УСТРОЙСТВО ДЛЯ СБОРКИ ДЕТАЛЕЙ

Полезная модель относится к области машиностроения и может быть использована при автоматизации операций сборки соединений типа «вал-втулка» в различных его отраслях.
Известны устройства для сборки деталей, содержащие виброопору, состоящую из основания с пьезоэлектрическим вибратором, закрепленного на сборочном столе посредством упругих элементов, и схвата, предназначенного для жесткого крепления одной из собираемых деталей (вала) по оси сборки и также снабженного пьезоэлектрическим вибратором. Вторая из собираемых деталей (втулка) свободно размещается на основании виброопоры и под действием его колебаний и колебаний контактирующего с ней торца вала смещается - в результате достигается автоматическое совмещение осей собираемых деталей (например, RU 2022751, 1994 г.). Использовать эти устройства целесообразнее в таких отраслях как приборостроение для сборки легких деталей с малыми величинами рассогласования их осей, т.к. реализуемый ими способ сборки основан на использовании изгибных колебаний вала.
Известно устройство для сборки деталей, в котором совмещение осей собираемых деталей обеспечивается тем, что втулке придается движение по круговой волнистой траектории, и это позволяет расширить технологические параметры сборки (SU 215703, 1968 г.). В этом аналоге виброопора выполнена в виде расположенного на корпусе с возможностью вращения основания, на котором устанавливается одна из собираемых деталей, например втулка. При этом вал закрепляется в зажимном приспособлении, расположенном сверху над основанием. Для сообщения основанию с втулкой вращательно-колебательных движений в устройстве предусмотрены электродвигатель и два электромагнитных механизма, из которых один воздействует на основание, а другой непосредственно на втулку. Компоновка такого устройства перенасыщена конструктивными звеньями и связями, что делает его недостаточно точным и надежным в работе.
Этот недостаток устранен в известном устройстве для сборки деталей (SU 1756096, 1992 г.), включающем в себя подающее приспособление и виброопору, содержащую корпус, основание с ложементом под собираемые детали, в т.ч. и базовую, расположенное в корпусе с возможностью колебательных движений и выполненное в виде стержня с фланцем, а также поворотное вместе со стержнем приводное звено с осью поворота, размещенной в корпусе, и постоянные магниты, закрепленные на стержне.
По числу совпадающих существенных признаков устройство по SU 1756096 является наиболее близким аналогом (прототипом) предлагаемого решения.
В прототипе все собираемые детали подаются на основание с помощью нескольких наклонных лотков. Приводное звено в прототипе выполнено в виде диска, закрепленного под стержнем на вертикальной приводной оси электродвигателя, и несет постоянные магниты, ответные установленным на торце стержня, поэтому характер вибраций основания в нем зависит в основном от работы электродвигателя и, т.к. стержень не имеет возможности независимого поворота относительно диска, это ограничивает возможности устройства по варьированию параметров вибраций основания. Отсутствие схвата, который необходим для подачи такой присоединяемой детали, как вал, также сужает технологические возможности устройства.
Задача, реализуемая полезной моделью, и, соответственно, технический результат направлены на расширение арсенала технических средств, предназначенных для автоматизации сборочных работ, в частности их роботизации; и на расширение технологических возможностей таких средств.
Сущность полезной модели заключается в том, что в устройстве для сборки деталей, включающем в себя, подающее приспособление и виброопору, содержащую корпус и установленное в корпусе с возможностью колебательных движений относительно оси сборки основание с ложементом под базовую деталь, выполненное в виде стержня с фланцем, а также поворотное вместе со стержнем приводное звено с осью поворота, размещенной в корпусе, и постоянные магниты, закрепленные на стержне, согласно решению подающее приспособление содержит схват для присоединяемой детали, выполненный пассивно - адаптивным, виброопора выполнена с горизонтальной осью поворота приводного звена и снабжена дополнительной поворотной осью, размещенной в приводном звене перпендикулярно его оси поворота и в одной с ней плоскости, а стержень жестко закреплен на этой оси дополнительной оси с возможностью поворота относительно приводного звена при взаимодействии упомянутых постоянных магнитов и ответных им электромагнитов, закрепленных на корпусе виброопоры.
Дополнительные отличия касаются частных вариантов выполнения приводного звена: в виде кольца или диска.
Выполнение виброопоры с основанием, колебательные движения которого обеспечиваются сложением основных поворотных движений приводного звена вместе со стержнем и дополнительных автономных поворотов стержня относительно приводного звена, способствует расширению технологических возможностей сборочного устройства и областей его использования, а в совокупности с адаптивным охватом -автоматизации, в т.ч. роботизации, процессов сборки.
На представленных чертежах: на фиг.1 дан общий вид устройства; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1, фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1.
Устройство содержит виброопору 1 и подающее приспособление 2, расположенные соосно друг другу по оси сборки.
В корпусе 3 виброопоры 1 размещены: основание 4 с ложементом 5 под базовую деталь 6, выполненное в виде стержня 7 с фланцем, и поворотное относительно закрепленной в корпусе 3 горизонтальной оси 8 приводное звено 9, например, в виде кольца или диска. Стержень 7 жестко закреплен на поворотной оси 10, которая расположена в звене 9 перпендикулярно оси 8 и в одной с ней плоскости. Для обеспечения поворотных движений звена 9 ось 8 связана с исполнительным механизмом любого известного типа, целесообразного для конкретных условий сборки, например механическим или электромагнитным (на представленных чертежах условно не показан). На стержне 7 имеются постоянные магниты 11, а на корпусе 3 ответные им электромагниты 12. Взаимодействием магнитов 11 и 12 обеспечиваются автономные поворотные движения стержня 7 относительно звена 9.
Приспособление 2 содержит пассивно - адаптивный схват 13 для присоединяемой детали 14, выполненный любым целесообразным известным образом с условием, что его конкретное конструктивное решение обеспечивает детале 14 в процессе сборки упругие перемещения, по меньшей мере, по двум степеням свободы.
Подача на основание 4 базовой детали 6 может осуществляться посредством питателя с подающим наклонным лотком или манипулятора (на чертежах не показаны).
Работа устройства поясняется на конкретном примере его выполнения для сборки соединения типа «вал-втулка», в котором базовой деталью является втулка 6, а присоединяемой - вал 14. Исполнительный механизм выполнен электромагнитным; схват - в соответствии с фиг.1. Подача базовых деталей на основание - по наклонному лотку питателя.
Втулка 6 попадает из лотка на основание 4, вибрирующее под действием поворотных движений звена 9 на оси 8 и стержня 7 на оси 10 при включенном исполнительном механизме, и под действием вибрации попадает в ложемент 5. Вал 14, подаваемый в зону сборки, например роботом, и закрепленный в схвате 13, подведен к детале 6 с некоторой несоосностью и перекосом. Усилием сборки Р обеспечивается контакт деталей 6 и 14 между собой. При этом вал 14 под воздействием колебаний втулки 6 направлено движется к ее центру до совмещения осей вала и втулки, при котором под действием усилия Р, прикладываемого к валу 15 рукой робота, вал входит во втулку. Процесс сборки деталей завершен. Далее цикл повторяется в описанной последовательности.