Устройство для сборки деталей типа вал-втулка

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СБОРКИ ДЕТАЛЕЙ ТИПА ВАЛ-ВТУЛКА, содержащее корпус и захватный орган в виде зажимных губок, установленных во втулке и соединенных через шарнирнорычажные элементы с поршнем силового цилиндра, отличающеес я тем, что, с целью повьппения надежности, зажимные губки вьтолнены в виде ультразвуковых волноводов, а захватный орган соединен с корпусом через упругий элемент, причем на корпусе по окружности расположены ультразвуковые волноводы, направленные в одну точку, лежащую на оси устройства, и предназначенные для взаимодействия с втулкой захватного органа.

СОЮЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСтИЧКСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (5ц4 В 23 P 19/04. (21) 3717580/25-08 (22) 02.04.84 (46) 07.09.85. Бюл. И 33 (72) А.Н. Домрачев, Л.С. Ямпольский и В.Г. Жмурко (71) Киевский ордена Ленина политехнический институт им. 50-летия

Великой Октябрьской социалистической революции (53) 621.757 (088.8) (56) Авторское свидетельство СГСР

У 558789, кл. В 25 J 15/00, 1976. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СБОРКИ ДЕТАЛЕЙ ТИПА ВАЛ-ВТУЛКА, содержащее корпус и захватный орган в виде эажимных губок, установленных во втулке и соединенных через шарнирнорычажные элементы с поршнем силового цилиндра, о т л и ч а ю щ е е— с я тем, что, с целью повышения надежности, зажимные губки выполнены в виде ультразвуковых волноводов, а захватный орган соединен с корпусом через упругий элемент, причем на корпусе по окружности расположены ультразвуковые волноводы, направленные в одну точку, лежащую на оси устройства, и предназначенные для взаимодействия с втулкой захватного органа., 1177112 г

Изобретение относится к механо- ,:сборочному производству и может быть использовано для автоматизации процессов сборки деталей типа валвтулка с помощью манипуляторов и S промышленных роботов.

Целью изобретения является повышение надежности сборки за счет создания радиальных ультразвуковых колебаний устанавливаемой детали большой !О интенсивности.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство,, общий вид; на фиг. 2торец валика при возбуждении в нем ультразвуковых колебаний. 15

Устройство содержит корпус 1, упругий элемент, например конусную пружину 2, расположенную между корпусом 1 и захватным органом 3. К корпусу 1 по окружности жестко прикреплены дополнительные ультразвуковые волноводы 4, концы которых свободно расположены в пространстве и каждый из которых имеет конец в виде наклонной площадки 5, расположенной

25 под углом к собственной оси ультразвукового волновода 4. Дополнительные ультразвуковые волноводы 4 направлены в одну точку, находящуюся на оси устройства, так, что оси сим- ЗО метрии ультразвуковых волноводов являются образующими перевернутого усече!*ного конуса. Для возбуждения этих ультразвуковых волноводов

4 на них установлены преобразователи З5

6 ультразвуковых колебаний, независимо один от другого подключенных через управляющее устройство к генератору ультразвуковых колебаний (не показаны). Захватный орган 3 40 имеет втулку 7, с фланцем которой в ,процессе сборки взаимодействуют ультразвуковые волноводы 4, а также имеет шарнирно присоединенные к ней губки, выполненные в виде активных 45 элементов, например ультразвуковых волноводов 8, с преобразователями 9 ультразвуковых колебаний, также как ,и преобразователи 6, независимо подключенными через управляющее устрой- 50 ство к генератору ультразвуковых колебаний. Ультразвуковые волноводы

8 имеют рычажки 10, взаимодействующие с поршнем 11, подпружиненным пружиной 12. На концах ультразвуковых 55 волноводов 8 выполнены пазы 13 для захвата и удержания валика 14, устанавливаемого во втулку 15. Управление захватным органом 3 осуществляется электропневмоклапаном 16 (фиг. 1).

Устройство для сборки деталей типа вал-втулка работает следующим образом.

Для захвата валика 14 промышленным роботом устройство устанавливается над деталью. Электропневмоклапан

16 в начальный момент подает давление в поршневую полость захватного органа 3, при этом поршень 11 опус- . кается вниз, а ультразвуковые волноводы 8 разводятся благодаря тому, что рычажки 10, контактирующие с поршнем 11, также опускаются вниз и проворачивают их.Для захвата дета-. ли электропневмоклапан 16 переключается, и давление из поршневой полости отводится, при этом поршень

Il под действием пружины 12 поднимается вверх, увлекая за собой рычажки 10 ультразвуковых волноводов

8, которые в свою очередь сходятся и своими пазами 13 захватывают валик

14. Затем промышленный робот переносит устройство на сборочную позицию и грубо позиционирует его вместе с захваченным валиком 14 над жестко закрепленной на сборочном основании втулкой 15 и производит движение сопряжения, сближая эти детали.

При совпадении осей симметрии собираемых деталей происходит их сборка. Если же оси не совпадают, то .кромка валика 14 упрется в кромку отверстия втулки 15. Конусная пружина 2, деформируемая усилием промышленного робота при осуществлении им движения сопряжения, прижимая обе детали к сборочному приспособлению силой Q (фиг. 2), тем самым создавая жесткий контакт между ультразвуковыми волноводами 8, валиком !4, втулкой 15 и сборочным приспособлением для лучшей передачи ультразвуковой энергии. !

Преобразователи ультразвуковых колебаний 9 посредством ультразвуковых волноводов 8 возбуждают в теле валика 14 ультразвуковые колебания, под действием которых в той его части, которая находится над отверстием втулки 15, образуется стоячая волна с пучностью в области нижнего торца, а точки этой части поверхности валика 14 начинают колебаться с некоторой амплитудой а (фиг. 2) в осевом

1177 з направлении. В той .же части валика .14, которая контактирует с торцом втулки 15, образуется бегущая волна,: и акустическая энергия в этом месте свободно проходит в тело втулки и дальше в массу сборочного приспособления. Вследствие этого акустическая энергия распределяется по торцу валика 14 неравномерно и вызывает упругие деформации его торца.

Возникающий поворот валика 14 по линии MNL (фиг. 2) приводит к появлению силы R — реакции, действие которой разлагается на две состав° Н0 ляющие: вертикальную Т и горизонталь- 1

5 ную Р, которые вызывают смещение захватного органа 3 вместе с устанавливаемым валиком 14 за счет прогиба конусной пружины 2. Если же мощ" ности преобразователей ультразвуковых 2 колебаний 9 будет недостаточно . для смещения захватного орга.на 3, с целью компенсации ошиб- ки позиционирования. е, то валик 14 не войдет в отверстие втулки 15, а упрется в ее кромку, лри этом продол25 жает деформироваться конусная пружина 2, на которой установлен захватный орган 3 oTHo(ительно корпуса устройства 1, а втулка 7 упирается в один или несколько концов дополнительных ультразвуковых волноводов

4, выполненных в виде наклонных площадок 5. При дальнейшем опускании устройства втулка 7 упирается во все ультразвуковые волноводы 4, т.е. при 35 нимает горизонтальное положение. Возбуждение в теле валика 14 ультра112 4 звуковых колебаний, направленных по

|образующим перевернутого конуса, образованного осями симметрии дополнительных ультразвуковых волноводов

,4, приводит к передаче на валик 14 дополнительной энергии ультразвуковых колебаний. которая IIoBbIcHT величину горизонтйльцой составляющей F реакции силы И, возникающую в собираемых деталях при возбуждении в них ультразвуковых колебаний от преобра зователей 9, а также такое возбуждение приводит к разложению самих колебаний на две составляющие: вертикальную и горизонтальную. Вертикальная составляющая колебаний усиливает изгиб торца ИНБ валика 14, а горизонтальная составляющая вызывает

It 1Е толчковые движения валика 14 в сторону совмещения осей симметрии собираемых деталей.

Чем меньше будет угол между осями симметрии дополнительных ультразвуковых волноводон 4 с горизонтальной плоскостью, тем больше будет горизонтальная составляющая колебаний, тем быстрее произойдет компенсация ошибки позиционирования.

Когда оси собираемых деталей совмещаются, валик 14 под действием конусной пружины 2 входит н отверстие втулки 15 и сборка заканчивается.

После завершения сборки подается команда на отвод всех рабочих органов в исходное положение. Далее цикл повторяется.

117? l 12

Составитель В. Влодавский

Редактор Л. Зайцева Техред Л.Микеш Корректор М. Пожо

Заказ 5441/13 Тираж 1086 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4