Роторный станок для сборки узлов с эластичной деталью Советский патент 1986 года по МПК B23P19/08 

Изобретение относится к механосборочному производству и может быть использовано при сборке клапанов аэрозольных упаковок.

Целью изобретения является повышение надежности за счет сборки всего изделия на одном технологическом роторе, а также ориентирования фиксации собираемых деталей.

На фиг. 1 показана структурно-кинематическая схема предлагаемого станка; на фиг. 2 - схема верхней части сборочного блока; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - схема нижней части сборочного блока; на фиг. 5 - схема подающего механизма для жесткого кронштейна; на фиг. 6 - сечение Б-Б на фиг. 5; на фиг. 7 - схема подающего механизма для эластичной основы; на фиг. 8 - схема механизма установки эластичной основы; на фиг. 9 - схема подающего механизма для штока; на фиг. 10 - схема подающего механизма для пружины; на фиг. 11 -17 - последовательность операции сборки изделия-клапана.

Станок (фиг. 1) состоит из неподвижной оси со стационарными управляющими кулачками 2-5, ротора 6 с восемью сборочными блоками 7, подающего механизма 8 для кронщтейна, подающего механизма 9 для эластичной основы, механизма 10 установки эластичной основы, подающего механизма 11 для штока, подающего механизма 12 для пружины, лотков 13-16 для передачи собираемых деталей из вибробункеров (не пока- заны) с ориентирующими устройствами в подающие механизмы, кинематических связей 17, 18 и 19 и привода 20 с кулачковым валом 21 и валом 22 с щестерней 23.

Верхняя часть сборочного блока 7 содержит (фиг. 2 и 3) корпус 24 со щеками 25, базовыми площадками 26 и роликом 27, верхний центрирующий пуансон 28 с буртом 29 и фиксирующей канавкой 30, прижим 31, фиксатор 32 с упором 33 и кулачком 34, разжимное устройство 35 с роликом 36 и пру- жины 37, 38 и 39.

Нижняя часть сборочного блока 7 содержит (фиг. 4) вращающийся базовый стол 40 с прижимами 41, рычажными системами 42, пружиной 43 и винтом 44, взаимодействующим с гайкой 45, нижний центрирую- щий пуансон 46 с центральным отверстием 47, являющимся центрирующей матрицей для щтока, редуктор 48 с роликом 49, взаимодействующим с кулачком 2, стакан 50 с упором 51 и вилку 52 с роликом 53, взаимодействующим с кулачком 3.

Подающий механизм 8 (фиг. 5 и 6) для кронштейна содержит корпус 54 с упором 55 и направляющей 56, подающую каретку 57, ограничительную каретку 58 и пружину 59.

Подающий механизм 9 (фиг. 7) для эластичной основы содержит качающийся поддон 60 с прорезью 61, рычаг 62 с пружиной 63 и упор 64.

Механизм 10 (фиг. 8) установки эластичной основы содержит тягу 65, соединенную со стаканом 66 через пружину 67.

Подающий механизм 11 (фиг. 9) для щтока содержит поворотный ротор 68 с центрирующими отверстиями 69 и 70, зубчатым колесом 71, перекачивающимся коромыслом 72 с цангами 73 и 74 и сервопружиной 75, стационарный фиксатор 76 и толкатель 77.

Подающий механизм 12 (фиг. 10) для пружины содержит поворотный ротор 78 с центрирующими отверстиями 79 и 80, зубчатыми колесами 81 и 82, переключающимся коромыслом 83 с цангами 84 и 85 и сервопружиной 86, стационарный фиксатор 87, поворотный стол 88 с центрирующими штырями 89 и 90 и зубчатым колесом 91, стационарный корпус 92 с входным каналом 93 и выходным каналом 94, ползун 95 с отверстием 96 и отсекателем 97.

Станок работает следующим образом.

Собираемые детали загружают в вибробункеры (не показаны), снабженные ориентирующими устройствами, из которых они поступают в лотки 13-16 (фиг. 1). Привод 20 снабженный восьмипозиционным мальтийским механизмом, вращает кулачковый вал 21 непрерывно, а ротор 6 с восемью сборочными блоками 7 и вал 22 с щестерней 23 - периодически. Во время выстоя ротора 6 производится одновременная подача и установка собираемых деталей в посадочные места сборочных блоков 7 (фиг. 11 - 14).

Во время перемещения ротора 6 одновременно производится подача эластичной основы на нижний центрирующий пуансон 46 нижней части сборочного блока 7 (фиг. 4 и 7), зажим эластичной основы на базовом столе 40, поворот ротора 68 механизма 11 (фиг. 9), поворот ротора 78 и стола 88 механизма 12 (фиг. 10), опускание верхней части сборочного блока 7 до упора кронщтейна в эластичную основу (фиг. 15), сборка клапана (фиг. 16) и сброс готового изделия (фиг. 17).

Подающий механизм 8 (фиг. 11) получает привод от кулачкового вала 21 через кинематическую связь 17. Ориентированные кронштейны поступают по лотку 13 в подающую каретку 57 (фиг. 5 и 6). Каретка 57, двигаясь по направляющей 56, установленной в корпусе 54, перемещает кронштейн в сторону верхней части сборочного блока 7. По пути каретка 57 подхватывает ограничительную каретку 58, которая закрывает открытую часть каретки 57, ограничивая свободу кронштейна. При дальнейшем перемещении верхняя часть кронштейна входит в верхнюю часть сборочного блока 7 (фиг. 2 и 3) между щеками 25. При входе в верхнюю часть сборочного блока 7 кронщтейн нажимает на упор 33, связанный с фиксатором 32 и кулачком 34, сжимая пружину 39. Фиксатор 32 выходит из канавки 30 центрирующего пуансона 28, освобождая пру

жины 37 и 38, а кулачок 34 перемещается в зону действия рычага 62 (фиг. 7). Центрирующий пуансон 28 (фиг. 2 и 3) под действием пружины 37 опускается, попадает в верхнее отверстие кронштейна, центрируя тем самым кронштейн по верхнему отверстию Прижим 31, освобожденный буртом 29 центрирующего пуансона 28, под действием пружины 38 прижимает кронштейн к базовым площадкам 26. Подающая каретка 57 (фиг. 5 и 6) возвращается принудительно в исходное положение, ограничительная каретка 58 под действием пружины 59 возвращается до упора 55 в корпусе 54. Таким образом, подающая каретка 57 становится открытой частью со стороны лотка 15.

Эластичная основа поступает по лотку 16 (фиг. 1) на качающийся поддон 60 (фиг. 7) с прорезью 61 подающего механизма 9. При перемещении ротора 6 кулачок 34 верхней части сборочного блока 7 нажимает на рычаг 62, жестко связанный с поддоном 60. Под- дон 60 с лежащей на нем эластичной основой наклоняется, растягивая пружину 63. Нижний центрирующий пуансон 46 сборочного блока 7 проходит в прорезь 61, подхватывает эластичную основу за центральное отверстие и снимает седло с поддона 60. Кулачок 34 блока 7 сходит с рычага 62, который вместе с поддоном 60 возвращается до упора 64 под действием пружины 63. При отсутствии в верхней части сборочного блока 7 кронштейна кулачок 34 находится вне зоны рычага 62, эластичная основа ос- тается на поддоне 60, а центрирующий пуансон 46 сборочного блока 7 проходит свободным.

Механизм 10 (фиг. 1) установки эластичной основы получает привод от кулачкового вала 21 через кинематическую связь 18. Тяга 65 (фиг. 8) перемещается вниз, нажимая стаканом 66 через пружину 67 на предварительно насаженную на центрирующий пуансон 46 (фиг. 4) нижней части сборочного блока 7 эластичную основу. После пере- мещения эластичной основы до упора в базовый стол 40 нижней части сборочного блока 7 тяга 65 со стаканом 66 и пружиной 67 возвращается в исходное положение.

Ролик 53 (фиг. 4) сборочного блока 7, находясь в контакте с пазом неподвижного кулачка 3, вилкой 52 перемещает стакан 50 в верхнее положение. Упоры 51 освобождают рычажные системы 42, которые, сжимаясь пружиной 43, прижимают эластичную основу прижимами 41 к базовому столу 40.

Под&ющий механизм 11 (фиг. 1) для што- ка и подающий механизм 12 для пружины получают привод вертикального перемещения от кулачкового вала 21 через кинематическую связь 19.

Поворотный ротор 68 (фиг. 9) перемещается вниз вместе с коромыслом 72 и сервопружиной 75. При перемещении вниз ротора 68 стационарный фиксатор 76, попадая

в отверстие 70, устанавливает цангу 73 с зажатым в ней штоком соосно с отверстием 47 (фиг. 4) нижней части сборочного блока 7. При дальнейщем перемещении ротора 68 шток попадает в отверстие 47 в нижнем центрирующем пуансоне 46, на котором установлена эластичная основа, а раскрытая цанга 74 (фиг. 9) находит на следующий шток, при этом коромысло 72 упирается в стационарный фиксатор 76, поворачивается и переводит сервопружину 75 через мертвую точку. Сервопружина 75 дово- рачивает коромысло 72 до закрытия цанги 74 на зажим следующего штока и раскрывает цангу 73, освобождая шток, установленный в отверстие 47 пуансона 46. Далее кинематическая связь 19 поднимает ротор 68 в верхнее положение с зажатым в цанге 74 следующим штоком и раскрытой цангой 73. Толкатель 77, выталкивающий очередной шток под приемную цангу коромысла 72, получает привод от известного механизма контроля наличия эластичной основы (не показано) на базовом столе 40.

Подающий механизм 12 (фиг. 10) для пружины работает параллельно с механизмом 11 и осуществляет установку пружины на щток цангой 84, захватывая цангой 85 очередную пружину. Работа этой части механизма 12 осуществляется аналогично работе механизма 11.

Пружины поступают из лотка 16 (фиг. 1) в канал 93 корпуса 92 и упираются в от- секатель 97 ползуна 95.

Во время перемещения в вертикальном направлении ротора 78 связанный с ним кинематической связью (не показано) ползун

95перемещается до совмещения отверстия

96с каналом 93. Одна пружина западает в отверстие 96 ползуна 95, затем ползун 95 с пружиной в отверстии 96 перемещается до совмещения отверстий 96 с выходным каналом 94 корпуса 92, при этом отсекатель 97 удерживает остальной столб пружин в канале 93. Пружина, находивщаяся в отверстии 96 ползуна 95, проходит через канал 94 корпуса 92 и нанизывается на центрирующий штырь 89 поворотного стола 88.

Шестерня 23 (фиг. 1), находящаяся на вращающемся одновременно с ротором 6 валу 22, находится в зацеплении с зубчатыми колесами 71 механизма 11 и 81 механизма 12 (фиг. 9 и 10).

Ротор 68 (фиг. 9) поворачивается вместе с коромыслом 72 на пол-оборота, перенося щток, зажатый в цанге 74 в зону установки его в отверстие 47 нижнего центрирующего пуансона 46, а раскрытую цангу 73 в зону приема следующей эластичной основы.

Ротор 78 (фиг. 10) поворачивается вместе с коромыслом 83 на пол-оборота, перенося пружину, зажатую в цанге 85, в зону установки ее на шток, а раскрутую цангу 84

в зону приема очередной пружины. Одновременно поворачивается стол 88, связанный с ротором 78 парой зубчатых колес 82 и 91, перенося центрирующий штырь 89 с установленной на нем пружиной под раскрытую цангу 84, а свободный центрирующий штырь 90 под канал 94 корпуса 92. При переносе пружины из-под канала 94 под раскрутую цангу известным механизмом (не показан) производится контроль наличия соответствующего штока и при отсутствии его производится сброс пружины с центрирующего штыря.

Верхняя часть сборочного блока 7 (фиг. 1 и 2), перемешаясь вместе с ротором 6 относительно неподвижного кулачка 4, опускается за счет ролика 27, контактирующего с пазом кулачка 4, до соприкосновения кронштейна с верхней частью эластичной основы, установленной на базовом столе 40 (фиг. 15).

Базовый стол 40 (фиг. 4) вместе с установленной и зажатой на нем эластичной основой, штоком и пружиной получает винтовое движение благодаря вращению винта 44 относительно гайки 45. Винт 44 получает вращение от ролика 49, находящегося в контакте с пазом неподвижного кулачка 2, через редуктор 48. Благодаря винтовому движению эластичная основа, деформируясь, ввинчивается в нижнее цилиндрическое отверстие кронштейна, закрепленного в верхней части сборочного блока 7 между щеками 25 (фиг. 2), предотвращаю- щими проворот кронштейна. При этом шток, центрируемый в отверстии 47 (фиг. 4) нижнего центрирующего пуансона 46, вытесняет верхний центрирующий пуансон 28 (фиг. 2),

находившийся в верхнем отверстии кронштейна, и становится на его место (фиг. 16).

Ролик 53 (см. фиг. 4), находящийся в контакте с пазом неподвижного кулачка 3, вилкой 52 перемещает стакан 50 в нижнее положение. Упоры 51 стакана 50 поворачивают рычажные системы 42, растягивая пружину 43, и освобождают эластичную основу, разводя прижимы 41.

Винт 44 получает обратное вращение относительно гайки 45 от ролика 49, находящегося в контакте с пазом неподвижного кулачка 2, через редуктор 48, благодаря чему все элементы нижней части сборочного блока возвращаются в нижнее исходное положение, оставляя собранный клапан зажатым в верхней части сборочного блока за кронштейн.

Верхняя часть сборочного блока поднимается в верхнее исходное положение благодаря взаимодействию ролика 27 с кулачком 4. В конце хода ролик 36 входит в соприкосновение с неподвижным упором 5 (фиг. 1) и через разжимное устройство 35 (фиг. 2) поднимает центрирующий пуансон 28, сжимая пружину 37. Центрирующий пуансон 28 буртом 29 подхватывает прижим 31 и увлекает его за собой, сжимая пружину 38 и освобождая собранный клапан. При совмещении канавки 30 с осью фиксатора 32 последний под воздействием пружины 39 перемещается в канавку 30, выталкивая упором 33 готовое изделие (фиг. 17).

Далее верхняя часть сборочного блока поднимается, достигая исходное положение. Все части сборочного блока останавливаются в исходном положении, и цикл повторяется.

i

cpuS.Z

/J A

фиг.5

4/

«/

llS

Ш

фиг л

S8

54/

с. г

6 В

фие.7

фиг 8

4

сригЗ

4WWVVVVW

Z7//c /J

bvvvwwvvv

(j&i/. /4

И WVWWWVV

(pus. г. 12

I

ер иг. 5

hVWWWWNA t/p. /

(рае./7

Составитель A. Гудков

Редактор М. БандураТехред И. ВересКорректор В. Бутяга

Заказ 4866/11Тираж 1001Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4