Пневмомеханическое устройство для угловой ориентации втулок с радиальным отверстием

 

Изобретение относится к области механосборочного производства, в частности к пневмомеханическим устройствам для угловой ориентации втулок с радиальным отверстием . Изобретение позволяет повысить точность ориентации втулок с радиальным отверстием и уменьшить расход сжатого воздуха путем подвода последнего к расположенным на полом штоке (Ш) II радиальным отверстиям (О) 23, 24, 25, из которых О 23 находится на одном уровне с О 22 ориентируемой втулки (В) 21. О 24 и 25 расположены диаметрально противоположно первому и симметрично относительно него в направлении оси Ш. Одновременно с подачей сжатого воздуха осуществляется поворот ШI I от привода, включающего в себя зубчатые колеса, кинематически связанного с приводом ротора. При совпадении О 23 Ш II с 022 B21 последняя оказывается зафиксированной относительно ШИ за счет сил поджатия, создаваемых струями воздуха, истекаюшими из О24, 25, и дальнейший поворот Ш осуществляется совместно с В. От позиции загрузки В 21 до позиции, где она должна быть соориентирована, Ш совершает несколько более одного оборота и останавливается всегда в одном и том же положении . Для уменьшения расхода воздуха при ориентации В2 I с большим 022 023 Ш I может выполняться кольцевым за счет установки в него цилиндрического пальца. 3 з.п. ф-лы, 7 ил. сл Е-Е Ю СО СО Oi оо 23 фиг, 7

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Е-Е

Фиг. 6

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3937638/25-27 (22) 01.07.85 (46) 30.03.87. Бюл. № 12 (75) А. В. Куцевич (53) 621.757 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 462694, кл. В 23 Р 19/02, 1972. (54) ПНЕВМОМЕХАНИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ УГЛОВОЙ ОРИЕНТАЦИИ ВТУ

ЛОК С РАДИАЛЬНЫМ ОТВЕРСТИЕМ (57) Изобретение относится к области механосборочного производства, в частности к пневмомеханическим устройствам для угловой ориентации втулок с радиальным отверстием. Изобретение позволяет повысить точность ориентации втулок с радиальным отверстием и уменьшить расход сжатого воздуха путем подвода последнего к расположенным на полом штоке (LLI) 11 радиальным отверстиям (О) 23, 24, 25, из которых 0 23 находится на одном уровне с 0 22

„„SU„„1299768 А1 g 4 В 23 P 19/02 ориентируемой втулки (В) 2!. О 24 и 25 расположены диаметрально противоположно первому и симметрично относительно него в направлении оси Ш. Одновременно с подачей сжатого воздуха осугцествляется поворот Ш11 от привода, включаюгцего в себя зубчатые колеса. кинематически связанного с приводом ротора. При совпадении О 23 Ш 11 с 022 В21 последняя оказывается зафиксированной относительно Ш11 за счет сил поджатия, создаваемых струями воздуха, истекаюгцими из 024, 25, и làëüíåéøèé поворот LLI осугцествляется совместно с В. От позиции загрузки B 21 до позиции, где она должна быть соориентирована, Ш совершает несколько более одного оборота и останавливается всегда в одном и том же положении. Для уменьшения расхода воздуха при ориентации B2 I с большим 022 023 Шl l может выполняться кольцевым за счет установки в него цилиндрического пальца.

3 з.п. ф-lbI, 7 ил.

1299768

Изобретение относится к механосборочным работам, в частности к устройствам для установки, например, при сборке втулок, в том числе легкодеформируемых или имеющих легкоповреждаемый поверхностный слой, в заданном угловом положении относительно базовой детали, а также может быть использовано в загрузочных устрой-. ствах с ориентированием в металлорежущих станках, роторных линиях и др.

Целью изобретения является повышение точности ориентации втулок по угловой координате.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, разрез А — А на фиг. 2; на фиг. 2— разрез Б — Б на фиг. 1; на фиг. 3 —. разрез  — В на фиг. 1; на фиг. 4 — разрез

à — Г на фиг. 1; на фиг. 5 — схема осуществления угловой ориентации втулки; на фиг. 6 — ориентирующий шток и втулка при ориентации втулок со сравнительно большим боковым отверстием, продольный разрез; на фиг. 7 — разрез E — Г на фиг. 6.

Пневмомеханическое устройство для угло вой ориентации втулок с боковым отверстием содержит основание 1, в котором жестко закреплен полый вал 2, во внутреннюю полость которого подведен сжатый воздух под давлением P. Внутреннюю полость 3 вала 2 радиальное отверстие 4 соединяет с воздушной камерой 5, образованной углублением на наружной поверхности вала 2 и ротором 6, сцентрированным по этому валу.

Воздушная камера 5 находится на одном уровне с входными отверстиями гибких трубок 7, соединенных посредством ввинченных в гильзы 8 штуцеров 9 с кольцевой проточкой 10 ориентирующих штоков 11.

Кольцевая проточка 10 радиальными отверстиями 12 и 13 соединена с внутренней полостью 14 ориентирующего штока. Гильза 8 зафиксирована в угловом направлении посредством направляющей втулки 15, жестко соединенной с ротором, и выполненного с продольным пазом для размещения штуцера 9. Ход гильзы 8 вверх ограничен буртиком, выполненным в нижней ее части и упирающимся в нижний торец направляющей втулки 15. С нижним концом ориентирующего штока 11 жестко соединено зубчатое колесо 16, через которое гильза 8 вместе со штоком 11 поджаты вверх пружиной 17 сжатия, установленной в корпусе ротора 6. Колесо 17 через паразитное колесо 18, свободно установленное на оси 19, кинематически связано с центральным неподвижным зубчатым колесом 20. На гильзу 8 устанавливается ориентируемая втулка 21 с боковым отверстием 22. В ориентирующем штоке на уровне бокового отверстия втулки выполнено фиксирующее радиальное отверстие 23 такого же диаметра, а с противоположной стороны штока симметрично по высоте первому выполнены поджимающие ра

50 вое отверстие втулки являются меньшими, чем в положении, когда боковое отверстие втулки и фиксирующее с поджимающими отверстиями штока находятся во взаимно перпендикулярных плоскостях (фиг. 5в), однако отверстия 24, 25 расположены на таком расстоянии t от оси бокового отверстия втулки, что изменение величины силы

F„является незначительным. В положении, представленном на фиг. 5в, диаметры поддиальные отверстия 24 и 25. В верхней части гильзы 8 имеется цилиндрический участок, по которому центрируется деталь, например пластина 26, с которой сопрягается ориентируемая втулка 21, например, посредством запрессовки путем воздействия на втулку вертикально подвижного пуансона 27. Для втулок с боковым отверстием большого диаметра в стенку штока с внутренней стороны соосно фиксирующему

10 отверстию 23 установлен палец 28. Ротор снабжен зубчатым венцом 29 для привода вращения ротора.

Устройство работает следующим образом.

На позиции П (фиг. 2) производится подача втулок 21 на ориентирующие што ки 11, а на позиции Н вЂ” напрессовка пластин 26 на установленные в заданном положении втулки.

На позиции П сжатый воздух не подводится к ориентирующим штокам, что позволяет уменьшить его расход на периоде выстоя ротора в момент подачи втулок. При дальнейшем вращении ротора, например, посредством соединения зубчатого венца 29 с механизмом привода периодического вращения с остановами входные отверстия гиб2s ких трубок 7 соединяются с камерой 5 ва-: ла 2 и сжатый воздух под давлением Р начинает поступать через штуцера 9, кольцевые проточки 10, отверстия 12 и 13 во внутреннюю полость 14 ориентирующих штоков 11. В этот момент боковое отверс30 тие 22 втулки (фиг. 5а) расположено по угловой координате Ро от требуемого положения. При этом под воздействием сил

l=„струй, истекающих из поджимающих отверстий 24 и 25, и отталкивающей силы Fq струи, истекающей из фиксирующего отверс35 тия 23, между втулкой и штоком устанавливаются соответственно зазоры An и6„отличные от нуля и поэтому вращение ориентирующего штока 11, задаваемое кинематической цепью привода, состоящей из зуб чатых колес 20, 18 и 16, не вызывает крутящего момента, воздействующего на втулку, и последняя остается неподвижной относительно гильзы 8. В определенный момент времени шток поворачивается на угол и (фиг. 5б), соответствующий одностороннему

4 расположению бокового отверстия втулки и поджимающих отверстий 24 и 25 штока.

Силы Г„воздействия на втулку стру.й, истекающих из поджимающих отверстий в этом случае, вследствие истечения части воздушных потоков в атмосферу через боко1299768 жимающих отверстий d„è фиксирующего

do следует подбирать такими, чтобы сила

Fo и сумма сил F„ были примерно равны. При совпадении, бокового отверстия втулки и фиксирующего отверстия штока (фиг. 5, г) втулка под воздействием сил

F„перемещается до соприкосновения со штоком в зоне отверстий 22 и 23. Отталкивающая сила F o при полном совмещении отверстий становится равной нулю. При дальнейшем вращении штока втулка начи- 10 нает перемещаться вместе со штоком (фиг. 5, д) под воздействием момента трения в паре втулка — шток

Мтр в-ш ) Мтр.on или

25 и- F„ f -dm/2 ) Мтр.on (1}

При остановке штока в заданном положении (фиг. 5е) втулка оказывается соориентированной, т.е. развернутой на угол ро. Таким образом, для осуществления по- з0 ворота бокового отверстия втулки из произвольного положения в заданное необходимо провернуть ориентирующий шток на угол не менее 2 Ji. Кроме того, для обеспечения однозначного положения отверстия втулки на позиции Н (фиг. 2) необходимо, Ç5 чтобы ориентирующий шток устанавливался здесь в одном и том же положении при каждом последующем повороте ротора. Эти условия можно выполнить соответствующим подбором соотношения зубьев зубчатых 40 колес 20 и 16.

Для определения числа оборотов ориентирующего штока относительно ротора условно останавливают ротор, а придают вращательное движение зубчатому колесу 20.

Тогда передаточное отношение имеет зна- 45 чение где z. — число зубьев неподвижного центрального зубчатого колеса 20;

z, -число зубьев промежуточного колеса 18;

z -число зубьев зубчатого колеса 16, жестко соединенного с ориентирующим штоком 11.

За полный оборот ротора зубчатое колесо 16 совершает z./z, оборотов относительно ротора. Если обозначить угол поворота ротора после позиции П подачи втулок

55

Мтрв-в1 = п Рв f dm/2 где f — коэффициент трения скольжения меж !5 ду штоком и втулкой;

d — диаметр ориентирующего штока;

n — количество поджимных отверстий.

Для обеспечения движения втулки без относительного проскальзывания момент трения Мтр. должен быть больше момента

20 трения М.роп торца втулки по гильзе 8, т.е. на штоки с момента соединения внутренней полости штока с источником сжатого воздуха до позиции напрессовки Н через у (фиг. 2), то на угловом участке р, соответствующем зоне ориентации, шток совершает к оборотов к= - — — г— гт (3) Р д

2%i От (4) где Я. — относительная зона ориентации.

Тогда, на основании (2), (3) и (4) получают общее условие подбора соотношенияг,иг, к ,л (5) где i — целое число.

Таким образом, задаваясь конструктивно значением Я„ путем подбора целых значений i необходимо добиться, чтобы к лежало в выше указанных пределах. Затем на основании полученного значения i с учетом соотношения (2) задаются значениями

Х, И Х .

Во время выстоя ротора втулки, находящиеся на позиции Н, перемещаются вниз вместе с гильзой 8 и ориентирующим штоком 11. При этом пружина 17 сжимается, а втулки впрессовываются в отверстия сцентрированной по опорным гильзам пластины 26. Для улучшения осевой ориентации втулки относительно отверстия пластины с учетом того, что втулка на позиции Н устанавливается относительно оси штока с эксцентриситетом е = Лв/2, где Лв — максимальный зазор между втулкой и штоком (фиг. 5е), рекомендуется выполнять поверхность гильзы, по которой центрируется пластина, эксцентричной относительно оси штока с величиной эксцентриситета е = Лв/2, расположив его таким образом, чтобы центрирующая пластину поверхность гильзы 8 и соИсходя из первого условия ориентации, к должно быть больше или равно единице.

Ввиду возможности относительного проскальзывания втулки относительно опорной гильзы 8 целесообразно принимать к > I.

Опытным путем установлено, что для надежной установки втулки из произвольного положения в заданное при наличии проскальзывания торца втулки по опорной гильзе ориентирующему штоку достаточно совершить 1,1 — 1,3 оборота, т.е. к целесообразно принимать в этих же пределах, поскольку увеличение к при заданном уровне производительности приводит к увеличению угловой скорости движения ориентирующего штока, что неблагоприятно влияет на надежность угловой ориентации.

Второе условие поворота в заданное положение требует, чтобы i было целым числом

Обозначают

1 299768

2 Mrp. и- f -(l. (6) 55

Фор,и ула изобретения риснтированная втулка на позиции Н имели

:;инпмальное отклонение от соосности.

Для выполнения условия (1) необходимо, чтобы выполнялось неравенство

Таким образом, Г „должно даже при максимальном зазоре Л - иметь положительное значение и величину, определяемую соотношением (6) .

Из этого условия, обеспечивающего транс портирование втулки в зафиксированном положении, выбирается зазор между штоком и втулкой и величина подводимого в полость ориентирующего штока давления сжатого воздуха.

Изменением значения силы Е„ при постоянном максимальном зазоре Л".. акс. можно эффективно управлять изменением давления Р, подводимого в полость ориентирующего штока сжатого воздуха.

Изменять силу воздействия струи «а стенку втулки при постоянном максимальном зазоре А «.. можно также изменением диаметра поджимных отверстий 24 и 25 штока и количества и этих отверстий.

При использовании в качестве фиксирующего отверстия кольцевой щели (фиг. 8 и 9) процесс угловой ориентации втулок осушествляется аналогично выше описанному, однако расход воздуха значительно уменьшается.

Обеспечение относительного вращательного движения ориентируемой втулки и штока за счет принудительного движения ориентирующего штока дает возможность осуществлять угловую ориентацию на одной позиции двух втулок с боковыми отверстиями, обращенными друг к другу в сориентированном положении (фиг. 4), например, при сборке внутренних звеньев приводных втулочно-роликовых цепей, поскольку при выбранной схеме движения воздушная струя из фиксирующего отверстия 23 может оказывать силовое воздействие на другую втулку только на небольшом участке перед заданным угловым положением. При этом направление воздействия струи на эту втулку практически совпадает с направлением воздействия на нее струй из поджимных отверстий..

Принятая система фиксации и переноса втулки позволяет максимально освободить позицию сборки от вспомогательных механизмов, по сравнению с механическими ориентирующими устройствами обеспечивает сохранность в случае необходимости поверхностного слоя втулки и хорошую точность фиксации втулки по угловой координате.

1. Пневмомеханическое устройство для угловой ориентации втулок с радиальным

1О

40 отверстием, содержащее смонтированные на основании полые ориентирующие штоки и сис тему подвода к ним сжатого воздуха, отличающееся тем, что, с целью повышения точности ориентации, оно снабжено закрепленным на основании полым валом с установленным на нем с возможностью поворота от привода ротором, выполненным с расположенными по окружности отверстиями, в которых концентрично установлены направляющие втулки и подвижные относительно последних гильзы с наружным центрирующим пояском, приводом углового перемещения полых ориентирующих штоков, связанных с приводом ротора, система подачи сжатого воздуха к полым штокам выполнена в виде сообщающихся между собой и с полостью вала радиального отверстия в боковой стенке вала, углубления расположены на наружной поверхности последнего, и отверстий в роторе, связанных посредством гибких трубок, оснащенных штуцерами, с сообщающимися между собой и полостьк> ориентирующих штоков отверстиями в направляющей втулке и гильзе, каждый полый шток выполнен с радиальными отверстиями, одно из которых фиксирующее — расположено диаметрально противоположно остальным — поджимающим, центр фиксирующего отверстия распо ложен в плоскости симметрии поджимающих отверстий, а диаметры последних равны между собой и не превышают диаметр фиксирующего отверстия, при этом полые штоки установлены в гильзах с возможностью осевого и углового перемещения и подпружинены в осевом направленйи.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что привод углового перемещения центрирующих штоков выполнен в виде зубчатой передачи, включающей расположенное соосно полому валу неподвижное колесо, кинематически связанное через свободно установленное на смонтированной на роторе оси паразитное колесо с подпружиненным в осевом направлении зубчатым колесом, связанным с полым штоком, при этом количество зубьев неподвижного и связанного с полым штоком колес удовлетворяет следующему соотношению: где Z — число зубьев неподвижного колеса;

z — число зубьев колеса, связанного с полым ориентирующим штоком;

А. -относительная зона ориентации, соответствующая отношению величины угла поворота ротора, отведенного на ориентирование к утлу его полного поворота, равного 2f; к= 1,1...1,3 — коэффициент запаса хода, учитывающий проскальзывание, 3. Устройство по пп. 1 — 2, отличающееся тем, что, с целью уменьшения расхода сжатого воздуха, кольцевая проточка

1299768 полого вала расположена на последнем в зоне ориентирования.

4. Устройство по п. I, отличающееся тем, что оно снабжено пальцем, установленным

8 в фиксирующем отверстии штока соосно последнему и жестко связанным со штоком в зоне, противоположной фиксирующему отверсти ю.

1299768,гУ

25 л а) d

Ф е

Fn г

Я о=

d)

Ю(/2. 5

2) e) Составитель H. Пожидаева

Редактор Л. Повхан Техред И. Верес Корректор А. Зимокосов

Заказ 813/!3 Тираж 976 Г1одписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Г!роизводственно-полигра< ическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Zf

4 ф»