Завинчивающее устройство Советский патент 1987 года по МПК B23P19/06 

Изобретение относится к технологии сборки и может быть использовано в машиностроении для автоматического завинчивания мелкого крепежа с обеспечением стабильности усилия затяжки.

Цель изобретения - упрощение конструкции за счет исполь зования гиперболического торсионного цилиндра в

качестве шпинделя винтозавинчивающего ю направленным полоскам торсиона 3 и

устройства и жесткого соединения торсионного цилиндра с электродом пьезо- двигателя.

На фиг.1 изображено завинчивающее устройство, разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - гипербо- лоидный торсион, общий вид; на фиг.4 - обоснование выбора угла наклона упругих полосок гиперболоида к торцу оЬе- чайки.

Устройство содержит завинчивающий инструмент - отвертку I с цилиндрической частью 2, охватываемой гипер- болоидным торсионом 3. Торсион имеет два трубчатых основания 4 и 5 равного диаметра, соединенных наклонно расположенными упругими полосками 6.- Гиперболоидный торсион имеет наибольшее сечение у оснований 4 и 5, а наименьшее сечение; горловина гиперболоида находится в середине. Оси упругих полосок 6 развернуты на опре- деленньш угол так, что огибающая упругих полосок при вращении вокруг оси трубы образует гиперболоид.

Торсион 3 фиксируется в стакане 7, причем основание 4 укреплено в стакане жестко, а основание 5 - с зазором. Этим достигается возможность преобразования колебаний торсиона 3 в винтовое движение отвертки 1. При- вод отвертки 1 выполнен в виде пьезо- керамит еской шайбы 8 с двумя электродами 9 и 10, соединенными с генератором электрических колебаний. Пьезоэлектрическая шайба 8 укреплена на торце гиперболоидного торсиона 3, выполняющего функцию волновода. Корпусом завинчивающего устройства служит частотопонижающая накладка 11.

Устройство работает следзпощим образом.

Для завинчивания винта на электроды 9 и 10 подают электрическое напряжение ультразвуковой частоты, что приводит к продольным колебаниям пьезокерамической шайбы 8. Ультразвуковые колебания достигают зоны контакта гиперболоидного торсиона 3 с

в результате трения между ними и ци линдрической частью 2 инструмента.

По окончании завертывания инстру мент автоматически останавливается

15 вследствие пробуксовки в торсионе 3 После этого прекращают подачу элект рического напряжения на пьезоэле- мект. Нажатием на отвертку 1 снизу возвращают ее в исходное положение.

20 При этом величина сцепления межд

горловиной торсиона и инструментом . зависит от внутреннего сечения горловины и угла Наклона зшругой полос ки, которые связаны следующим выра25 жением:

30

35

40

45

50

об arctg

где oi - угол наклона упругой полоск D - внутренний диаметр основани

торсионного цилиндра; d - внутренний диаметр горловин f - прогиб упругой полоски.

Формула изобретени

Завинчивающее устройство, содерж щее пьезодвигатель вращения, шпиндель и закрепленный в- нем инструмен отличающееся тем, чТо, целью упрощения конструкции устройс ва, шпиндель выполнен в виде устано ленного во втулке гиперболического торсионного цилиндра, состоящего из набора упругих полосок, одним концо жестко соединенного с электродом пь зодвигателя и втулкой-, а другой конец торсионного цилиндра свободно расположен в упомянутой втулке, при этом гиперболический торсионный цилиндр имеет горловину, внутреннее с чение которой связано с углом накло на упругой полоски следующим выраже нием :

об arctg

j Df- d-2f2

55 где об - угол наклона упругой полоск D - внутренний диаметр основани

торсионного цилиндра; d - внутренний диаметр горловин f - прогиб упругой полоски.

цилиндрической частью 2 отвертки 1 и приводят завинчивающий инструмент в винтовое движение в направлении по часовой стрелке (при виде сверху) и вниз. Жале отвертки I попадает в шлиц винта и производит его завинчивание.. Вибрационное винтовое перемещение отвертки происходит благодаря

в результате трения между ними и цилиндрической частью 2 инструмента.

По окончании завертывания инструмент автоматически останавливается

вследствие пробуксовки в торсионе 3. После этого прекращают подачу электрического напряжения на пьезоэле- мект. Нажатием на отвертку 1 снизу возвращают ее в исходное положение.

При этом величина сцепления между

горловиной торсиона и инструментом зависит от внутреннего сечения горловины и угла Наклона зшругой полоски, которые связаны следующим выражением:

об arctg

0

5

0

5

0

где oi - угол наклона упругой полоски; D - внутренний диаметр основания

торсионного цилиндра; d - внутренний диаметр горловины; f - прогиб упругой полоски.

Формула изобретения

Завинчивающее устройство, содержя- щее пьезодвигатель вращения, шпиндель и закрепленный в- нем инструмент, отличающееся тем, чТо, с целью упрощения конструкции устройства, шпиндель выполнен в виде установленного во втулке гиперболического торсионного цилиндра, состоящего из набора упругих полосок, одним концом жестко соединенного с электродом пье- зодвигателя и втулкой-, а другой конец торсионного цилиндра свободно расположен в упомянутой втулке, при этом гиперболический торсионный цилиндр имеет горловину, внутреннее сечение которой связано с углом наклона упругой полоски следующим выражением :

об arctg

j Df- d-2f2

где об - угол наклона упругой полоски; D - внутренний диаметр основания

торсионного цилиндра; d - внутренний диаметр горловины; f - прогиб упругой полоски.

f(-f(

Фиг.г

1335399

to.J

Редактор Е.Папп

. - Фиг.1

Составитель А.Коротков Техред М.Ходанич

Заказ 4005/14 Тираж 974Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор А.Тяско

Изобретение относится к технологии сборки и может быть использовано в машиностроении для автоматического завинчивания мелкого крепежа с обеспечением стабильности затяжки. Цель изобретения - упрощение конструкции. Для этого шпиндель выполнен в виде установленного во втулке 7 гипербо- лоидного торсиона 3, одним концом . закрепленного во втулке 7 и прикрепленного к обкладке пьезодвигателя. Торсион 3 имеет горловину, в которой закрепляется инструмент (отвертка). Устройство работает от генератора ультразвуковых колебаний, поданных к электродам 9 и 10, при этом ультразвуковые колебания вызывают окружные колебания эластичных полосок торсиона 3, которые заставляют инструмент совершать вращательное движение. 4 шт. (Л / 00 со СП 00 со ;о (Pus.i