Станок для напрессовки подшипников на вал Советский патент 1993 года по МПК B23P19/02 

Изобретение относится к области машиностроения, а именно комплекс станок- робот для сборки напрессовкой и может быть применено во всех областях народного хозяйства, где необходима сборка деталей типа вал-втулка с гарантированным натягом.

Известен станок для сбора подшипников качения на валы электрических машин малой мощности, содержащий смонтированные на станине опору с V-образными прорезями для фиксации ротора с валом, симметрично по оси сборки - расположенные относительно опоры планшайбы с гнездами для напрессовываемых подшипников и силовые цилиндры, штоки которых связаны с планшайбами.

Недостатком станка является то, что для напрессовки подшипников на вал ротора требуются большие усилия, вызывающие остаточные деформации посадочных поверхностей, как подшипников так и вала ротора вследствие чего снижается точность в каче: стве установки подшипников качения на вал ротора

Известен станок для сборки напрессовкой подшипников на вал, содержащий смонтированные на станине опору для вала, симметрично расположенные относительно опоры по оси сборки, силовые цилиндры и связанные со штоками силовых цилиндров планшайбы с центрирующими гнездами под подшипники, а также электромагнитные вибраторы, расположенные на планшайбах.

Недостатком станка является невозможность плавного регулирования жесткости упругих элементов и тем самым, невозможность околорезонансной настройки режима работы станки, что допускает нерациональный энергорасход и ухудшения качества сборки сопрягаемых поверхностей. . .

Известен также комплекс станок-робот для сборки напрессовкой подшипников на вал ротора, взятый в качестве прототипа, содержащий смонтированные на станине симметрично относительно оси симметрии станка силовые цилиндры, связанные со штоками силовых цилиндров планш айбы с центрирующими гнездами под подшипники и смонтированные на планшайбах электро(Л

С

х|

00 Ч

XI

00

со

магнитные вибраторы с упругими элементами, а также механизм фиксации, подачи и удаления ротора, расположенный под рабочим столом, установленный на станине в зоне между электромагнитными вибраторами с возможностью передвижения в горизонтальной плоскости, Упругие элементы электромагнитных вибраторов выполнены в виде электромагнитных/подвесок, обмотки которых соединены встречно и пытаются от источника постоянного тока через общий регулировочный блок управления, а механизм фиксации, подачи и удаления ротора выполнен в виде манипулятора, установленного на основании станины с возможностью возвратно:поступательного движения в вертикальном направлении.

К числу недостатков указанного станка относятся:

сложность конструкции, металлоем-; кость и соответственно, вес за счет наличия электромагнитных подвесок:

энергоемкость за счет наличия токоне- сущих обмоток электромагнитов электромагнитных подвесок, потребляющих большой ток;

недостаточное качество сборки, из-за недостаточной возможности настройки системы на околорезонэнсный режим работы. . Цель изобретения - повышение энергетических показателей и качества сборки, а также уменьшение металлоемкости и упрощение конструкции.

Указанная цель достигается тем, что в известном станке упругие элементы электромагнитных вибраторов выполнены в виде цилиндров с магнитной жидкостью, на которых расположены обхватывающие их токо- несущие обмотки, соединенные между собой параллельно и через регулировочный резистор связанные с источником постоянного тока,

Новизна предлагаемого изобретения по сравнению с прототипом заключается в том, что в качестве упругих элементов электромагнитных вибраторов использованы цилиндры с магнитной жидкостью, поверхности которых обхватываются токонесущи- ми обмотками, соединенными между собой параллельно и через регулировочный резистор связанные с источником постоянного тока.

Указанные признаки новизны являются существенными признаками отличия от известных технических решений аналогичного назначения.

На фиг,1 схематически представлен станок для сборки напрессовкой подшипников на вал ротора; на фиг.2 - то же. вид сверху; на фиг.З - электромагнитный вибратор с

упругими элементами; на фиг.4 - электрическая схема питания токонесущих обмоток, упругих элементов электромагнитного вибратора и функциональная зависимость собственной частоты упругих элементов со0 от величины тока в токонесущих обмотках.

Станок состоит из станины 1, на которой установлены кронштейны 2 с направляющими 3 для перемещения электромагнитных

вибраторов 4, с электромагнитными 5 и упругими элементами, состоящими из выполненных из неферромагнитного материала цилиндров 6, с расположенными внутри поршнем 7 и магнитной жидкостью 8.

Цилиндры 6 обхватываются токонесу-- щими обмотками 9, соединенными между собой параллельно и через регулировочный резистор 10, питающихся от источника постоянного тока 11,

Поршни 7 жестко связаны с передними планшайбами 12, которые посредством втулок 13 могут свободно перемещаться по на- правляющим 3. Электромагнитные вибраторы 4 задними планшайбами 14 связаны со штоками силовых цилиндров 15, а- также с центрирующими гнездами 16 для базирования напрессовываемых подшипников.

На станине 1, также смонтирован механизм подачи, фиксации и удаления изделия, который состоит из рабочего стола. 17, установленного с возможностью перемещения от привода по горизонтальной плоскости и манипулятора 1.8, установленного под ним.

На станине установлены бункера 19с автономным приводом для питания станка напрессованными деталями. Для механизации процесса работы станка, а именно, перемещения кассет 20 с роторами и удаления

их после сопряжения с подшипниками, в зоне загрузки расположен робот-манипулятор 21 с захватами 22 (правым и левым), имеющий возможность передвижения в горизонтальной плоскости по монорельсу 23.

С целью уменьшения паразитных колебаний, станок в целом установлен на виброподушках 24.

Станок работает следующим образом. Робот-манипулятор 21, произведя авто.поиск, одним из захватов 22 берет кассету 20 с роторами и передвигаясь по.монорель- су 23, подает его на рабочий стол 17, а затем возвращается за очередной кассетой.

Рабочий стол 17 с кассетой, перемещаясь посредством следящего привода, подает и располагает кассету над манипулятором 18. Посредством захвата манипулятора, один из роторов фиксируется и подается в зону напрессовки. Одновременно с подачей и фиксацией вала, манипулятором 18 в зону напрессовки из бункера 19, при помощи привода, в центрирующие гнезда 16 подаются напрессовываемые подшипники. Включаются силовые цилиндры 1.5 и задние планшайбы 14 упруго свя- . занные с ними передние планшайбы 12, с расположенными в центрирующих гнездах напрессовываемыми подшипниками, перемещается по направляющим 3 до насадки их на вал ротора.

Включаются электромагнитные вибраторы 4 и посредством резистора 10 в зависимости от диаметра вала и натяга соединения, регулируются ток в токонесу- щих обмотках упругих элементов, что в свою очередь, регулирует их жесткость и тем самым собственную частоту Ш0. Этим электромагнитные вибраторы настраиваются на околорезонансный режим работы и на- прессовка подшипников на вал происхо- дит оптимальными параметрами. Затем посредством силовых цилиндров 15 электромагнитные вибраторы 4 отводятся в исходное положение, а роторы с напрессованными на них подшипниками, укладыва- ются на прежнее место в кассете, которая располохсена на рабочем столе 17, При этом рабочий стол 17 с расположенной на нем кассетой, совмещает поступательное движение к манипулятору 18 (фиг,2) на рассто- яние, необходимое для подачи очередного ротора,

Описанная последовательность работы станка повторяется до тех пор, пока на всех роторах, находящихся в кассете, не будут напрессованы подшипники, после чего рабочий стол 17 (фиг.1) с кассетой, в которой находятся ротор с напрессованными на валах подшипниками возвращается в исходное положение,

При помощи правого захвата 22, робот 21 берет новую кассету и перемещается по

монорельсу 23, останавливается под рабочим столом 17. Левый захват 27 робота 21 забирает кассету, в которых находятся собранные узлы, тем самым освобождая место для новой кассеты, а его правый захват подает новую кассету с напрессовываемыми роторами на рабочий стол 17, после чего передвигаясь по монорельсу 23, укладывает кассету с готовыми изделиями в заданное место. Цикл работы станка повторяется в вышеуказанной последовательности.

Выполнение упругих элементов электромагнитных вибраторов в виде цилиндров с магнитной жидкостью, расположение вокруг этих цилиндров токонесущих обмоток, соединенных между собой параллельно и через регулировочный резистор питающихся от источника постоянного тока, способствует достижению поставленной цели, а именно упрощению конструкции, повышение энергетических показателей и качества сборки. .

Формула изобретения Станок для напрессовки подшипников на вал, содержащий смонтированное на станине приспособление для установки вала, силовые цилиндры, связанные с ними план- шайбы.с гнездами под подшипники, связанные с источником тока электромагнитными вибраторами с упругими элементами, а также механизм фиксации, подачи и удаления вала и блок управления, отличаю щий- с я тем, что, с целью упрощения конструкции, повышения энергетических показателей и качества сборки, упругие элементы выполнены в виде цилиндров с магнитной жидкостью, на которых расположены охватывающие их токонесущие обмотки, соединенные между собой параллельно и через регулировочный резистор связанные с источником постоянного тока.

Фаг.2.

Л

Использование: для сборки деталей типа вал-втулка с гарантированным натягом. Сущность изобретения: упругие элементы электромагнитных вибраторов станка выполнены в виде цилиндров с магнитной жидкостью, на которых расположены обхватывающие их токонесущиё обмотки, соединенные между собой параллельно и через регулировочный резистор связанные с источником постоянного тока. 4 ил.

Редактор В.Фельдман

Составитель Г.Берозашвили

Техред М.МоргенталКорректор О.Густи

ur.Stt}

. 4

У А