Устройство для изготовления пластинчатого изделия и способ изготовления пластинчатого изделия
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я)5 В 21 D 11/10
ПАТЕНТУ
ОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ЕДОМСТВО СССР
ОСПАТЕНТ СССР) (1) 4894151/27 (2) 18.01.91 (6) 30,08.93. Бюл. N 32
1) 9000152
2) 22.01.90 (3)NL
1) Н.В.Филипс Глоэлампенфабрикен (NL)
2) Герардус Йоханнес Йозеф Стрефланд, иллебранд Йоханес Йозефус Кракман, енрикус Мария Рэйтен, Хайнрих Хюттер и .Т.Вальтер Тровал (NL)
6) Авторское свидетельство СССР
238321, кл. В 21 J 15/10, 1967.
Зубцев М,Е. Листовая штамповка,— .:Машиностроение, 1980, с. 350-351.
4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ
ЛАСТИНЧАТОГО ИЗДЕЛИЯ И СПОСОБ
ЗГОТОВЛЕНИЯ ПЛАСТИНЧАТОГО ИЗЕЛИЯ
7) Использование: сборочное производсто, Сущность изобретения: включает позиИзобретение относится к способам изотовления пластинчатого иэделия, содеращий позиционирование детали, которая оединена или образует часть пластины, коорая в месте нахождения детали поддеривается суппортом, а позиционирование роизводится посредством матрицы. 130" бретение также относится к устройству для
1осуществлени; способа и-пластинчатому из елию, полученное заявленным способом.
-В этом контексте деталь скорее может счиаться частью пластины или же дискретным лементом, В случае, когда деталь является частью пластины, эту часть приходится деформировать, чтобы она заняла желаемое положение, В этом случае под матрицей по(!9) Ы,3.(!1(1 838О 1 8 ционирование детали на пластине или детали пластины, которая поддерживается опорой и поддерживается в месте нахождения детали, подлежащей позиционированию, суппортом. Позиционирование осуществляется посредством матрицы, которая вместе с суппортом управляется системой управления, содержащей компараторы и усилители так, что деталь позиционируется с очень большой точностью относительно опорной плоскости, проходящей через пластину. При достижении желаемого положения обеспечивается отсутствие упругих деформаций в пластине. Для этой цели устройство для осуществления способа содержит средства. которые управляют матрицей и/или суппортом или несут матрицу и суппорт или пластину так, что пластина свободна от упругих деформаций по меньшей мере, когда деталь достигает желаемого положения, 2 с, и 13 з.п, ф-лы, 17 ил, нимается деформирующий элемент. В случае, если деталь является дискретным (отдельным) элементом по отношению к пластине, матрица ничего не деформирует, а только изменяет положение дискрегного элемента по отношению к пластине, и здесь под матрицей понимают позиционирующий элемент, Техническим результатом изобретения является возможность позиционирования деталей на пластине с очень большой точностью, так что последующие операции на пластине или юстировка деталей уже не производятся.
Это достигается тем, что пластину удерживают на опоре и во время позициониро1838018
25
35
45
50 вания детали измеряют положение детали относительно опорной плоскости, и система управления регулирует силу, воздействующую на матрицу, или положение относительно пластины матрицы и суппорта, пока деталь на займет желаемое положение относительно опорной плоскости таким образом, что по меньшей мере когда достигли желаемого положения. пластина свободна от упругих деформаций.
Отсутствие зажима пластины между двумя поверхностями матриц, возможность ее перемещения по опоре обеспечивает отсутствие упругих деформаций в пластине вследствие отклонений формы пластины.
Следовательно, не встает и вопрос упругой
"отдачи" пластины. Измерение положения детали относительно опорной плоскости обозначает, что можно установить степень, с которой сила, воздействующая на пластину, или положение детали относительно пластины, матрицы и суппорта нужно изменить, чтобы получить правильное положение детали относительно опорной плоскости. Укаэанная система управления содержит, например, компараторы и усилители. Компараторы сравнивают выходной сигнал измерительных средств с опорным сигналом и посылают выходной сигнал к усилителям для смещения матрицы и/или суппорта, 3а счет соответствующего способа поддержки пластины и/или способа позиционирования детали обеспечивают . таким образом, что во время позиционирования детали в конце в пластине не остается упругих деформаций, Это значит, что затем не будет "отдачи" и правильное положение будет сохранено, S предложенном способе упругие деформации пластины обнаруживают, и система управления также обеспечивает то, что по достижении желаемого положения детали в конце отсутствуют упругие деформации, за счет регулирования силы в суппорте или положении суппорта при позиционировании детали. Это обозначает, что как только появляются упругие деформации в пластине, они могут быть устранены изменением силы в суппорте или положении суппорта. таким образом. чтобы скомпенсировать причины упругой деформации в пластине, Упругие деформации пластины могут возникать, например, в результате упругого провисания рамы, на которой находится суппорт.
Согласно изобретению упругие деформации пластины обнаруживаются измерением сил в опоре. Это простой способ обнаружения упругих деформаций в пластине.
Возможно также упругие деформации пластины обнаружить по смещению пластины относительно опоры. Это другой простой способ обнаружения присутствия упругих деформаций в пластине.
Согласно изобретению система управления при позиционировании детали регулирует силу или положение суппорта пока вышеуказанные силы на обратятся фактически нуль, или же пока вышеуказанное смещение не обратится фактически в нуль. Если эти силы или это смещение обращаются в нуль, то уже не может быть упругих деформаций в пластине, в результате чего не будет упругой отдачи пластины и положение детали будет сохраняться. При другом выполнении способа по изобретению во время позиционирования детали пластина поддерживается только двумя опорными точками и суппортом, так что во время позиционирования детали не может произойти упругой деформации пластины. В случае трехточечной опоры воздействие силы на пластину в местоположении одной из точек (образованной суппортом) обеспечивает то, что указанная сила полностью воспринимается этой точкой опоры (суппортом) и никаких сил реакции нет на двух других точках. Это также обозначает, что нет напряжений в пластине вне указанной точки (суппорта), Возможно также деталь позиционировать так, что результирующая сила от матрицы и суппорта на пластине равна нулю. Если во время позиционирования детали посредством матрицы и суппорта нет результирующей силы, воздействующей на пластину, то пластина не будет подвержена упругой деформации вне суппорта. Это значит, что не возникает вопроса отдачи при удалении матрицы и суппорта, так что положение детали сохранится.
В конкретном случае позиционирование производится запрессовкой детали, которая является элементом, через отверстие в пластине, причем указанный элемент зажимается стенкой отверстия. Таким образом, положение элемента, например, направляющей ленты или неподвижной магнитной головки может быть точно позиционировано по высоте. Это делает ненужной юстировку по высоте с помощью юстировочного механизма.
В другом случае позиционирование производится посредством остаточной деформации пластины локально, так что часть пластины ложится на определенном расстоянии от опорной плоскости, и деталь образована упомянутой выше частью пластины, Таким образом, Мо КН0 10)1/ ить установоч1838018 ное есто на пластине с очень большой точнос ью. И туда можно установить двигатель с ва ом протяжки, положение которого должно быть очень точно известно. ожет однако случиться, что положение 5 дет ли на пластине соответствует желаемому сложению. В этом исключительном слу ае пластина не будет деформироваться в хоце позиционирования. конкретном случае, остаточная де- 10 фор ация устраняется посредством растяжен я пластины. Вследствие того, что это рас яжение производится локально, а именно, около суппорта, упругая деформация пла тины в этом случае очень мала и отдача 15 пла тины пренебрежимо мала.
В частном случае по изобретению остаточ ая деформация осуществляется сдвигом При этом практически получается толвко остаточная деформация. В результа- 20 те и сле позиционирования детали практичес и нет отдачи деформированной части пла тины, и положение поддерживается оче ь точно.
Возможно также остаточную деформа- 25 ци осуществлять высадкой пластины. В ходе этой операции пластина локально утоньшается, Это является преимуществом, есл элемент фиксируется на пластине в мес1е нахождения детали посредством ла- 30 зер ой сварки, Сторона пластины, удаленная от элемента, подлежащего установке, в это случае локально нагревается лазером, соз авая там сварной стык. С меньшей толщи ы пластины в этом случае требуется 35 меньше энергии для сварки, что в результате акже уменьшает напряжения, которые воз икают в пластине.
В частном случае по изобретению оста- 40 ая деформация пластины производится рудированием ее, При другом выполнении способа по изоению, опорная плоскость определяется рением положений несущих точек опо- 45 когда плоскость через несущие точки и зует опорную плоскость. Если опора ржит три несущие точки. это значит, что каждой пластины, независимо от отклой, зависящих от допусков на форму, 50 ль пластины, или деталь. находящаяся ластине, м жет быть позиционирована ень большой точностью относительно точек, имеющихся на пластине. Возо также различные детали позициони- 55 ть друг за другом по времени. Это т большие преимущества, если прихоя устанавливать различные детали на тине, положения которых должны быть ь точными друг относительно друга. точ экс бреизме ры, обр сод для нен дет на со тре
Относительные положения дегалей часто являются единственным важным фактором, а не положения деталей относительно пластины. Это имеет место, например, в видеорекордере. где лишь взаимное положение направляющих ленты является важным.
Желаемые относительные положения получаются при точной установке каждой детали относительно опорной плоскости.
Положения деталей определяются относительно опорной плоскости через пластину, а не относительно само пластины, так как в последнем случае положение деталей друг относительно друга были бы неправильными вследствие допусков на форму пластины.
Связанное с этим выполнение способа по изобретению отличается тем, что еще одна опорная плоскость определяется позиционированием трех деталей, так что плоскость через опорные точки на них образует еще одну опорную плоскость для остальных . деталей, которые придется позиционировать после этого. Беря в качестве опорной плоскости плоскость через опорные точки, которые есть, например, на первых трех позиционированных деталях и которые служат, например, в качестве мест посадки для сканирующего блока видеорекордера, обеспечивает то, что положение этих деталей уже не должно быть столь точным. Они могут, например, уже присутствовать на пластине заранее. Детали, подлежащие установке в дальнейшем, в свою очередь, должны ставиться с высокой точностью относительно опорной плоскости. Таким образом взаимное положение деталей достигается еще более точнее.
Устройство которое осуществляет этот способ имеет главную раму, к которой крепятся подвижная матрица и подвижной суппорт для позиционирования детали, когда есть пластина, вспомогательную раму, снабженную опорой для поддерживания пластины, измерительные средства для определения положения детали относительно опорной пластины, когда присутствует указанная пластина, систему управления, для управления матрицей и/или суппортом, пока . в присутствии указанной выше пластины опорная точка не окажется в нужном положении, и средства, которые управляют матрицей и/или суппортом, ил .: несут пластину или матрицу и суппорт таким образом, что по меньшей мере когда будет достигнуто нужное положение детали, пластина будет свободна.от упругих деформаций. Этим ус;ройством можно измерять положение датали. Имея эту измеренную величину, система управления может управлять матрицей и суппортом, чтобы получить желаемое поло1838018
55 жение детали, Вследствие факта что в устройстве главная рама, к которой укреплены матрица и суппорт и вспомогательная рама, на которой укреплена опора, разделены друг от друга, силы обработки не могут влиять на опору. С помощью вышеупомянутых средств наконец, мо>кно обеспечить то, что упругие деформации пластины, как результат нагрузки, прилагаемой матрицей, устранены. Это может иметь место только тогда, когда установка пластины не приводит к статически излишне определенной ситуации. В результате такой слишком определенной статики упругие деформации в пластине становятся возможным. Так как на опоре нечего регулировать, могут появляться упругие деформации в пластине, которые вызовут "отдачу" в пластине после установки детали, Если пластина лежит на опоре, как это имеет место в атом устройстве, ситуация является статически определенной, нет излишних связей, и чисто в результате применения такой опоры в пластине не могут возникать упругие деформации.
Согласно изобретению упомянутые выше средства содержат систему управления, и регулятор системы управления управляет суппортом. Упругие деформации в пластине могут оказаться под влиянием изменений в положении или силах в суппорте, и могут быть даже полностью устранены посредством соответствующего управления, В частном случае, устройство также содержит средства измерения смещения пластины относительно опорной плоскости (когда пластина присутствует), Присутствие упругих деформаций в пластине может быть обнаружено таким путем, Никаких упругих деформаций не вносится в пластину через опору. Если пластину теперь сместить в положение суппортов, которое он может занять вследствие того,,что матрица передает силу на пластину, то в пластине появятся упругие деформации. Таким образом, пока измеряется смещение, не равное нулю, система управления должна обеспечить устранение этого смещения посредством, например, изменения положения суппорта.
Согласно изобретению опора образована тремя точками опоры, и указанное устройство также содержит измерительные средства для измерения силы в по меньшей мере одной из указанных точек опоры, Это еще одно устройство, которое может обнаружить упругие деформации в пластине.
Здесь опять нельзя ввести в пластину никаких упругих деформаций вследствие ее опоры на три точки. Если здесь замерить силу на опору, зта сила передается только пластиной, так что в пластине должны присут5
50 ствовать упругие деформации. До тех пор, пока зта сила не обратится в нуль, в пластине имеются упругие деформации, и системе управления придется их устранять, При другом выполнении устройства по изобретению, упомянутые выше средства содержат две точки опоры и суппорт, Если устанавливать пластину на две точки опоры и суппорт и прикладывать нагрузку от матрицы на пластину в положении суппорта пластина не может упруго деформироваться в результате опоры или под действием нагрузки. В результате этого система управления мо>кет быть упрощена.
Согласно изобретению устройство может содержать дополнительную раму, снабженную тремя дополнительными точками опоры, на которых может лежать пластина, причем дополнительная рама лежит на двух точках опоры, имеющихся на вспомогательной раме, а устройство также содержит средство измерения для измерения положения детали и дополнительной рамы относительно внешней опорной базы.
Посредством описанных здесь средств, система управления должна регулировать лишь правильное положение детали относительно опорной плоскости, Это возможно посредством регулирования положения дополнительной рамы, что также определяет положение опорной плоскости, чтобы они оставались постоянными, и что желаемое положение детали достигнуто.
В частном случае выполнение устройства по изобретению матрица и суппорт образуют часть щипцовой конструкции, которая имеет центр тяжести и поддерживается в подшипниках на указанной главной раме в своем центре тяжести, причем указанные средства для предотвращения остаточных упругих деформаций в пластине после позиционирования детали содержат указанные подшипники, Подвеской щипцового механизма в его центре тяжести получаем результирующую силу, воздействующую на пластину как от матрицы, так и от суппорта, равную нулю. Это значит, что пластина нагрузок не несет и в ней не может быть упругих деформаций, Путем установки нескольких таких щипцовых механизмов на главной раме возможно с помощью устройства позиционировать различные детали на пластине одновременно без упругих деформаций в пластине, Выполнение устройства по изобретению, являющееся дальнейшим развитием вышесказанного, отличается тем, что оно содержит гидростатический подшипник, имеющий выход и выход жидкости, причем вход и выход расположены в той части под1838018 шипнниа, которая неподвижна и соединена
I с гл вной рамой. В результате использования идростатического подшипника, в котором практически не возникает сил трения, нев зможно передать момент вращения через подшипник к главной раме, Следовател но также невозможно создать рез льтирующую силу, воздействующую на пла тину через матрицу и суппорт. ще одно выполнение устройства, которое вляется дальнейшим развитием предыду его, отличается тем, что щипцоаая кон трукция содержит гидравлический цилин р, имеющий вход и выход жидкости под дав ением с трубопроводами, которые около еще одного входа и выхода, размещенных на подвижной части гидростатического цил ндра. соединены с гидростатическим подшипником, причем входные и выходные отверстия соединяются через проходы в подшипнике с дальнейшими входными и выходными отверстиями, 3а счет такой конструкции никакие силы не могут быть прирой гид и/и
pa t ся б под мат щен цы и суппорта могут устанавливаться на плас ине многие детали. ще одно выполнение устройства по изобретению отличается тем, что устройство содержит различные матрицы и суппорты и им ет различн; е гидроцилиндры для смещен я матриц и суппортов. Это также имеет пре мущество в том, что s результате на плас ине могут позиционироваться различные етали, ри другом выполнении устройства по б етению вспомогательная рама может е ещаться относительной главной райто также обозначает, что различные изо пер мы. лож вхо цил боп рам сил рез вод наг част нен сил ров ны к щипцовой конструкции через ные и выходные трубопроводы гидрондра щипцовой конструкции. Если труоводы укреплены прямо на главной, к цилиндру могут быть приложены а значит и к щипцовой конструкции. в ьтате изменения давления в трубопрох. Так как трубопроводы не укреплены авной раме, но соединены с подвижной ю подшипника, которая жестко соедис щипцовой конструкцией, то внешние на щипцовый механизм через трубопды не передаются. частном случае по изобретению усттво содержит по меньшей мере один оцилиндр для перемещения матрицы и суппорта. Посредством гидроцилиндгут прилагаться и гибко регулироватьльшие усилия. другом случае устройство содержит ижную стрелу, на которой находятся ица и суппорт. Это значит, что перемеем стрелы одной комбинацией матридетали могут устанавливаться на одной пластине одной комбинацией матрицы с суппортом.
На фиг.1 изображено устройство. в ко5 тором регулятор систем управления регулирует суппорт и в котором упругие деформации пластины обнаруживаются измерением смещения пластины, вариант; на фиг,2 — устройство, в котором упругие
10 деформации пластины обнаруживают измерением силы в опоре, II вариант; на фиг.3— устройствб, B котором пластина поддерживается лишь двумя точками опоры и суппортом, III; на фиг.4 — разрез
15 устройства, показанного на фиг.3, вблизи точек опоры; на фиг.5 — устройство по принципу устройств, показанных на фиг.1 — 3, посредством которых могут позиционироваться различные детали; на
20 фиг,б — устройство. в котором матрица и суппорт укреплены на гципцовом механизме, подвешенном в его центре тяжести, IY вариант; на фиг.7 — то же, но в этом случае с различными щипцовыми механизмами: на
25 фиг,8 — устройство по фиг,б, в котором щипцовый механизм и вспомогательная рама могут перемещаться; на фиг.9 — устройство по фиг.8. в котором вспомогательная рама с пластиной на ней установлена под углом
30 относительно главной рамы; на фиг.10 — устройство, в котором матрица и суппорт также установлены на щипцовом механизме, но другой конструкции, У вариант; на фиг.11 — разрез гидростатического подшипника, 35 использованного в устройстве по фиг,10; на фиг.12 — часть пластинчатого продукта, содержащая пластину, участок которой поэиционирован посредством сдвига; на фиг.13 — часть пластины, позиционированная рас40 тяжением соединительных частей; на фиг,14 — операция сдвига на пластине; на фиг.15— операция высадки на пластине; на фиг.16— операция экструдирования на пластине; на фиг.17 — пластинчатый продукт, содержа45 щий пластину, в которой части пластины и детали, запрессованные в пластину, позиционируются относительно опорной плоскости.
На фиг.1 схематично показано первое
50 исполнение устройства, посредством которого может быть осуществлен способ по изобретению. Устройство содержит главную раму 1, на которой укреплены два гидроцилиндра 2 и 3 для перемещения
55 суппорта 4 и матрицы 5. Устройство также содержит вспомогательную раму 6, снабженную опорой 7, например, состоящей из трех точек опоры 8,9 (показаны две иэ них), которые несут пластину ";Q. Деталь 11 пластины 10 можетдеформироваться посредст
1838018 и
На фиг.3 и 4 изображено устройство, в котором избегают появления упругих де2 40 формаций в пластине средствами которые поддерживают пластину в трех точках (на фиг.4 частичный разрез устройства по фиг.3, параллельно плоскости эскиза), Принцип этого исполнения в том, что когда пластина
45 поддерживается только на трех точках, и никакие силы на пластину не воздействуют в других местах, отличных от этих трех точек, то в пластине не могут возникнуть напряжения. Б этом исполнении сама пластина не д 50 прямо несется главной рамой (не показанной), но суппорт, установленный на главной раме, поддерживает пластину в одной точке, а главная рама имеет две точки опоры 21 и
22, поддер>кивающие суо-раму 23, содержащую еще три точки опоры 24,25 (показаны две из них), к которым пластина прижата посредством скоб 26,27 и 28, Таким образом легче измерять положение пластины посредством измерения положения суб-рамь,.
Если главная рэма теперь провиснет под вом матрицы 5, которая взаимодействует с суппортом 4.
С помощью этого устройства возмо>кно позиционировать деталь пластины 10 относительно опорной плоскости 12 с точностью несколько микрон, посредством смещенил детали относительно остальной части пластины., например. воздействуя на сдвиг, Для этого положение детали относительно опорной плоскости 12, которая образована, например, плоскостью, проходящей через три точки опоры 8,9, определяется измерением с помощью измерительных средств 13, и перемещение матрицы 5 регулируетсл, пока деталь не примет своего желаемого положения. 8 этом примере измерительное средство явллется линейным преобразователем, который измеряет смещение и который дает выходной сигнал. Это смещение регулируется системой управления, содер>кащей компаратор 14 и усилитель 15, который поддерживает деталь в желаемом поло>кении относительно опорной плоскости в ходе этого процесса. Для этого компаратор 14 сравнивает выходной сигнал с измерительного средства 13 с опорным сигналом, выдаваемь1м источником 16, представляющим величину измерительного средства когда матрица находится в желаемом положении, Разность между этими сигналами подается в усилитель 15, который выдает сигнал управления для смещения матрицы с помощью цилиндра 3, Во время деформирования пластины главная рама 1 слегка провиснет, что вызовет движение суппорта и пол вление упругой деформации в пластине. В результате это деформации после позиционирования дета ли пластина разогнется, так что положени детали относительно опорной плоскости 1 изменится. Чтобы обеспечить отсутстви упругих деформаций, когда деталь достиг нет своего желаемого положения, систем управления имеет еще один компаратор 1 и еще один усилитель 18 и устройство снаб жено еще одним средством измерения 19 явля1ощимся линейным преобразователе для измерения расстолния "а" пластины
Упругие деформации теперь снимаются пластины посредством подвижки суппорт таким образом, что появляется компенса ция провисания главной рамы. Для этог расстояние "а" пластины относительн опорной плоскости измеряют с помощь измерительного средства 19, и суппорт пе ремещают, пока расстояние не станет рав ным расстаяли о до позиционировани детали. Если в ситуации фиг.1 (пластина ле жит на трех точках опоры 8,9 расстояние "а
35 пластины от опорной плоскости в любом месте, кроме точек опоры равно соответствующему расстоянию в начале, т.е, позиционирования детали с приложением усилия к пластине, то смещение пластины в этом месте равно нулю, и значит смещение в любом другом месте пластины также должно быть равно нулю. Таким образом, обнаружение того. что расстояние "а" является тем, же, что и в начале — это то же самое, что сказать, что пластина свободна от каких-либо напряжений, Смещение суппорта регулируется системой управления так же, как регулируетсл смещение матрицы.
Смещение суппорта мо>кет в результате привести к тому, что матрица слегка сдвигается в результате провисания главной рамы.
Однако, как уже говорилось, система управления скомпенсирует это движение, На фиг.2 схематично изображено устройство, которое отличается от устройства на фиг,1 тем, что упругие деформации пластины обнаруживают посредством измеренил силы в опоре. Для этой цели устройство содержит средство измерения 20 для измерения силы в одной из точек опоры 9, Если сила в одной из точек опоры равна нулю, из условия равновесия моментов, силы в других точках опоры также должны быть равны нулю, из чего следует, что в пластине нет упругих деформаций. Как показано на фиг.2 устройство не только может деформировать часть пластины, чтобы позиционировать деталь пластины, но и в пластине может позиционироваться и отдельная деталь, B данном примере валик.
1838018 дейс на г гих субщен мож ком
15 суппо сигн жет б опо н ком ств сме на у рав мощ опо ней ны сохр мож мощ этог жэщ усил Ч
20 на пластине
40 плит кото пра
54,5 ной мог рэс пол кото ь стинг.
50 мож в де ясь таль поз вием сил реакции матрицы и суппорта эвную раму, s пластине не будет упруеформаций, но пластина, а значит и эмэ, сместятся, Измерение этого смея с помощь|о средств измерения 29 о с помощью системы управления с арэтором 30 и усилителем 31 сместить рт. Компаратор сравнивает выходной л средства измерения 29, которое моыть линейным преобразователем, с
ым сигналом, выдаваемым источни2, представляющим величину со средизмерения 29, когда суб-рама не ена. Разность этих сигналов подается илитель 31, который выдает сигнал упения, чтобы сместить суппорт с пою цилиндров 2. В результате этого, ная плоскость 12 относительно внешпоры 33, э значит и положение пластитносительно матрицы и суппортэ энится. Правильное положение детали т таким образом быть получено с пою указанной системы управления. Для имеется система управления, содеря еще один компэратор 31 и еще один тель 34. Посредством измерения полая детали, подлежащей позиционировэпосредством средства измерения 35 и ения матрицы, сравнивая их с опорным лом от источника 36, и после достижеравильного положения детали. э фиг,5 показано устройство, с пою которого можно позиционировать чные детэли 37-40 кэк в самой пласти,.так и на пластине. Для этой цели йство содерх<ит различные матрицы и суппорты 46-49. Матрицы укреплеверхней распределительной, плите 50, орты укреплены на нижней распредеьной плите 51. Рэспределительные ы каждая соединена с поршнем 52,53, ые гидрэвлически смещэются в нэении стрелок А в главных цилиндрах
Главные цилиндры укреплены на главэме 56. Устройство также имеет вспотельную раму 57, на которой ожены три точки опоры 58,59 (две из х показаны), на которых лежит плаМатрицы и суппорты теперь могут быть отве цены индивидуально друг о; друга, Таким бразом все матрицы и суппорты могут быт поставлены в убранное положение 60, и ка дэя комбинация матрицы с суппортом т затем последовательно привод ься ствие в рабочее положение 61, деигаруг к другу. В рабочем положении депластины или деталь нэ пластине мо: С помощью этого устройствэ также возможно позиционировать детали пластины или детали на пластине также и нэ части пластины 94, которая наклонена под углом относительно остальной части пластины. Для этого каждая распределительная плита 50,51 имеет на себе вспомогательный гидроцилиндр 62,63, который может быть установлен под углом относительно рэспределительной плиты. Матрицу 43 и суппорт 47 можно в этих дополнительных цилиндрах смещать. Для установки детали 38 теперь также нужно управлять вспомогательными гидроцилиндрами 62,63. Вспомогательные цилиндры можно двигать по кругу, чтобы таким образом позиционировать различные детали пластины или детали Устройство, показанное нэ фиг.5, также содержит систему управления для позицонирования деталей, и измерительные средства 64 — 67 для измерения поло>кений поршней 52,53, матрицы 43 и суппорта 47 Зта система управления содержит четыре подчиненных системы управления, ка;, <дэя из которых имеет компэрэтор 68-71 и усилитель 72 — 75 и каждая система регулирует давление в глэвном или вспомогательном цилиндре, пока оно не достигнет нужной величины. Зтэ желаемая величина инициируется главной системой управления, содержащей компэрэтор 76-79, сравнивающим выходной сигнал, выдаваемый измерительными средствами 80 и 81 с опорным сигналом, генерируемым источником 82-85, причем в системе управления име отся четыре главных системы.упрэсления. Двэ лз этих компараторов 76 и 77 обеспечивают при воз никновении упругих деформаций в пластине сведение их к нулю, Для этого измеряется сила на одной из точек опоры 59. Если зта сила не равна нулю, пластина воздействует нэ опору с какой-то силой, и значит сама пластина напряжена. Сила в точке опоры может быть сведена к нулю посредством регулирования силы в суппорте 46, когда он находится в рабочем положении. Если сила в Одной из трех точек опоры равна нулю, силы в двух других точках опоры также раьны нул о, тэк что в пластине отсутствуют упругие напряжения. Силэ нэ суппорте регулируется дэвлением в нлжн"ì главном и/или еспомогэтельном цилиндре 55,63 соответственно Дез других компэрэторэ 78 и 79 Обеспечивэют, что деталь приним;::ет желэемае пело кение относлте lbHo опо 3}ID;i плоскости, проходящей через плэc- èí .. Г1оло>..е„пе детели не ОПГеделяется Относитель! О плэсти 1838018 16 ны 41, потому, что форма пластины имеет допуска. Плоскость. проходящая через три точки опоры, считается опорной плоскостью пластины, Вопрос заключается в обеспечении правильного положения деталей друг относительно друга, что равносильно тому, что детали заняли правильное положение относительно внешней опорной плоскости. По этой причине положение детали, подлежащей позиционированию, измеряется относительно внешней опорной плоскости, с которой связана также опорная плоскость трех точек опоры. Эта внешняя опора образована вспомогательной рамой 57. Главная система управления 78 и 79 регулирует давление в верхнем главном и/или вспомогател ь нам гидроцилиндре 54. 62 соответственно, так что матрицы принимает правильное положение и деталь таким образом также достигает своего правильного положения. Как показано на фиг.5, детали 37,39 не всегда должны быть частью пластины 41, но могут быть отдельными элементами 40, которые запрессовываются в пластине. Деталь является валиком, который эапрессовывают в отверстие пластины. Деталь приводится к правильной высоте с помощью матрицы 42, На фиг.6 изобра>кено устройство, с помощью которого можно осуществить способ по изобретению. В этом случае матрица 86 и суппорт 87 каждая находится на части 88,89 щипцового механизма 90. Два конца 91,92 частей могут сдвигаться друг к другу или друг от друга посредством гидроцилиндра 93 и качаются друг относительно. друга относительно оси 94. Щипцовый механизм 90 содержит цилиндр 93, суппорт 87 и матрицу 86, и имеет опору в своем центре тяжести 95 в виде, например, шарикоподшипника 96, Подшипник 96 соединен с главной рамой 97. Опо",.à щипцового механизма в его центре тяжести обеспечивает, чго результирующая сила от матрицы 86 и суппорта 87 на пластину 98 всегда равна нулю, и таким образом в пластине не могут возникать упругие деформации. Подшипник щипцового механизма в этом исполнении таким образом является частью средства, которые обеспечивают свободы пластины от упругих деформаций, Положение суппорта 87 измеряется с помощью средства 99 измерения, например, в виде круглого индикатора. Положение детали может быть определено по положению суппорта, В зависимости от этого положения детали 100, цилиндром управляют посредством системы управления, содер>кащей компаратор 101 и усилитель 102, Компаратор 101 сравнивает выходной сигнал средства измерений 99 с опорным сигналом, выдаваемым источником 103, и разность подается на усилитель 102 таким 5 же образом, как описано в описании фиг.1. Можно также управлять цилиндром и вручную, если необходимо. Опора для пластины 98 производится через суппорт 104,105, которые соединены 10 со вспомогательной рамой 106. В случае трех первых исполнений, описанных здесь, упругие деформации могут все же возникну-;ь в пластине во время одновременного позиционирования различных частей, хотя 15 силы на опоре и нет, или если даже на точке опоры не измеояется смещения. В противоположность этому, в случае четвертого исполнения, показанного на фиг.б можно позиционировать различные детали на пла20 стине 98 одновременно. Для этого на главной раме устанавливают различные щипцовые механизмы 90,107 — 110, как показано на фиг.7. Чтобы позиционировать различные де25 тали доуг за другом на пластине с помощью устройства, показанного на фиг.6, пластина должна быть подвижной относительно щипцового механизма. Одна возможность для этого — если пластина может ставиться в 30 различных положениях относительно щипцового механизма на суппортах, Другая возможность — установить подшипник на подвижной стреле, которая затем крепится на главной раме, Еще одна возможность— 35 перемещать пластину относительно щипцового механизма, чтобы сделать подвижной вспомогательную раму и главную раму друг относительно друга, На фиг. 8 изображено устройство, в ко40 тором как главная рама 111, так и вспомогательная рама 112 перемещаются относительно внешней опоры 113. Ципцовый механизм 114 оборудован механизмом 115 с шатуном 115, чтобы раздвигая части 45 117 и 118 щипцового механизма достаточно далеко друг от друга во время перемещения. Внешняя опора 113 имеет суппорт 119, на который можно ставить главную раму 112, чтобы позиционировать детали на пластине 50 под углом к плоскости пластины 120. Фиг.9 показывает ситуаци:о, в которой рама 112 установлена под углом. В таком положении возможно позиционировать. например, детали на пластине, которые служат местами 55 для посадки блока сканирования видеорекордера. На фиг,10 показано еще одно исполнение шипцовой конструкции 121, которая также укреплена на подшипниках, находящихся в его центре тяжести 122. В 1838018 это дву ип ты, тел м исполнении точка вращения 123 для х частей шлицевого механизма 124 и 125 ложение гидроцилиндра 126 передвинурезультате чего не требуется дополниьных механизмов и шатунов для аточного открывания шлицевого мехаа. Далее, подшипник 127 выполнен гидатическим, практически беэ трения, для печения того, чтобы нельзя было из-за ия приложить усилие на пластину B ре- 1 тате трения в подшипнике, что создаст ент, который вызовет появление силы на тине. В этом исполнении трубопроводы 129 для входа и выхода гидроцилиндра соединены с подвижной частью 130 гид- 1 атического подшипника 127, в результаго никаких внешних сил не может быть ожено к щипцовой конструкции 121 от опроводов. Фиг.11 показывает констию гидростатического подшипника 127 2 единительными отверстиями 131. 132, 134 для внешних трубопроводов и для опроводов 128 и 129, идущих от гидрондра 126. Внешний вход и выход для ости под давлением может быть под- 2 ен к соединительным отверстиям 131 и неподвижных частях 135 и 136 подшипкаковые отверстия соединяются через ы 137 и 138, имеющиеся ь вале подика 139, с соединительными отверсти- 3 133 и 134 для соединения опроводов 128 и 129 гидроцилиндра Часть жидкости проходит через дополльные каналы 140 и 141 к камерам 142 3 для гидростатического подшипника. 3 ижная часть 130 подшипника жестко инена с самой нижней частью 144 щипй конструкции, а неподви>кные части 146 подшипника соединены с главной и 142. Суппорт 147 и матрица 148 нахо- 4 на свободных концах частей шлицевоанизма 144 и 149. как видно на фиг.10. дрическая губ,а 150 находиться в суп147 и соединена со средством измере51 для определения положения детали, 4 ежащей позиционировать. Средство рения 151 закреплено на вспомогательаме 152. Гидроцилиндр 126 укреплен мой верхней части 149 щипцовой конции и запитан через управляющий кла- 5 153, жидкостью для подвижки частей ов 144 и i4Q друг относительно друга. той цели поршень 154 цилиндра 126 нен соединительным шлангом 155 с и нижней частью щипцовой конструк- 55 дос низ рос обе тре зул мо пла 128 126 рос теч при тру рук сс 133 тру ями тру 126. нит и 1 Под сое цов 145 рам пор ния под изм ной нас стру пан щип Для соед само ции, ли я ванн исп ипичные детали (в этих примерах деталяются частью пластин), позициониро1е матрицей и суппортэм в различных ,лнениях, показаны на фиг.12 и 13. Фиг,12 и 13, Фиг.12 показывает часть пластинчатого продукта, содержащего пластину 156, деталь которой 157 позиционируется. Пластина 156 имеет отверстия 158 и 159 по 5 обе стороны от части 160 пластины. Эг-а часть 160 имеет центральную часть пластины, которая и является деталью, и соединительные части 161 и 162, которые соединяют центральную часть 157 с остальной пласти0 ной 156. Деталь 157 позиционируется деформацией на срез части относительно соединительных частей 161 и 162. Это видно на пластине 156 по зонам сдвига 163 и 164. Фиг.13 показывает часть 165 пластины, 5 в которой деталь 166 позиционируется растяжением соединительных частей пластины 132 и 133, так что получаются зоны растяжения 167 и 168. Фиг.14 показывает часть пластины 160 в 0 процессе позиционирования детали пластины. Сдвиг происходит в частях под действием матрицы 169 и суппорта 170 при их сближении. Положение детали измеряется посредством пробочного калибра 171, кото5 рый установлен в суппорте 170. Фиг.15 показывает часть 172 пластины, в которой позиционируется деталь 173 посредством высадки пластины. В этом случае опорная точка 174 расположена на стороне 0 детали 173. обращенной к матрице 175.На другой стороне детали имеется суппорт 176 большего диаметра, чем диаметр матрицы 175. Фиг.16 показывает последний пример 5 детали 177 пластины 178, которая позиционируется посредством матрицы 179 и суппорта 180. В этом случае деталь 177 высаживается и опорная точка 181 образуется верхней поверхностью высаженной стен0 ки детали 177. Фиг.17 показывает пластинчатый продукт. содержащий пластину 182, в которой детали пластины 183,184 и 185 и детали 186 и 187 позиционированы относительно друг 5 друга как элементы, запрессованные в отверс.;.:я 188 и 184 в пластине, Элементы 186 и 187 позиционируются сначала, и зажимаются стенками 190 и 191 в пластине 182, Плоскость 192 через опорные точки 193 и 194 0 на двух показанных элементах и на третьем,: не показанном, образует опорную плоскость 192 для деталей 195, 196 и 197, которые позиционируются после этого. Эти детали размещаются на желаемых расстояниях а,а2 и аз от опорной плоскости 192. Изобретение не ограничивается исполнениями способа, усгройства и пластинчатоги продукта, показанными и описанными здесь. Возможно так>. е изготовлять пл,":стинчатое шасси для звукового рекордера, 19 1838018 20 плэйера компактных дисков или любого другого электрического прибора и снабдить era точно позиционированными деталями. Перемещение матрицы и суппорта также может быть достигнуто с помощью механической конструкции, или электрической кон- струкции, например, электромагнита, Формула изобретения 1. Устройство для изготозления пластинчатого изделия, содержащее главную раму, на которой укреплены подвижные пуансон и матрица для позиционирования элемента относительно пластины, с которой соединен упомянутый элемент, о т л и ч а ющ е е с я тем, что устройство содержит вспомогательную раму, снабженную опорой для поддержания пластины, средство измерения для определения позиции элемента относительно базовой плоскости, а для устранения вероятности образования упругих деформаций пластины устройство снабжено системой регулирования для регулировки положения пуансона и матрицы до тех пор, пока в присутствии упомянутой пластины элемент не будет находиться в желаемой позиции. а в самой пластине не исчезнет упругая деформация. 2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что система регулирования содержит средство измерения для измерения в присутствии упомянутой. пластины смещения пластины в позиции матрицы относительно базовой плоскости. 3.Устройство поп.1. отл и ч а ю щеес я тем, что опора выполнена трехточечной, а система регулирования содержит средство измерения для измерения силы по меньшей мере в одной иэ точек опоры. 4. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что опора выполнена двухточечной, 5.Устройство по и 4, отл ич а ю щеес я тем, что устройство также содержит суб-раму, снабженную тремя дополнительными опорными точками, на которые может опираться пластина, а сама суб-рама опирается на две опорные точки, расположенные на вспомогательной раме, при этом устройство содержит средство измерения для определения позиции элемента и суб-рамы относительно внешней опоры базы. 6. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что пуансон и матрица образуют часть захватывающей конструкции, которая имеет центр тяжести и опирается по центру тяжести на расположенные на главной раме опоры. 7, Устройство по п.6, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что опора содержит гидростатический подшипник, снабженный отверстиями для подвода и отвода жидкости, причем эти отверстия расположены в той части подшип. ника, которая будет стационарной и прикрепленной к главной раме. 8. Устройство по п.7, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что захватывающая конструкция содержит гидравлический цилиндр, снабженный каналами подвода и отвода жидкости, которые в точке расположения дополнительных отверстий подвода и.отвода жидкости, вы10 г олненных в подвижчой части гидростатического цилиндра, соединены гидростатическим подшипником, при этом отверстия подвода и отвода жидкости соединены через образованные в подшипнике ка15 налы с дополнительными отверстиями подвода и отвода жидкости. 9. Устройство по пп. 6,7 или 8, о т л и ч аю щ е е с я тем, что оно содержит различные пуансоны и матрицы и имеет различные гид20 равлические цилиндры для смещения пуансонов и матриц. t0. Устройство по пп. 6 — 8, о т л и ч а ющ е. е.с я тем, что вспомогательная рама выполнена с возможностью смещения отно25 сительно главной рамы. 11, Способ изготовления пластинчатого изделия, включающий этап позиционирования элемента относительно пластины, с которой элемент соединен с помощью 30 подвижного пуансона, который оказывает воздействие на элемент, благодаря чему пластина будет опираться на опору, а около элемента пластина опирается на подвижную опору, отличающийся тем, что способ 35 включает этап определения позиции элемента относительно опоры и этап воздействия пуансона на элемент, чтобы последний занял желаемую позицию относительно опоры, а пластину поддерживают таким 40 образом, чтобы сила прилагаемая пластиной на опору была равна нулю по меньшей мере после достижения элементом заданной позиции для исключения упругой деформации в пластине. для достижения более высокой 45 степени точности размещения элемента. 12 Способ по и. 11, отличающийся тем, что этап поддержания пластины включает в себя смещение опоры в направлении, противоположном смещению, образующе50 муся в результате упругих деформаций в опоре, опоры и на протяжении расстояния, равного упомянутому смещению. 13, Способ по п.11, отличающийся тем, что этап поддержания пластины включа55 ет в себя приложение силы на опору в направлении, противоположном направлению силы, прилагэемой пуансоном на пластину, причем абсолютная величина этой силы будет равна абсолютной величине силы. прилагаемой пуансоном на пластину. e i 1838018 14. Способ по п 11,12 или 13, о т л и ч ашийся тем, что позиционирование существляют путем запрессовки компонена, образованного элементом. через отвертие в пластине, при этом сам элемент будет ажат стенкой отверстия. 15, Способ по и. 11,12 или 13, о т л и ч аю шийся тем, что позиционирование осуществляют путем местной упругой деформации пластины с таким расчетом, чтобы часть пластины достигала заданной точки расположения, а сам компонент будет образован упомянутой частью пластины, 1838018 1838018 1838018 3838018 1838018 1838018 1838018 1838018 1838018 РРРРР 193 Соста в и тел ь А. Суш ки н Техред М.Моргентал Корректор О.Густи Редактор Т.Ходакова Зака 2886 Тираж Подписное НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва. Ж-35. Раушская наб., 4/5 1, Производственно-издательский комбинат "Патент,". г, Ужгород, ул.Гагарина, 101
