Автоматическая сборочная линия

 

Изобретение относится к машиностроении и обеспечивает принудительную ориентацию собираемых деталей в процессе их подачи на сборочные позиции и сопряжения. При включении линии шиберный питатель магазинного загрузочного устройства 2 подает ориентированную базовую деталь на шаговый конвейер 6. Одновременно своим подпружиненньш захватом питатель поворачивает стол устройства 2 так, что в его приемник из кассеты попадает очередная базовая деталь. Конвейер 6 подает базовую деталь в первый сборочный автомат 3, где она ориентируется на конвейере 6 с помощью двух подвижных ступенчатых штырей, установленных на станине 1. При этом расстояние методу штьфями может меняться за счет подвижности одного относительно другого. С помощью шиберного питателя загрузочного устройства 9 на сборочную позицию подаются устанавливаемыедетали, причем размеры гнезд под них в губках питателя увеличиваются в момент загрузки и выгрузки деталей за счет взаимодействия с упорами, закрепленными на станине 1. Далее кон (Л в . У

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (59 4 В 23 P 21 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3917069/30-08 (22) 20.06.85 (4б) 15.03.87. Бюл. 10 (71) Научно-производственное объеди- . нение "Сборочные механизмы" (72) В.П.Недоступ и В.П.Крапчатов (53) 621 .757(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 818822, кл. В 23 P 21/00, )979. (54) АВТОМАТИЧЕСКАЯ СБОРОЧНАЯ ЛИНИЯ (57) Изобретение относится к машиностроению и обеспечивает принудительную ориентацию собираемых деталей в процессе их подачи на сборочные позиции и сопряжения. При включении линии шиберный питатель магазинного загрузочного устройства 2 подает ориентированную базовую деталь на шаговый конвейер 6. Одновременно своим подпружиненным захватом питатель поворачивает стол устройства 2 так, что в его приемник из кассеты попадает очередная базовая деталь. Конвейер 6 подает базовую деталь в первый сборочный автомат 3, где она ориентируется на конвейере б с помощью двух подвижных ступенчатых штырей, установленных на станине 1. При этом расстояние между штырями может меняться за счет подвижности одного относительно другого. С помощью шиберного питателя загрузочного устройства 9 на сборочную позицию подаются устанавливаемые детали, причем размеры гнезд под них в губках питателя увеличиваются в момент загрузки и выгрузки деталей за счет взаимодействия с упорами, закрепленными на станине 1. Далее кон1296350 вейер 6 подает детали в контрольные в механизме ориентации, в гнезде коавтоматы 4, а затем во второй сбороч- торого деталь фиксируется с помощью ный автомат 5. Загрузочное устройство подпружиненного прижима„ причем с ме8 при подаче устанавливаемой детали ханизмом ориентации связан отсекана сборочную позицию поворачивает ее тель устройства 8. 16 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при сборке механизмов трансмиссии тракторов, Цель изобретения — повышение на- 5 дежности линии за счет принудительной ориентации собираемых деталей в процессе их подачи на сборочные пози-. ции.

На фиг.l изображена линия, общий вид; на фиг.2 — шаговый конвейер; на фиг.3 — загрузочное устройство базовой детали; на фиг.4 — разрез А-А на фиг.3; на фиг.5 — разрез Б-Б на фиг.3; на фиг.6 — разрез В-В на,f5 фиг.3; на фиг.7 — автомат запрессовки втулок; на фиг.8 — разрез Г-Г на фиг.7; на фиг.9 — питатель втулок; на фиг. 10 — вид Д на фиг.8; на фиг фиг.ll — автомат контроля; на фиг.12 — автомат сборки отжимного рычага; на фиг.13 — разрез Е-Е на фиг.12; на,фиг,14 — разрез )К-Ж на фиг.12; на фиг.15 — собираемое иэде- лие; на фиг.lб — разрез З-З на фиг.15.

Линия содержит станину 1, на которой размещены загрузочное устройство

2 базовой детали, автомат 3 запрессовки втулок, автоматы 4 контроля, 30 автомат 5 сборки отжимного рычага, связанные между собой шаговым конвейером 6. Для подачи комплектующих деталей в зону сборки на линии установлены накопители 7, 8 и 9. Автоматическое загрузочное устройство 2 установлено в начале линии и включает основание 10, на котором размещен приемник 11, выполненный в виде диска со ступицей, имеющий провальное окно 12 по форме базовой детали — отжимного рычага, паз 13 и ось 14, размещенную в ступице. На основании 10 перпендикулярно продольной оси провального окна установлен силовой ци- 45 линдр 15, на штоке которого закреплен шибер 16 с подпружиненным захватом 17. На диске приемника 11 установлен съемный магазин 18, содержащий стол 19, промежуточный диск 20, закрепленный в нижней части ступицы стола 19 кольцом 21, подпружиненный фиксатор 22. Диск 20 имеет одно провальное окно 23 также по форме базо-, вой детали, паз 24, расположенный перпендикулярно к провальному окну

23, и отверстие 25 для фиксации стола 19 относительно диска 20 фиксатором 22 при заправке магазина 18. В столе 19 выполненовосемь провальных окан 26 по форме базовой детали, расположенных радиально и огражденных кассетами 27, и соответствующее количество копирных пазов 28.

Автомат 3 запрессовки втулок содержит верхнюю плиту 29 и нижнюю плиту 30, соединенные стойками 31, образующие жесткую раму. На верхней плите 29 размещен прессующий механизм

32, включающий силовой цилиндр 33, на штоке которого закреплена оправка

34 с двумя пуансонами 35, Оправка 34 связана поводком 36 со скалкой 37, установленной с возможностью возвратно-поступательного перемещения в вертикальной плоскости, удерживающей оправку с пуансонами от вращения. На верхней плоскости нижней плиты 30 расположен механизм 38 подачи втулок, содержащий корпус 39, на стойке которого закреплен силовой цилиндр 40. На штоке последнего закреплен шибер 41, на подпружиненных скалках 42 которого закреплена губка

43 с двумя регулируемыми ограничителями 44. По обеим сторонам шибера 41 ,на корпусе 39 установлены упоры 45.

1Пибер 41 представляет собой корпус

46, в котором размещена губка-вкладыш

47, подпружиненная относительно кор-. пуса пружиной 48. Вкладыш 47 снабжен штифтом 49 и ограничителем 50. Вкла3 12963 дыш 47 и губка 43 имеют два приемных гнезда 51 для втулок. На нижней поверхности плиты 30 закреплен механизм

52 фиксации базовой детали, включающий корпус 53, толкатель 54, размещенный в направляющих втулках и сое- -: диненный поводком со штоком силового цилиндра 55. В толкателе 54 выполнено отверстие, в котором установлен ползун 56, подпружиненный с двух сто- fp рон пружинами 57. В ползуне жестко закреплен штырь 58, а другой штырь

59 закреплен в толкателе 54. Штыри

58 и 59 имеют две центрирующие поверхности: Т вЂ” для фиксации базовой детали на позиции запрессовки и С— для центрирования втулок.

Автомат 4 контроля содержит верхнюю 60 и нижнюю 61 плиты, соединенные стойками 62. На верхней плите 60 установлена измерительная головка

63, включающая силовой цилиндр 64, закрепленный на корпусе 65 и соединенный поводком со скалкой 66, жест- 25 ко связанной с корпусом 67. На боковой поверхности корпуса 65 размещены конечные выключатели, управляемые флажком, закрепленным на стержне 68, удерживающем корпус 67 головки от вращения вокруг вертикальной оси.

Стержень 68 в свою очередь связан с корпусом 67 поводком 69. В корпусе

67 размещен ползун 70 с измерительными губками 71 и 72. Губка 71 жестко закреплена на ползуне 70, а губка 72

35 подвижна и соединена с подпружиненным толкателем, находящимся в постоянном контакте с измерительным стержнем электроконтактного датчика 73, На нижней поверхности плиты 61 закреплен механизм 74 фиксации, включающий корпус 75, в котором размещен толкатель 76, установленный в направляющих втулках и соединенный со што- 45 ком силового цилиндра 77. В отверстии толкателя 76 установлен подпружиненный фикс-тор 78 со штифтом 79.

Автомат 5 сборки отжимного рычага имеет жесткую раму, образованную верхней и нижней плитами 80 и 81, связанными стойками 82. На верхней плите 80 размещены приемник 83 пальцев с отсекателем 84 и прессующий механизм 85, включаюший корпус 86, силовой цилиндр 87, оправку 88, .размещенный под оправкой соосно с ней толкатель 89, перемещающийся в направляющей втулке 90, закрепленной

50 4 на верхней плите 80. На толкателе установлена регулировочная гайка 91,,между ней и втулкой 90 размешена пружина 92. На толкателе 89 закреплен флажок 93, взаимодействующий с конечными выключателями, закрепленными на боковой стойке корпуса 86. В нижней части толкателя 89 размещен пуансон

94. На верхней плоскости нижней плиты 81 установлены механизм 95 ориентации и подачи вилок и механизм 96 подачи пальцев. Механизм ориентации и подачи вилок содержит основание 97, корпус 98,.поворотный диск 99, смонтированный в корпусе 98 на подшипниках. Над поворотным диском размещен приемник IA0 вилок, представляющий собой закрепленный на стойке 101 лоток 102. Последний закреплен на стойке таким образом, что образует с ней замкнутый контур.

В конце лотка 102 снизу на двух скалках размещен отсекатель 103, который своим хвостовиком входит в копирный паз 104 поворотного диска 99.

Приемник 100 вилок установлен так, что гнездо 105 поворотного диска 99 в исходном положении составляет продолжение лотка 102, а при повернутом на 90 диске гнездо 105 располагается симметрично относительно направляющего лотка конвейера 6. Б средней части поворотного диска 99 размещен подпружиненный прижим 106 со скосом, а на наружной поверхности диска 99 нарезаны зубья реечной шестерни 107, находящиеся в зацеплении с рейкой

108, соединенной с силовым цилиндром

109. В расточке корпуса 98 перпендикулярно оси вращения поворотного диска 99 и симметрично гнезду 105 упомянутого диска и прижиму 106 установлен тслкатель 110, соединенный с силовым цилиндром 111. Положение толкателя 110 контролируется конечными выключателями, управляемыми флажком.

Механизм 96 подачи пальцев содержит корпус 112, на котором закреплен силовой цилиндр 113, соединенный с шибером 114, перемещающимся по направляющим корпуса 112. Симметрично относительно оси перемещения штока силового цилиндра 113 размещена планка

115 с двумя регулируемыми ограничителями 116. На корпусе 112 закреплены два упора 117. 1пибер 114 представляет собой корпус 118, в котором размещена губка-вкладыш 119, подпружиненная пружиной 120. Во вкладыше 119

5 12963 установлен штифт 121, ограничивающий продольное перемещение вкладыша,, и ограничитель 122. К торцу корпуса 118 на двух скалках 123 прикреплена и подпружинена относительно него зажим- 5 ная губка 124 ° Вкладыш 119 и зажимная губка 1 24 в месте разъема имеют гнездо 125 для запрессовываемого пальца. К нижней поверхности плиты

81 прикреплен механизм 126 фиксации, 10 включающий корпус 127, в котором перемещается толкатель 128, установленный в направляющих втулках, связанный с силовым цилиндром 129. В толкателе 128 установлен подпружиненный 15 фиксатор 130 со штифтом 131.

111аговый конвейер 6 содержит две планки 132 и 133, образующие лоток

134, по которому перемещается базовая деталь, и штангу с собачками 135, 20 перемещаемую силовым цилиндром 136 °

На планке 133 конвейера 6 размещены два механизма 137 сбрасывания брака.

Собираемый узел содержит отжимной рычаг 138, вилку 139, две металлокера- 25 мические втулки 140, палец 141.

Линия работает следующим образом.

Заправка кассет 27 производится вне линии при повернутом и зафиксированном относительно стола 19 промежу- 3р точном диске 20, т.е. когда провальные окна 26 стола i9 перекрыты промежуточным диском 20. Магазин 18 устанавливают на ось 14 приемника 11 при отведенном в исходное положение шибере 16, совмещают провальные окна 12 и 23 приемника 11 и диска 20. Захват

17 вводят в паз 24 диска 20, а фиксатор 22 выводят из отверстия диска и стол 19 поворачивают в положение, ур когда захват 17 войдет в его копирный паз 28. При включении кнопки

"Пуск" на пульте управления (не показан) срабатывает силовой цилиндр 15 автоматического загрузочного устройства 2 и шибер 16 подает отжимной рычаг 138 на лоток 134 конвейера 6. дновременно захват 17 перемещается по прямым пазам 13 и 24 приемника 11 и диска 20 и давит на стенку копирного паза 28, поворачивая стол 19 магазина 18 вокруг оси 14 и совмещая очередную кассету 27 с провальными окнами 23 и -12 диска 20 и приемника

ll. После этого шибер 16 возвращается в исходное положение. При этом захват 17 движется по прямым пазам

13 и 24 приемника 11 и диска 20 в обратном направлении и выходит из sa50 б цепления с пазом 28. В конце хода за-i хват 17 входит в зацепление с очередным копирным пазом 28 còoëà 19 и отжимной рычаг 138 из очередной кассеты 27 поступает в приемник 11 . Таким образом, отжимные рычаги: 138 выбираются из кассет 27 магазина 18 равномерно за один оборот стсла 19 по одной детали из каждой кассеты. После возврата шибера 16 в исходное положение срабатывает силовой цилиндр 136 шагового конвейера 6, отжимной рычаг

138 перемещается к автомату 3 запрессовки втулок, где конечные выключатели, роконтролировав наличие детали, дают сигнал на механизм 52 фиксации.

Срабатывает силовой цилиндр 55 и перемещает толкатель 54 со штырями

58 и 59 вверх, которые центрируют отжимной рычаг 138 по отверстиям. Втулки 140 подаются из накопителя 8 параллельно по две втулки в приемные гнезда 51 шибера 41, который разме-, щен под подающими лотками. Ограничители 44 упираются в этот момент в упоры 45 и отжимают губку 43. Губкавкладыш 47 под действием пружины 48 прижимается штифтом 49 к стенке отверстия в корпусе 46. Это обеспечивает увеличение размеров приемных гнезд 51, и втулки 140 свободно западают в приемные гнезда. В момент, когда штыри 58 и 59 выдвинуты вверх, срабатывает силовой цилиндр 40 и подает шибер 41 в зону запрессовки.

При перемещении в зону запрессовки шибер 41 своей верхней плоскостью отсекает втулки 140 в подающих лотках.

При этом ограничители 44 освобождаются, а губка 43 под действием пружин, размещенных на скалках 42, перемещается к торцу корпуса 46 и зажимает втулки 140. Двигаясь дал."ше, шибер упирается ограничителем 50 в упор, размешенный на конвейере 6, вследствие чего вкладыш 47 отодвигается от губки 43 и освобождает втулки 140.

Гнезда 51 в этот момент находятся над поднятыми штырями 58 и 59 и втулки 140 надеваются на поверхность С штырей 58 и 59, которые обеспечивают соосность втулок 140 и отверстий в .рычагах 138. Далее силовой цилиндр 40 совершает обратный ход, вкладыш 47 при этом под действием пружины 48 возвращается в исходное положение, вновь открываются подающие лотки для втулок. Одновременно губка $3 отжи1296350 мается от вкладьппа и очередные втулки 140 западают в приемные гнезда

51. Затем срабатывает силовой цилиндр

33 прессующего механизма 32 и перемещает оправку 34 с .пуансонами 35 вниз, происходит запрессовка втулок

140. В начале запрессовки механизм

52 фиксации возвращается в исходное положение. После запрессовки втулок силовой цилиндр 33 возвращает оправку с пуансонами 35 в исходное положение. Базовая деталь с запрессованными втулками шаговым конвейером 6 подается на следующую позицию.

Автоматы 4 контроля поочередно контролируют наименьшие предельные размеры отверстий втулок 140 после запрессовки. Наличие детали на позиции контролируется конечным выключателем, который подает сигнал на срабатывание силового цилиндра 77 механизма 74 фиксации. Фиксатор 78 перемещается вверх и входит в контролируемое отверстие. Силовой цилиндр 64 перемещает вниз измерительную головку 63. Губки ?1 и 72 измерительной головки, войдя в отверстие, выталкивают фиксатор 78, сжимая пружину.

Подвижная губка 72, соприкасаясь со стенкой измеряемого отверстия, перемещает подпружиненный толкатель злектроконтактного датчика ?3. Если контакты датчика 73 не замыкаются, что соответствует допускаемому размеру измеряемого отверстия, отжимной рычаг 138 геремещается шаговым конвейб ером 6 на следующую позицию. Если контакты датчика 73 замыкаются, что указывает на то, что размер измеряемого отверстия меньше допустимого предельного размера, то датчик выдает сигнал на механизм 137 сбрасывания конвейера 6. По окончании процесса контроля отверстия втулки 140, измерительная головка 63 и механизм 74 фиксации возвращаются в исходное положение, Далее по ходу технологическбго процесса аналогичным образом контролируется отверстие во второй втулке )40 отжимного рычага 138 на следующем автомате 4 контроля. Затем годный отжимной рычаг 138 подается на автомат 5 сборки, где отжимной рычаг 138 с запрессованными втулками

140 собирается с вилкой 139 и пальцем 141. В исходном положении автомата сборки толкатель 89 прессующего механизма 85 под действием пружины 92 находится в крайнем верхнем поло8 жении, гнездо 105 поворотного диска

99 механизма 95 ориентации и подачи вилок расположено вертикально. Вилка

139, поступившая из лотка 102 приемника 100 вилок в гнездо 105, удерживается подпружиненньпч прижимом 106.

Лоток 102 приемника 100 вилок перекрыт отсекателем 103, Корпус 118 шибера )14 механизма 96 подачи пальцев отведен силовым цилиндром 113 до упоров 116. Зажимная губка 124 отведена скалками 123. Отсекатель 84 отведен посредством ограничителя 122 и палец 141 находится в гнезде 125

15 шибера 114. Фиксатор 130 находится в крайнем нижнем положении. Автомат 5 сборки включается в работу одновременно с рабочим ходом шибера 16 автоматического загрузочного устройства

20 2. Силовой цилиндр 109 через рейку

108 и реечную шестерню 107 поворачивает поворотный диск 99 на 90 о вилка 139, находящаяся в гнезде 105 диска 99, принимает горизонтальное

25 положение. При вращении поворотного диска 99 копирный паз 104 выводит отсекатель 103 из лотка 102 приемника

100 вилок, и очередная вилка попадает на поворотный диск 99. По сигналу от конечного выключателя срабатывает силовой цилиндр ill и перемещает толкатель 110, который,центрируя вилку

139 по резьбовому концу, подает ее в зону сборки. Вилка 139 при движении по гнезду 105 диска 99 давит на скос прижима 106 и утапливает его, обеспечивая свободное прохождение толкателя 110. Наличие вилки в зоне сборки контролируется конечным выключателем, 40 который совместно с конечным выключателем, контролирующим исходное положение шибера 16 автоматического загрузочного устройства 2, дает сигнал на срабатывание силового цилиндра

45 136 шагового конвейера 6, который перемещает отжимной рычаг 138 до его попадания в эев вилки 139. Срабатывает силовой цилиндр 129 и подает толкатель 128 с фиксатором 130. Последний проходит через отверстия вилки 139 и рычага 138, центрируя их относительно друг друга. Когда фиксатор 130 находится в крайнем верхнем положении, конвейер 6 возвращается

55 в исходное положение. Одновременно включается силовой цилиндр 113 механизма 96 подачи пальцев и посредством шибера 114 подает палец 141 в зону запрессовки, отсекатель 84 пе12963 рекрывает столб пальцев в приемнике

83 пальцев. При движении шибера 114 скалки 123 освобождаются, и зажимная губка 124 под действием пружин перемещается к торцу корпуса 118 и зажи.мает палец 141. Б крайнем положении шибера 114 подается сигнал на рабочий ход силового цилиндра 87 прессующего механизма 85. Усилие цилиндра передается через толкатель 89 на пу- )p ансон 94, который запрессовывает палец 141 в вилку 139 и отжимной рычаг

138. Перемещение толкателя 89 с пуансоном 94 ограничивается регулировочной гайкой 91, упирающейся в конце 15 хода толкателя в торец направляющей втулки 90. Палец 141 при запрессовке утапливает фиксатор 130. По окончании запрессовки шток силового цилиндра 87 возвращается в исходное положе- 20 ние, а толкатель 89 с пуансоном 94 под действием пружины 92 занимает крайнее верхнее положение. Одновременно срабатывает силовой цилиндр

129 механизма фиксации и отводит тол- 25 катель с фиксатором 130 вниз, а силовои цилиндр 111 возвращает толкатель

110 в исходное положение. Прижим 10б под действием пружины перекрывает гнездо ln5 поворотного диска 99, силовой 30 цилиндр 113 возвращает шибер 114 в исходное положение. При этом скалки

123 отжимают зажимную губку 124, ограничители 122 отводят отсекатель

84 и, открывают выходное отверстие приемника 83 пальцев, очередной палец 141 западает в гнездо шибера 114.

Цикл закончен, Последовательность операций на линии обеспечивается электросхемой и системой конечных вы- 40 ключателей.

50 10

Формула изобретения

Автоматическая сборочная линия, содержащая установленные на станине упоры и шаговый конвейер, вдоль которого в технологической последовательности размещены магазинное загрузочное устройство базовой детали с шиберным питателем, снабженным.подпружиненным захватом, сборочные и контрольные автоматы и механизмы сброса брака, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности, первый сборочный автомат снабжен шиберным питателем с двумя подпружиненными относительно корпуса питателя губками, имеющими возможность взаимодействия с упорами, закрепленными на станине, и двумя ступенчатыми подвижными в продольном направлении ориентирующими штырями, размещенными на станине под конвейером, а второй сборочный автомат снабжен загрузочным устройством с отсекателем и поворотным механизмом ориентации, выполненным в виде диска с гнездом, в отверстии которого размещен подпружиненный прижим, а на наружной поверхности выполнен копирный паз, причем отсекатель имеет возможность взаимодействия со стенками этого паза, а один из ориентирующих штырей имеет возможность перемещения относительно другого в поперечном направлении, кроме того, загрузочное устройство базовой детали выполнено в виде поворотного стола с закрепленными на нем кассетами, имеющего провальные окна и копир-! ные пазы,числокоторых равно числу кассет,причем захват шиберного питателя имеет возможность взаимодействия со стенками указанных пазов.

1296350

1296350

f-Г

1296350 б2

Ди f1

1N

1f0

101

1296350

Составитель В. Гудков

Техред М.Ходанич Корректор С. Пекмар

Редактор M. Петрова

Тираж 976 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 704/17

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул. Проектная, 4