ПРИСПОСОБЛЕНИЕ ДЛЯ СБОРКИ ДЕТАЛЕЙ
ASSEMBLY FIXTURE

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для захвата, ориентации, фиксации, соединения и разъединения деталей в процессе сборки в условиях ограниченного доступа, преимущественно при сборке деталей типа игла-втулка с элементом фиксации в виде слоя клея.
Известно компактное устройство для зажима детали (RU 2208719 C2) [1]. Устройство состоит из подпружиненного ползуна, расположенного в корпусе, толкателя для зажима детали, винта для фиксации толкателя, ручки. Устройство обеспечивает надежность крепления детали и оперативность срабатывания поворотом ручки, но не обеспечивает сборку деталей типа игла-втулка.
Известно быстроразъемное устройство защелкивающегося действия для надежного соединения и разъединения стыкуемых деталей, расположенных на общей оси, состоящее из корпуса, подпружиненных рычагов, подпружиненного ползуна, подпружиненного штока с ручкой (RU 2191933 C2) [2]. На рычагах выполнены скосы и заплечики, совпадающие со скосами на ручке штока и на ползуне. При поступательном перемещении ручки происходит соединение ползуна и штока, при этом рычаги заплечиками удерживают ползун прижатым к штоку. Для их разъединения прилагается внешняя сила за счет создания поступательного перемещения ручки в том же направлении, что и при соединении. При этом скос на ползуне скользит по скосам рычагов и раздвигает их, освобождая шток от захватов рычагов, а после снятия внешней нагрузки возвращается в исходное положение с разъединенными штоком и ползуном. Наличие рычагов со скосами, а также совпадающих скосов на рычаге, ручке штока и ползуне позволяет быстро и удобно производить соединение и разъединение штока и ползуна. Однако данное устройство не позволяет производить сборку деталей типа игла-втулка.
Известно устройство для точной ориентировки собираемых деталей, принятое за прототип (SU 558111) [3].
Устройство состоит из неподвижного корпуса, в направляющей которого соосно расположены подпружиненный к корпусу ползун и подпружиненный к ползуну шток с конусом на концевой части, и из подвижной части устройства с расположенным в ней отверстием, совмещаемым с конусом на штоке. Для перемещения подвижной части в направлении, перпендикулярном оси ползуна, используется внешний привод.
При приложении внешней силы на торец ползуна ползун и шток перемещаются в направлении к подвижной части устройства, а подвижная часть устройства внешним приводом перемещается в перпендикулярном направлении. При упоре конической части штока в поверхность подвижной части устройства движение штока останавливается, а ползун продолжает движение, сжимая пружину штока. При совпадении отверстия в подвижной части устройства с конусом штока перемещение ползуна, штока и подвижной части устройства прекращается. После снятия внешней силы ползун и шток пружинами возвращаются в исходное положение.
Однако данное устройство не позволяет выполнять операцию сборки деталей типа игла-втулка в труднодоступном месте.
Предлагаемым изобретением решается задача создания малогабаритного приспособления, обеспечивающего выполнение в труднодоступном месте операции сборки деталей типа игла-втулка, включая захват детали, ориентацию, соединение, фиксацию с последующим извлечением приспособления, где требуется с минимальными затратами времени точная ориентация совмещаемых поверхностей иглы и втулки с обеспечением защиты поверхности иглы, на которую нанесен слой клея, от контакта с поверхностями приспособления и наружными поверхностями втулки, а также извлечение приспособления в условиях ограниченного доступа без повреждения выступающей части иглы.
Технический результат, получаемый при использовании изобретения, заключается в возможности создания высокопроизводительного и высокоточного инструмента, применяемого в условиях ограниченного доступа в сборочных операциях для деталей типа игла-втулка, в частности при установке опорной иглы во втулку вертикального ротора.
Указанный технический результат достигается тем, что в приспособлении для сборки деталей типа игла-втулка, содержащем корпус с базовыми поверхностями и направляющей, в которой расположен полый подпружиненный к корпусу ползун со штоком внутри, ручку, соосно подпружиненную к штоку, в котором выполнено гнездо для иглы, а также ограничитель относительного перемещения штока и ручки, в отличие от прототипа в корпусе установлен подпружиненный рычаг с заплечиком и скосом на конце, ручка выполнена подвижной относительно ползуна, на торце ручки выполнена поверхность, взаимодействующая со скосом рычага, в ползуне на одном торце выполнены поверхности, взаимодействующие со скосом и заплечиком рычага, а на другом выполнено базовое отверстие для втулки. Кроме того, ограничитель относительного перемещения штока и ручки выполнен в виде паза в штоке, в котором расположен упор ручки.
С помощью заявляемого приспособления, благодаря тому, что ручка, будучи упруго связанной со штоком, несущим одну из собираемых деталей (иглу), выполнена подвижной относительно ползуна с возможностью взаимодействия с ним через установленный в корпусе рычаг-защелку, а ползун выполнен сопрягаемым с другой деталью (втулкой), успешно реализуется поставленная задача сборки. При этом при выполнении операций сборки в труднодоступном месте обеспечивается возможность фиксирования положений ползуна с помощью рычага-защелки и расположения иглы со смазанной клеем поверхностью в защищенной от касания внутренней полости ползуна, а также исключается повреждение иглы при извлечении приспособления из корпуса втулки.
Сущность изобретения поясняется чертежами.
На фиг.1 показана конструкция приспособления (вид сверху).
На фиг.2 - конструкция приспособления в исходном положении (сечение A-A фиг.1).
На фиг.3 - конструкция приспособления в положении захвата иглы.
На фиг.4 - конструкция приспособления в положении перед ориентированием иглы относительно отверстия втулки.
На фиг.5 - конструкция приспособления при фиксации иглы в отверстии втулки.
На фиг.6 - конструкция приспособления в положении для возврата в исходное положение фиг.1 с последующим извлечением приспособления.
Приспособление согласно предлагаемому изобретению (фиг.1, 2) содержит корпус 1 с цилиндрической 2 и торцевой 3 базовыми поверхностями. Концентрично поверхности 2 в корпусе 1 выполнена направляющая 4. В корпусе 1 установлены ось 5 и рычаг 6, на конце которого выполнены скос 7 и заплечик 8. Рычаг 6 пружиной 9 прижат к корпусу 1. В направляющей 4 расположен полый ползун 10, на нижнем торце которого выполнена поверхность 11, взаимодействующая со скосом 7 рычага 6, на верхнем торце ползуна 10 выполнено базовое отверстие 12 с фаской на конце. Ползун 10 через пружину 13 связан с корпусом 1. В полости ползуна 10 расположен шток 14 с гнездом 15 на верхнем торце для захвата иглы. Шток 14 пружиной 16 поджат к упору 17 в ручке 18. На верхнем торце ручки 18 выполнена поверхность 19 для взаимодейстия со скосом 7 рычага 6. В нижнем торце штока 14 выполнен буртик 20, ниже которого выполнен продольный паз 21, совмещаемый с выполненным в ручке упором 17. В нижней части корпуса 1 выполнены продольные пазы 22, в которых расположены выступы ручки 18.
Приспособление работает следующим образом.
Исходное положение приведено на фиг.2. Усилие пружины 13 меньше усилия пружины 16. Под действием пружины 13 ползун 10 через буртик 20 штока 14, пружину 16 прижимает ручку 18 к нижнему основанию корпуса 1, а упор 17 пружиной 16 прижат к нижнему краю паза 21. Рычаг 6 пружиной 9 поджат к корпусу 1.
Из исходного положения приспособление ручкой 18 переводится в крайнее верхнее положение, показанное на фиг.3. При перемещении ручки 18 вместе с пружиной 16, штоком 14 ползун 10 перемещается вверх, его поверхность 11 совмещается со скосом 7 рычага 6, отводя рычаг 6 в сторону от ползуна 10, заплечик 8 рычага 6 зацепляет нижний торец ползуна 10, что предотвращает перемещение ползуна 10 вниз. Вследствие того, что усилие пружины 16 больше усилия пружины 13 между нижним торцом ползуна 10 и верхним торцом ручки 18 имеется зазор, между поверхностью 19 и скосом 7 на рычаге 6 также имеется зазор. В этом положении производится установка иглы 23 в гнездо 15. Установленная в гнезде 15 игла 23 не касается смазанной поверхностью 24 стенок ползуна 10.
После установки иглы шток 14 ручкой 18 переводится в крайнее нижнее положение, а ползун 10 остается в верхнем положении (фиг.4), при этом игла защищена от возможных повреждений в процессе сборки. Приспособление готово для совмещения охватываемой поверхности иглы с охватывающей поверхностью втулки и для фиксации иглы во втулке.
В этом положении иглы (фиг.4) приспособление своими базовыми поверхностями 2 и 3 совмещается с базовыми поверхностями 26 и 27 втулки 25, базовое отверстие 12 ползуна 10 своими фасками захватывает втулку 25, что обеспечивает точное ориентирование охватывающей поверхности втулки 25 со смазанной клеем охватываемой поверхностью 24 иглы 23.
Для переноса иглы 23 из гнезда 15 в отверстие втулки 25 и фиксации иглы во втулке ручка 18 перемещается в верхнее положение (фиг.5) и через пружину 16 передает усилие на шток 11, который вставляет иглу в отверстие втулки, при этом упор 17 под действием пружины 16 находится в нижнем положении в пазу 21, а между поверхностью 19 ручки 18 и скосом 7 рычага 6 остается зазор.
Для извлечения приспособления продолжается перемещение ручки 18 вверх, пружина 16 сжимается, упор 17 перемещается в пазу 21 вверх (фиг.6), скос 7 рычага 6 и поверхность 19 соприкасаются, рычаг 6 отходит в сторону от ползуна 10 и расцепляется с нижним торцом ползуна 14, ползун 14 плотно прижимается к верхнему торцу ручки 18, после чего ручку 18 с прижатыми к ней ползуном 10 и штоком 14 перемещают вниз в исходное положение (фиг.2), в котором приспособление имеет минимальные осевые габариты, в результате чего дальнейшая расстыковка приспособления и втулки не повреждает установленную иглу.
Источники информации
1. Зажим для крепления предмета. Патент РФ №2208719 C2, F16B 1/02, 2/14, 21/06. Опубл. 20.07.2003.
2. Быстроразъемное соединительное устройство. Патент РФ №2191933 C2, F16B 2/10, 21/06. Опубл. 27.10.2002.
3. Фиксатор. А.с. СССР №558111, F16B 21/06. Опубл. 15.05.1977 - прототип.