Устройство для ориентации, наживления и навинчивания гаек Советский патент 1980 года по МПК B25B21/00 B25B23/08 

Изобретение относится к механической сборке резьбовых соединений, а именно к ориентации, наживлению и навинчиванию гаек в процессах автоматической сборки, и может быть использовано в поточных ли ниях, а также в сборочных агрегатах, например, для сборки блоков оросителей градирен. Известно устройство для ориентации, наживления и навинчивания гаек, содержащее привод, шпиндель, подпружиненную рабочую головку с хвостовиком, образующим с гайкой несамотормозяшую винтовую пару 1J. Недостатком указанного устройства является то, что торея болта, опорная поверхность гайЛи, опорный торец ключа име ют отклонения от оси вращения шпинделя из-за того, что ориентация резьбового соединения выгюлняйтся по монтажной шай бе, вследствие этси-о гайка, опустившись на болт, может устаяог ится с перекосом, что приведет к пььч.лу из строя всего рез бового соецинения. Наиболее близким решением из извест- . ных является устройство для ориентации, наживления и навинчивания гаек, содержаш.ее привод с выходным валом, кинематически связанный с ним полый шпиндель с инерционной массой, смещенной относительно оси его вращения, подпружиненную рабочую головку с хвостовиком, на поверхности которого выполнена несамотормозящая винтовая правая нарезка, палец, закрепленный в полости шпинделя, входящий в несамотормозяшую винтовую нарезку хвостовика и установленный в рабочей головке, подпружиненный в осевом направлении ориентирующий стержень L2J. Недостаток указанного устройства заключается в том, что торец винта, опорная поверхность гайки и опорный торец ключа имеют отклонения от параллельности, и гайка, опустившись на винт, устанавливается с некоторым перекосом, а при забивании витков резьбового соединения асбсадементной пылью приводит к срезанию резьбы шпильки и вызывает необходимость 37 ее замены, что увеличивает трудоемкость и уменьшает производительность сборочны операций на лоточных линиях. 11ель изобретения - повышение надежности устройства. Указанная цель достигается тем, что в устройстве хвостовик выполнен с левой В1}нтовой нарезкой с закруглениями в конечных точках пересечений нарезок и распопо жевнымнв этих точках радиальными отверсти ями, устройство снабжено подпружиненным электромагнитным прижимом, взаимодействующим с выходным валом привода, уставовленными в радиальных отверстиях хвосто- :вика подпружиненными кулачками, перекры вакэшими винтовые нарезки выступающими кромками, и установленным на пальце с возможностью вращения сухарем эллиптической формы, входящим в одну из винтовых нарезок, шпиндель закреплен шарнирно на выходном валу привода и подпружинен в направлении, перпендикулярном оси его вращения, а длина правой винтовой нарезки по образующей больше левой винтовой нарезки. Кроме того, угол поворота левой винтовой нарезки равен 40О-45О С На фиг. 1 изображено устройство, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А . на фиго 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1. Устройство состоит из трубчатого шпин деля 1, шарнирно укрепленного на выходном валу 2 привода при помоши оси 3, с возможностью качения относительно ее. Шпиндель 1 поджимается к опорному бурту вала 2 гайковерта пластинчатой пружиной 4. В вал 2 гайковерта упирается подпружиненный прижим 5, который соединен с сердечником электромагнита 6. Во внутренней полости шпинделя 1 установлена рабочая головка 7, на хвостовике кото рой выполнены винтовые нарезки 8, 9 (ле вого направления - 8 и правого направления - 9). В щпинделе 1 укреплен палец Ю, на котором смонтирован с возможностью вращения сухарь И, входящий в винтовую нарезку хвостовика. В конечных точках пе ресечения винтовые нарезки 8 и 9 имеют плавные переходы. В правой винтовой нарезке 9, вблизи от верхней точки пересечения с левой винтовой нарезкой 8, укреп лен с возможностью радиального перемещения подпружиненный кулачок 12, ближний к точке пересечения торец которого скруглен, а торец с противоположной стороны имеет заходный скос /,. В левой винтовой нарезке 8 в нижней точке пере.сечения с правой винтовой нарезкой 9 ук 7 реплен с возможностью радиального перемещения подпружиненный кулачок 13, ближний к точке пересечения торец которого имеет в верхней части кромку G( перекрывающую левую винтовую нарезку 8, и заходный скос с противоположного торца. На заплечике рабочей головки 7 .смонтирован опорный подшипник 14. Между торцами шпинделя 1 и подшипником 14 установлена пружина 15 сжатия, В рабочей головке 7 установлен с возможностью осевого перемещения ориентирующий стержень 16, подпираемый пружиной сжатия. Устройство снабжено механизмом 17 удержания гайки 18, которую навинчивают на винт 19, и конечными выключателями (на чертеже не показаны). На наружной поверхности трубчатого шпинделя 1 укреплен груз 2 О, центр тяжести которого находится на некотором расстоянии от оси вращения вала 2 привода и лежит в плоскости, перпендикулярной к оси 3. Устройство для ориентации, наживления и навинчивания гаек работает следующим образом. С помощью механизма известной конструкции гайку 18 подводят под рабочую головку 7, удерживая ее с помощью механизма 17 удержания известной конструкции. После этого, устройство вместе с приводом вала 2 и механизмом 17 удержания гайки перемещается вниз. При этом гайка 18 упирается в конец винта 19. При продолжении перемещения устройства вниз гайка 18 выходит из механизма 17 удержания и входит в зев рабочей головки 7. При этом ориентирующий стержень 16, сжимая пружину, поднимается вверх, а механизм 17 удержания отводят в сторону, например, с помощью кинематической связи (на чертех е не показано) с перемещаемым устройством. При дальнейшем перемещении устройства вниз правая винтовая нарезка 9 хвостовика рабочей головки 7 начинает скользить по суз4арю 11, так как рабочая головка хвостовика не может перемещаться дальше вниз. При этом гайка 18 проворачивается на конце винта 19 в направлении, противоположном заворачиванию. Дойдя до верхнего узла пересече- ния правой -винтовой нарезки 9 с левой винтовой нарезкой 8, сухарь 11, скользя по кромке кулачка 12, разворачивается относительно оси пальца 1О и переходит в левую винтовую нарезку 8. При скольжении левой винтовой нарезки 8 по сухарю 11 хвостовикрабочей головки 7 поворачивает гайку 18 по направлению завертьгвания. При этом производят нв кивление гайки 18 на винт 19, которое осуществляют в благоприятных условиях, благодаря малой скорости вращения рабочей головки 7 и соорентированным опорным поверхностям гайки и винта. Выполнение левой заворачивающей винтовой нарезки с углом поворота 4ОО-450 обеспечивает поиск начала первого винта резьбы (в пределах 36О°) и наживление гайки на угол 4ОЭО, что вполне достаточно, так как наживление и заворачивание гайки производится на одной сборочной IOзиции одним устройством. В конце перемещения устройства сухарь 15 11 проходит кулачок 13, воздействует на скос (т и запирается кромкой i при этом устройство касается, например, корпусом конечного выключателя (на чертеже не показан), включая привод вала 2 (гайковерт), и магнит отводит прижим 5.Происходит навинчивание гайки 18 на винт 19 с усилием, соответствующим моменту, заданному ограничителем момента встроенного в привод вала 2, устройство автоматически отводится вверх. При этом хвос товик рабочей головки 7, выдвигаясь из трубчатого шпинделя 1, под действием пру жины 15 скользит по сухарю 11 правой винтовой нарезкой 9, что дает на гайку 18 подкручивающий момент. Сухарь 11, воздействуя на скос L кулачка 12, утапливает его, и рабочая головка 7 проходит в крайнее нижнее положение. В случае забивания витков резьбы асбоцементной пылью или перекосе кромок резьбы, момент наживления гайки 18 значительно превышает момент статического сопротивления вала привода, вала 2, который усиливается прижимом 5. В этом случае гайка 18 не наживляется на винт 19, так как будет проворачиваться вал 2 привода. В конце вертикального перемещения устройства после включения привода трубчатый шпиндель 1, вращаясь с большой скоростью, под действием центробежной силы инерции, вызываемой грузом 2О, отклоняется от оси винта 19, преодолевая сопротивление пластинчатой пружины 4. При этом гайка 18 сбрасывается с поверх ности винта 19, это предотвращает необходимость извлечения и его замены, что является весьма трудоемкой операцией. После очистки резьбы винта 19 гайка 18 может быть навинчена вручную.

Применение изобретения позволяет значительно повысить надежность работы автоматической сборочной линии, уменьшить вероятность разрущения крепежных элементов, уменьшить необходимость ремонтных работ по ручной разборке и восстановлению некачественных соединений, а также увеличить производительность труда.

Формула изобретения

1. Устройство для ориентации, наживлевия .и навинчивания гаек, содержащее привод с выходным валом, кинематически связанный с ним полый шпиндель с инерционной массой, смещенной относительно оси его вращения, подпружиненную рабочую головку с хвостовиком, на поверхности которого выполнена несамотормозящая винтовая правая нарезка, палец, закрепленный в полости щпинделя, входящий в несамотормозящую винтовую нарезку хвостовика и установленный в рабочей головке, подпружиненный в осевом направлении ориентирую- щий стержень, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, хвостовик выполнен с левой винтовой нарезкой с закруглениями в конечных точках пересечений нарезок и расположенными в этих точках радиальными отверстиями, устройство снабжено подпружиненным электромагнитным прижимом, взаимодействующим с выходным валом привода, установленными в радиальных отверстиях хвостовика подпружиненными кулачками, перекрывак Щими винтовые нарезки выступающими кромками, и установленным на пальце с возможностью вращения сухарем эллиптической формы, входящим в одну из винтовых нарезок, шпиндель закреплен щарнирно на выходном валу привода и подпружинен в направлении, перпендикулярном оси его вращения, а длина правой винтовой нарезки по образующей больще левой винте- вой нарезки. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что угол поворота левой винтовой нарезки равен 400-450. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Заявка Японии J 44-53197, кл. 76 В 22, 1969. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке N9 2364819/25-28, кл. В 25 В 21/00, 1976 (прототип).