежных элементов прежде всего при работе на конвейере.

Различные предпочтительные варианты осуществления изобретения приведены в зависимых пунктах формулы изобретения.

Другие варианты осуществления изобретения и его преимущества более подробно рассмотрены ниже на примере одного из предпочтительных вариантов его осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показано:

на фиг.1 - вид сбоку и частично в разрезе выполненного по одному из вариантов предлагаемого в изобретении устройства, имеющего подающий привод и установочный механизм, приводимые в действие общим приводным двигателем,

на фиг.2 - установочный механизм с изображением его наиболее существенных для пояснения принципа работы предлагаемого в изобретении и показанного на фиг.1 устройства элементов в исходном состоянии до начала установки крепежного элемента,

на фиг.3 - установочный механизм с изображением его наиболее существенных для пояснения принципа работы предлагаемого в изобретении и показанного на фиг.1 устройства элементов в подпружиненном состоянии,

на фиг.4 - фрагмент показанного на фиг.3 установочного механизма в зоне паза, управляющего перемещением ударной втулки,

на фиг.5 - установочный механизм с изображением его наиболее существенных для пояснения принципа работы предлагаемого в изобретении и показанного на фиг.1 устройства элементов в конечном состоянии, и

на фиг.6 - фрагмент показанного на фиг.5 установочного механизма в зоне паза, управляющего перемещением ударной втулки.

На фиг.1 в виде сбоку и частично в разрезе показано предлагаемое в изобретении устройство, выполненное по одному из вариантов. Такое устройство в показанном на этом чертеже варианте его выполнения по своей внешней форме напоминает пистолет и имеет удлиненный корпус 1 и соединенную с ним рукоятку 2. С обращенной от корпуса 1 стороны к рукоятке 2 крепится съемный аккумулятор 3.

С обращенной от рукоятки 2 стороны на корпусе 1 смонтирована подводящая направляющая 4, к которой из не показанного на фиг.1 питателя или в квазибесконечном режиме с рулона в соединенном между собой соединительными элементами виде подаются крепежные элементы. Питатель предпочтительно выполнять винтового типа со спиральной внутренней направляющей для размещения крепежных элементов, что позволяет при сравнительно малых габаритах питателя размещать в нем большое количество крепежных элементов.

В показанном на чертеже варианте крепежные элементы выполнены в виде разжимных фиксаторов 5, которые поступают с подводящей направляющей 4 под привинченной к корпусу 1 и выполненной по типу дужки крепежной проушиной 6 на подающую направляющую 7, интегрированную в корпус 1. Подающая направляющая 7 огибает закругленную головную часть 8 корпуса и имеет расположенный в продольном направлении корпуса 1 торец 9, на котором разжимные фиксаторы 5 располагаются в готовом к установке положении. В показанном на фиг.1 варианте в таком готовом к установке положении находится один разжимной фиксатор 5.

Разжимные фиксаторы 5 целесообразно располагать между двумя служащими соединительными элементами и не показанными на фиг.1 боковыми полосками, которые с одной своей стороны выполнены с зацепляемой структурой, например с односторонним рифлением, с зубцами или с рядом равноотстоящих друг от друга отверстий. При правильном расположении разжимных фиксаторов с такой зацепляемой структурой 5 зацепляется установленная в корпусе 1 с возможностью вращения входная звездочка 10, обеспечивающая надлежащую подачу разжимных фиксаторов к торцу 9.

По другую от подающей направляющей 7 стороны торца на корпусе 1 смонтирован поворачивающийся к нему против усилия пружины деблокирующий рычажок 11, который отстоит от корпуса 1 и свободный конец которого доходит до торца 9. Подобный деблокирующий рычажок 11 во взаимодействии с индуктивным деблокирующим датчиком служит для управления циклом установки разжимных фиксаторов 5, деблокируя их подачу только в своем показанном на фиг.1 положении, в котором он не повернут к корпусу 1 и тем самым удален от него на максимальное расстояние.

В корпусе 1 расположен приводной механизм с единственным приводным электродвигателем 12, запитываемым от аккумулятора 3. Приводной двигатель 12 имеет приводимый во вращение выходной вал 13, который кинематически связан с редуктором 14 передаточного механизма. Передаточный механизм имеет также передвижное ведущее зубчатое колесо 15, которое через управляющую обгонную муфту 16, которая передает вращающий момент при вращении выходного вала 13 двигателя в одном - первом - направлении, кинематически связано с валом 17 редуктора 14 передаточного механизма. Помимо этого передаточный механизм имеет ведущее зубчатое колесо 18, которое через обгонную муфту 19, взаимодействующую с валом 17 редуктора, кинематически связано с червяком 20 подающего привода 21. Обгонная муфта 19 передает вращающий момент при вращении выходного вала 13 двигателя в другом - втором - направлении, противоположном указанному выше первому направлению его вращения.

Предлагаемое в изобретении устройство в показанном на фиг.1 варианте его выполнения имеет также индуктивный датчик 22, который входит в состав управляющего устройства и позволяет определять положение передвижного ведущего зубчатого колеса 15 путем регистрации и передачи счетных импульсов в электронные схемы определения местоположения передвижного ведущего зубчатого колеса, входящие в состав управляющего устройства. В рассматриваемом варианте выполнения предлагаемого в изобретении устройства управляющее устройство оснащено индуктивным датчиком 23, который, например, передает в электронные схемы управления счетные импульсы, на основании которых можно определять положение ведущего зубчатого колеса 18, приводящего во вращение червяк.

Тем самым подача разжимных фиксаторов 5 к торцу 9 обеспечивается путем передачи вращения вала 17 редуктора, во-первых, на зубчатое колесо 24 на управляющем валу через передвижное ведущее зубчатое колесо 15 и, во-вторых, на последовательно зацепляющиеся между собой зубчатые колеса 25, 26, 27, 28 подающего привода 20 через червяк 20.

Предлагаемое в изобретении устройство в показанном на фиг.1 варианте его выполнения имеет далее выполненный по типу пистолетного спускового крючка и соединенный с электронными схемами управления орган 29 управления, который является еще одним компонентом управляющего устройства и который предназначен для более подробно рассмотренного ниже управления приводным двигателем 12 путем последовательного изменения направлений вращения его вала на взаимно противоположные для помещения разжимного фиксатора 5 на торец 9 в готовое к установке положение, которое предпочтительно контролировать соответствующим датчиком, и для последующей установки разжимного фиксатора на место.

На фиг.2 показаны наиболее существенные элементы установочного механизма 30, который используется в предлагаемом в изобретении устройстве, изображенном на фиг.1, и который представлен на фиг.2 в проекции, повернутой в горизонтальной плоскости на 180° по отношению к проекции, изображенной на фиг.1. Установочный механизм имеет зубчатое колесо 24, которое неподвижно соединено с управляющим валом 31, который в свою очередь установлен в соответствующей опоре 32 с возможностью вращения в ней. С управляющим валом 31 кинематически связана охватывающая его ударная втулка 33, которая расположена по другую от зубчатого колеса 24 сторону опоры 32 управляющего вала. В ударную втулку 33 с ее обращенной от опоры 32 управляющего вала стороны одним своим концом упирается спиральная пружина 34 сжатия, которая другим своим концом опирается на контропорную пластину 35, которая соединена с не показанным на фиг.2 корпусом 1.

Установочный механизм 30 имеет далее перемещаемую в продольном направлении управляющего вала 31 толкающую втулку 36, которая расположена с обращенной от опоры 32 управляющего вала стороны зубчатого колеса 24. Эта толкающая втулка 36 соединена с одним концом проходящего в продольном направлении управляющего вала 31 толкателя 37, который представляет собой установочный инструмент и который другим своим концом обращен к торцу 9 предлагаемого в изобретении устройства.

Показанный на фиг.2 установочный механизм 30 имеет также неподвижную относительно корпуса 1 базирующую деталь 38, в которой в показанном на фиг.2 варианте расположен распорный стержень 39 разжимного фиксатора 5, вдвигаемый в процессе установки разжимного фиксатора в его полый корпус 40 и охватываемый им.

В показанном на фиг.2 исходном состоянии установочного механизма ударная втулка 33 отстоит от опоры 32 управляющего вала, и поэтому пружина 34 сжатия прикладывает к ударной втулке 33 сравнительно высокое поджимающее ее усилие. В таком исходном состоянии толкающая втулка 36 расположена рядом с зубчатым колесом 24 в положении, в котором толкатель 37 на максимальное расстояние отведен от торца 9, а распорный стержень 39 разжимного фиксатора в процессе его подачи подающим приводом 21 может беспрепятственно укладываться в обращенную к торцу 9 концевую часть базирующей детали 38.

На фиг.3 изображенный на фиг.2 установочный механизм показан в подпружиненном состоянии, в котором после поворота управляющего вала 31 в результате поворота выходного вала 13 двигателя вокруг своей оси в первом направлении и в результате связанного с этим принудительного перемещения штифта 41, соединенного с толкающей втулкой 36, в управляющем перемещением толкателя пазу 42, который выполнен на управляющем валу 31, толкатель 37 переместился в положение, в котором его обращенный к торцу 9 конец располагается заподлицо с соответствующим концом базирующей детали 38 и тем самым закрывает находящийся в ней распорный стержень 39 разжимного фиксатора 5, корпус 40 которого при этом прилегает к толкателю 37 и который до этого за счет несколько увеличенного хода толкателя 37 был отделен от соединительных элементов и тем самым более не скреплен ими с остальными разжимными фиксаторами.

В показанном на фиг.3 состоянии установочного механизма виден также паз 43, выполненный на управляющем валу 31 по другую от зубчатого колеса 24 сторону опоры 32 управляющего вала и управляющий перемещением ударной втулки.

На фиг.4 показан фрагмент изображенного на фиг.2 установочного механизма с находящейся в исходном положении ударной втулкой 33, наружная боковая поверхность которой на фиг.4 не показана. Как показано на фиг.4, в пазу 43 перемещается соединенный с ударной втулкой 33 штифт 44, который в исходном положении установочного механизма располагается в выемке 45, которая образована соответствующим изгибом указанного паза. Паз 43 выполнен при этом такой формы, что при повороте управляющего вала 31 из показанного на фиг.2 исходного состояния в показанное на фиг.3 подпружиненное состояние ударная втулка 33 остается в поджатом состоянии, тогда как показанный на фиг.3 штифт 41 скользит в выполненном соответствующей формы пазу 42 и перемещает толкающую втулку 36 в показанное на фиг.3 положение.

На фиг.5 показан установочный механизм изображенного на фиг.1 предлагаемого в изобретении устройства в конечном состоянии по завершении процесса установки разжимного фиксатора, выполнявшегося после нажатия на орган 29 управления. При нажатии на орган 29 управления управляющий вал 31 при дальнейшем вращении выходного вала 13 в первом направлении поворачивается до тех пор, пока ударная втулка 33, которая по достижении управляющим валом 31 определенного углового положения может свободно перемещаться в его продольном направлении, скачкообразно не переместится с высоким импульсом под действием усилия пружины 34 сжатия, которая в подпружиненном состоянии установочного механизма находилась в предварительно сжатом состоянии, к опоре 32 управляющего вала. В результате передачи такого импульса толкателю 37 распорный стержень 39 разжимного фиксатора всаживается в корпус 40 разжимного фиксатора, предварительно вставленный в предусмотренное под него отверстие в несущей детали, причем перед всаживанием распорного стержня разжимного фиксатора в его корпус 40 обращенный от него торец распорного стержня 39 разжимного фиксатора прилегает к участку стенки, смещенному назад относительно торцового конца толкателя 37. На этом цикл установки одного разжимного фиксатора 5 на место заканчивается.

На фиг.6 показан фрагмент изображенного на фиг.5 установочного механизма, ударная втулка 33 которого так же, как и на фиг.4, показана без ее наружной боковой поверхности. На фиг.6 видна выемка 46, которая образована имеющим в этом месте соответствующий изгиб участком паза 43 и в которой при нахождении установочного механизма в подпружиненном состоянии располагается управляющий перемещением ударной втулки штифт 44. На фиг.6 виден также проходящий в продольном направлении управляющего вала 31 участок паза 43, обеспечивающий возможность свободного перемещения ударной втулки 33 к опоре 32 управляющего вала. Для перевода установочного механизма из показанного на фиг.6 положения вновь в исходное положение путем вращения выходного вала 13 двигателя в первом направлении ударная втулка 33 при дальнейшем повороте управляющего вала 31 вокруг своей оси, происходящем автоматически после нажатия на орган 29 управления для всаживания распорного стержня 39 разжимного фиксатора в его полый корпус, перемещается обратно в показанное на фиг.2 положение штифтом 44, который при этом движется по поднимающемуся в направлении к пружине 34 сжатия участку паза 44, а толкающая втулка 36 также переводится в показанное на фиг.2 исходное положение штифтом 41, который при этом перемещается по соответствующим образом поднимающемуся участку паза 42.

Непосредственно после помещения ударной втулки 33 и толкающей втулки 36 в исходное положение направление вращения выходного вала 13 двигателя переключается под управлением электронных схем управления на второе, в результате чего обгонная муфта 16 отключается и кинематически отсоединяет установочный механизм 30 от выходного вала двигателя, тогда как обгонная муфта 19, наоборот, включается и начинает передавать вращение на подающий привод 21, которым в готовое к установке положение помещается следующий разжимной фиксатор 5.

Очевидно, что при соответствующем исполнении толкателя 37 и базирующей детали 38 предлагаемое в изобретении устройство можно использовать и для установки иных крепежных элементов, отличных от рассмотренных выше разжимных фиксаторов 5, не выходя при этом за объем настоящего изобретения.

Изобретение относится к устройствам для установки крепежных элементов, преимущественно, разжимных фиксаторов, соединенных между собой соединительными элементами. Устройство содержит подающий привод для последовательной подачи крепежных элементов в положение их установки и установочный механизм. Указанный механизм имеет установочный инструмент, который совершает прямолинейное возвратно-поступательное движение. Инструмент предназначен для выталкивания крепежного элемента к несущей детали для установки в ней. В устройстве предусмотрен приводной механизм с приводным двигателем, который имеет приводимый во вращение выходной вал. Кроме того, имеется управляющее устройство для задания направления вращения упомянутого выходного вала. Приводной двигатель при вращении его выходного вала в одном направлении кинематически связан посредством передаточного механизма с подающим приводом. При вращении выходного вала в другом направлении приводной двигатель кинематически связан с установочным механизмом. Конструкция устройства позволяет упростить обращение с ним. 12 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Устройство для установки крепежных элементов, преимущественно соединенных между собой соединительными элементами разжимных фиксаторов (5), содержащее подающий привод (21), который предназначен для последовательной подачи крепежных элементов (5) с помощью подающего устройства (7) в готовое к установке положение, и установочный механизм (30), который имеет совершающий прямолинейное возвратно-поступательные движение установочный инструмент (37) и предназначен для выталкивания находящегося в готовом к установке положении крепежного элемента (5) к несущей детали для установки на ней, отличающееся тем, что в нем предусмотрены приводной механизм с приводным двигателем, который имеет приводимый во вращение выходной вал (13) и через передаточный механизм (14, 15, 16, 17, 18) кинематически связан с подающим приводом (21) и установочным механизмом (30), и управляющее устройство для задания направления вращения выходного вала (13) приводного двигателя (12), который при вращении его выходного вала (13) в одном направлении кинематически связан передаточным механизмом (14, 15, 16, 17, 18) с подающим приводом (21), а при вращении его выходного вала (13) в другом направлении кинематически связан с установочным механизмом (30).

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что передаточный механизм имеет две обгонные муфты (16, 19), одна из которых включается при вращении выходного вала (13) двигателя в одном направлении, а другая - при вращении выходного вала (13) двигателя в другом направлении.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что установочный механизм (30) имеет управляющий вал (31), на котором подвижно установлена соединенная с установочным инструментом (37) толкающая втулка (36), которая имеет возможность перемещения в продольном направлении управляющего вала (31) между отведенным назад и выдвинутым вперед положениями.

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что для управления перемещением толкающей втулки (36) управляющий вал (31) имеет паз (42), в который входит перемещаемый в нем штифт (41), соединенный с указанной толкающей втулкой (36).

5. Устройство по п.3, отличающееся тем, что установочный механизм (30) имеет ударную втулку (33), которая установлена с возможностью перемещения в продольном направлении управляющего вала (31) между отведенным назад и выдвинутым вперед положениями и предназначена для выталкивания крепежного элемента (5) на установочный инструмент (37).

6. Устройство по п.4, отличающееся тем, что установочный механизм (30) имеет ударную втулку (33), которая установлена с возможностью перемещения в продольном направлении управляющего вала (31) между отведенным назад и выдвинутым вперед положениями и предназначена для выталкивания крепежного элемента (5) на установочный инструмент (37).

7. Устройство по п.5, отличающееся тем, что для управления перемещением ударной втулки (33) управляющий вал (31) имеет паз (43), в который входит перемещаемый в нем штифт (44), соединенный с указанной ударной втулкой (33).

8. Устройство по п.6, отличающееся тем, что для управления перемещением ударной втулки (33) управляющий вал (31) имеет паз (43), в который входит перемещаемый в нем штифт (44), соединенный с указанной ударной втулкой (33).

9. Устройство по одному из пп.1-8, отличающееся тем, что установочный инструмент (37) выполнен с возможностью поштучного отделения крепежных элементов (5) перед циклом установки очередного их них.

10. Устройство по одному из пп.1-8, отличающееся тем, что установочный механизм (30) имеет установочный инструмент (37), предназначенный для установки разжимных фиксаторов (5), имеющих полый корпус (40) и распорный стержень (39), и воздействующий на указанный распорный стержень (39).

11. Устройство по п.9, отличающееся тем, что установочный механизм (30) имеет установочный инструмент (37), предназначенный для установки разжимных фиксаторов (5), имеющих полый корпус (40) и распорный стержень (39), и воздействующий на указанный распорный стержень (39).

12. Устройство по п.10, отличающееся тем, что установочный механизм (30) имеет пружину (34) сжатия, а установочный инструмент (37) для выталкивания разжимного фиксатора (5) выполнен с возможностью перевода в подпружиненное состояние, в котором указанная пружина (34) сжатия прикладывает к соединенной с установочным инструментом (37) втулке (33) действующее в направлении разжимного фиксатора (5) усилие, и с возможностью установки распорного стержня (39) разжимного фиксатора в его полый корпус (40) после нажатия на орган (29) управления, входящий в состав управляющего устройства.

13. Устройство по п.11, отличающееся тем, что установочный механизм (30) имеет пружину (34) сжатия, а установочный инструмент (37) для выталкивания разжимного фиксатора (5) выполнен с возможностью перевода в подпружиненное состояние, в котором указанная пружина (34) сжатия прикладывает к соединенной с установочным инструментом (37) втулке (33) действующее в направлении разжимного фиксатора (5) усилие, и с возможностью установки распорного стержня (39) разжимного фиксатора в его полый корпус (40) после нажатия на орган (29) управления, входящий в состав управляющего устройства.