RU2022753C1

RU2022753C1 - Mechanized assembling apparatus

Info

Publication number: RU2022753C1
Authority: RU
Inventors: В.И. Жемчугов; Г.К. Ширяев
Original assignee: Акционерное общество открытого типа "ГАЗ"
Priority date: 1991-07-24
Filing date: 1991-07-24
Publication date: 1994-11-15

Abstract

FIELD: motor-car industry. SUBSTANCE: apparatus has screw driving heads 2 with drives of longitudinal movement and rotation; devices to switch rotation drives off, provided with path cut-out mechanisms 3 with spring-loaded pushers 4; operational organs to drive screws, made in the form of mounted in each head free relatively each other movable drivers 5 and embracing them centering bushes 6 and coupling of limiting driving tight torque. Driver 5 in each head is connected with centering bush 6 so as to be capable for joint rotation, for example, using square rod 7, that is set in square hole 8 of bush 6, connected with spindle shaft 14 of head 2 by coupling of limiting driving tight torque. The latter has driving semicoupling 11 and driven semicoupling 12, that are provided with engaging with each other cams 13. Driving semicoupling 11 is connected with spindle shaft 14 so as to be capable for joint rotation ( for example, using splines 15 ) and to move in axial direction. Driven semicoupling 12 is stationary connected with centering bush 6( for example, using threading ) and is connected with spindle shaft 14 with capability of mutual turning and longitudinal movement. Each head 2 has individual rotation drive 10. Each head 2 device to switch rotation drives off has pressing disk 16, mounted on spindle shaft 14 with capability of longitudinal movement and engagement with driving semicoupling 11 and with spring-loaded pusher 4 of path cut-out mechanism 3. Pressing disks 16 are spring-loaded relatively to stationary mounted bodies 18 of screw driving heads 2. Each body 18 has mounted on it path cut-out mechanism. EFFECT: apparatus is used for mechanization of assembling operations. 2 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к технике для механизации сборочных работ и может быть использовано, например, для сборки гидровакуумного усилителя тормозов автомобилей путем соединения его верхней и нижней частей и стягивания их разъемными хомутами. The invention relates to techniques for the mechanization of assembly work and can be used, for example, to assemble a hydraulic vacuum brake booster for cars by connecting its upper and lower parts and tightening them with detachable clamps.

Известно многошпиндельное устройство для завертывания винтов, содержащее винтозавертывающие головки с шпиндельными валами, приводами их продольного перемещения и вращения и муфтами предельного момента затяжки, механизм включения и выключения привода вращения, рабочие органы для завертывания винтов, выполненные в виде установленных в каждой головке подвижно относительно друг друга отверток и охватывающих их центрирующих втулок. A multi-spindle device for screwdriving is known, comprising screwdriving heads with spindle shafts, drives for their longitudinal movement and rotation, and couplings for the tightening torque, a mechanism for turning on and off the rotation drive, working bodies for turning screws made in the form of movable relative to each other mounted in each head screwdrivers and centering sleeves covering them.

В данном устройстве в каждой винтозавертывающей головке отвертка соединена со шпиндельным валом посредством установленного в ее хвостовике пальца, концы которого помещены в винтообразных пазах шпиндельного вала, что позволяет отвертке при завертывании винтов совершать одновременно возвратно-поступательное и вращательное движения относительно головки винта и центрирующей втулки. In this device, in each screwdriving head, a screwdriver is connected to the spindle shaft by means of a finger installed in its shank, the ends of which are placed in the screw-shaped grooves of the spindle shaft, which allows the screwdriver to make simultaneous reciprocating and rotational movements relative to the screw head and centering sleeve.

Кроме того, в этом устройстве все шпиндельные головки имеют один общий привод вращения, соединенный с ними посредством зубчатых передач, а механизм включения и выключения привода вращения выполнен в виде путевого выключателя, имеющего подпружиненный толкатель, установленный с возможностью взаимодействия с рычагом, кинематически связанным с толкателем (флажком), установленным на ползуне для поступательного перемещения винтозавертывающих головок. In addition, in this device, all the spindle heads have one common rotation drive connected to them by means of gears, and the rotation drive on and off mechanism is made in the form of a trip switch having a spring-loaded follower mounted to interact with a lever kinematically connected to the follower (flag) installed on the slider for the progressive movement of the screwdriving heads.

Соединение отверток с шпиндельными валами посредством пальцев, установленных у винтовых пазах валов, усложняет конструкцию данного устройства. Кроме того, поскольку привод вращения всех винтозавертывающих головок общий, вращение шпиндельных валов после достижения предельного момента затяжки винтов может продолжаться, отвертки при этом могут неоднократно выходить из прорезей винтов, что будет вызывать износ винтов и рабочей части отверток. Будет происходить также многократное срабатывание муфт предельного момента и, следовательно, их повышенный износ. Поскольку после достижения предельного момента затяжки некоторое время продолжают вращаться винтозавертывающие головки, имеет место повышенный расход энергии. The connection of screwdrivers with spindle shafts using the fingers installed on the screw grooves of the shafts complicates the design of this device. In addition, since the rotation drive of all screwdriving heads is common, the rotation of the spindle shafts after reaching the tightening torque of the screws can continue, while the screwdrivers can repeatedly come out of the slots of the screws, which will cause wear on the screws and the working part of the screwdrivers. Multiple actuation of the limit torque couplings and, consequently, their increased wear will also occur. Since, after reaching the tightening torque, the screwdriving heads continue to rotate for some time, there is an increased energy consumption.

В предлагаемой механизированной сборочной установке, содержащей винтозавертывающие головки с приводами продольного перемещения и вращения и шпиндельными валами, устройства для выключения приводов вращения, снабженные путевыми выключателями с подпружиненными толкателями, рабочие органы для завертывания винтов, выполненные в виде установленных в каждой головке подвижно относительно друг друга отверток и охватывающих их центрирующих втулок, а также муфты предельного момента затяжки, в каждой головке отвертка соединена с центрирующей втулкой с возможностью совместного с ней вращения и продольного перемещения относительно втулки, например, посредством квадратного стержня, помещенного в квадратном отверстии центрирующей втулки, соединенной со шпиндельным валом посредством муфты предельного момента затяжки, состоящей из ведущей и ведомой полумуфт с взаимодействующими между собой торцевыми кулачками, первая из которых соединена со шпиндельным валом с возможностью совместного вращения (например, посредством шлицев) и подвижно в осевом направлении, а вторая неподвижно соединена с центрирующей втулкой, например, посредством резьбы. In the proposed mechanized assembly installation, comprising screwdriving heads with drives of longitudinal movement and rotation and spindle shafts, devices for turning off the rotation drives, equipped with travel switches with spring-loaded pushers, working bodies for turning screws made in the form of screwdrivers installed in each head movably relative to each other and centering sleeves covering them, as well as couplings of the tightening torque, in each head a screwdriver is connected to the centering a sleeve with the possibility of joint rotation with it and longitudinal movement relative to the sleeve, for example, by means of a square rod placed in the square hole of the centering sleeve connected to the spindle shaft by means of a clutch of tightening torque, consisting of a driving and driven half coupling with end cams interacting with each other, the first of which is connected to the spindle shaft with the possibility of joint rotation (for example, by means of splines) and is movable in the axial direction, and the second is stationary but connected to the centering sleeve, for example, by means of a thread.

Такое соединение отвертки с центрирующей втулкой позволяет упростить конструкцию по сравнению с прототипом, а также уменьшить износ отверток и винтов и уменьшить расход энергии, так как вращение винтозавертывающих головок прекращается немедленно при достижении предельного момента затяжки винта каждой головкой. This connection of the screwdriver with the centering sleeve allows you to simplify the design compared to the prototype, as well as to reduce the wear of screwdrivers and screws and reduce energy consumption, since the rotation of the screwdriving heads stops immediately when the maximum torque of each screw is reached.

Другое отличие заявляемой установки от прототипа заключается в том, что каждая винтозавертывающая головка снабжена индивидуальным приводом вращения, ее ведущая полумуфта установлена на шпиндельном валу подвижно в осевом направлении, ведомая полумуфта соединена со шпиндельным валом с возможностью взаимного поворота и продольного перемещения, а устройство для выключения привода вращения каждой головки выполнено с нажимным диском, установленным на шпиндельном валу с возможностью продольного перемещения и взаимодействия с ведущей полумуфтой и с подпружиненным толкателем путевого выключателя, причем нажимные диски подпружинены относительно установленных неподвижно корпусов винтозавертывающих головок, на каждом из которых установлен путевой выключатель. Another difference of the claimed installation from the prototype is that each screwdriving head is equipped with an individual rotation drive, its drive coupling is mounted on the spindle shaft movably in the axial direction, the driven coupling is connected to the spindle shaft with the possibility of mutual rotation and longitudinal movement, and the device for turning off the drive the rotation of each head is made with a pressure disk mounted on the spindle shaft with the possibility of longitudinal movement and interaction with the leading floor by coupling and with a spring-loaded pusher of the directional switch, and the pressure discs are spring-loaded relative to the fixed housings of screw-wrapping heads, each of which has a directional switch.

Такое выполнение установки обеспечивает выключение привода вращения каждой винтозавертывающей головки сразу же после достижения предельного момента затяжки винта, при первом срабатывании муфты предельного момента затяжки, что способствует уменьшению износа винтов и отверток, а также уменьшению расхода энергии. This installation ensures that the rotation drive of each screwdriving head is turned off immediately after reaching the screw tightening torque, at the first actuation of the coupling of the tightening torque, which helps to reduce the wear of screws and screwdrivers, as well as reducing energy consumption.

На фиг.1 показана предлагаемая установка, вид сбоку; на фиг.2 - винтозавертывающая головка, вид сбоку; на фиг.3 - вид по стрелке А на фиг.2; на фиг. 4 - узел I на фиг.2; на фиг.5 и 6 - соответственно ведомая и ведущая полумуфты винтозавертывающих головок, в двух проекциях; на фиг.7 - вид по стрелке Б на фиг.1 (вид на собираемое изделие). Figure 1 shows the proposed installation, side view; figure 2 - screw head, side view; figure 3 is a view along arrow a in figure 2; in FIG. 4 - node I in figure 2; in Fig.5 and 6, respectively, the driven and leading coupling halves of the screwdriving heads, in two projections; Fig.7 is a view along arrow B in Fig.1 (view of the assembled product).

Установка содержит установленные на станине 1 винтозавертывающие головки 2 с приводами продольного перемещения и вращения и муфтами предельного момента затяжки винтов, устройства для выключения приводов вращения, снабженные путевыми выключателями 3 с подпружиненными толкателями 4, рабочие органы для завертывания винтов, выполненные в виде установленных в каждой головке 2 подвижно относительно друг друга отверток 5 и охватывающих их центрирующих втулок 6. В каждой головке 2 отвертка 5 соединена с центрирующей втулкой 6 с возможностью совместного с ней вращения и продольного перемещения относительно втулки посредством квадратного стержня 7, помещенного в квадратном отверстии 8 втулки 6. The installation comprises screw-driving heads 2 mounted on the frame 1 with drives of longitudinal movement and rotation and clutches of the tightening torque of the screws, devices for turning off the rotation drives, equipped with travel switches 3 with spring-loaded pushers 4, working bodies for screw-wrapping, made in the form installed in each head 2, the screwdrivers 5 and the centering sleeves 6 surrounding them are movable relative to each other. In each head 2, the screwdriver 5 is connected to the centering sleeve 6 with the possibility of joint stnogo her rotation and longitudinal movement relative to the sleeve by means of a square shaft 7, placed in a square hole 8 of the sleeve 6.

Каждая винтозавертывающая головка 2 снабжена индивидуальным приводом (силовым цилиндром) 9 продольного перемещения и приводом 10 вращения (например, пневмодвигателем). Муфта предельного момента затяжки каждой головки 2 выполнена в виде двух полумуфт: ведущей 11 и ведомой 12, снабженных взаимодействующими между собой торцевыми кулачками 13. Ведущая полумуфта 11 соединена со шпиндельным валом 14 головки 2 с возможностью совместного вращения, например, посредством шлицев 15, а ведомая полумуфта 12 установлена на шпиндельном валу 14 с возможностью взаимного поворота и продольного перемещения (за счет подвижной посадки на валу) и жестко соединена с центрирующей втулкой 6, например, посредством резьбового соединения. Устройство для выключения привода 10 вращения головки 2 выполнено с нажимным диском 16, установленным на шпиндельном валу 14 с возможностью продольного перемещения и взаимодействия с ведущей полумуфтой 11 и с подпружиненным толкателем 4 путевого выключателя 3. Нажимные диски 16 подпружинены пружинами 17 относительно неподвижно установленных корпусов 18 винтозавертывающих головок 2, а путевые выключатели 3 установлены на корпусах 18 каждой из головок 2. Each screwdriving head 2 is equipped with an individual drive (power cylinder) 9 of longitudinal movement and a rotation drive 10 (for example, an air motor). The coupling of the tightening torque of each head 2 is made in the form of two half-couplings: the leading 11 and the driven 12, equipped with interacting end cams 13. The leading coupling half 11 is connected to the spindle shaft 14 of the head 2 with the possibility of joint rotation, for example, by means of splines 15, and the driven the coupling half 12 is mounted on the spindle shaft 14 with the possibility of mutual rotation and longitudinal movement (due to a movable fit on the shaft) and is rigidly connected to the centering sleeve 6, for example, by means of a threaded connection. The device for turning off the drive 10 of rotation of the head 2 is made with a pressure disk 16 mounted on the spindle shaft 14 with the possibility of longitudinal movement and interaction with the driving coupling half 11 and the spring-loaded pusher 4 of the directional switch 3. The pressure disks 16 are spring-loaded with 17 springs relative to the motionlessly installed screw-wrapping cases 18 heads 2, and limit switches 3 are installed on the casings 18 of each of the heads 2.

Кроме того, установка снабжена приспособлением 19 для установки собираемого изделия (гидровакуумного усилителя тормозов), состоящего из верхней 20 и нижней 21 частей и стяжных хомутов 22 и 23 с винтами 24 и гайками 25 (на фиг. 7 показан пример конструкции хомута 22 с приваренной гайкой 25), устройством 26 для фиксации изделия с приводом 27 вертикального перемещения, механизмом сжатия хомутов 22 и 23, выполненным в виде двустороннего силового цилиндра 28, штоки 29 которого шарнирно соединены с двумя двуплечими рычагами 30, снабженными зажимными блоками 31. In addition, the installation is equipped with a device 19 for installing the assembled product (hydraulic brake booster), consisting of upper 20 and lower 21 parts and coupling clamps 22 and 23 with screws 24 and nuts 25 (Fig. 7 shows an example of the construction of the clamp 22 with a welded nut 25), a device 26 for fixing the product with a vertical displacement drive 27, a compression mechanism of the clamps 22 and 23, made in the form of a two-sided power cylinder 28, the rods 29 of which are pivotally connected to two two-arm levers 30 provided with clamping blocks 31.

Установка работает следующим образом. Installation works as follows.

Собираемый гидровакуумный усилитель устанавливают нижней частью 21 в приспособление 19, прижимают его фиксирующим устройством 26 посредством хода вниз привода 27, одевают заранее подсобранные одним винтом 24 хомуты 22 и 23, сжимают их зажимными блоками 31 путем включения силового цилиндра 28. Затем вручную ввинчивают (наживляют) второй винт 24 в приваренную к хомуту 22 гайку 25 и включают ручными выключателями (не показаны) приводы 10 вращения винтозавертывающих головок 2 и приводы 9 их продольного перемещения. При соприкосновении отверток 5 с головками винтов 24 они отжимаются вправо согласно фиг.4 до соприкосновения их обратных концов со шпиндельными валами 14. Затем происходит завертывание винтов 24, при этом центрирующие втулки 6 охватывают головки винтов 24, отвертки входят в их прорези, а осевое усилие прижатия отверток к головкам винтов создается за счет постепенного сжатия пружин 17. Завинчивание винтов происходит без участия обслуживающего установку рабочего. При увеличении момента сопротивления затяжке винтов в конце их завертывания за счет взаимодействия торцевых кулачков 13 полумуфт 12 и 11 последняя отжимается вправо согласно фиг.4 и, перемещаясь по валу 14 вместе с нажимным диском 16 и сжимая пружину 17, воздействует в конце завертывания на толкатель 4 путевого выключателя 3 через нажимной диск 16. Выключается привод 10 вращения головки 2, привод 9 отводит головку 1 в исходное положение (выключение вращения и отвод каждой из головок 2 происходит независимо от другой головки), пружина 17 отжимает диск 16 и полумуфту 11 влево согласно фиг.4, а затем после соприкосновения полумуфт 11 и 12 отводится влево на небольшое расстояние и центрирующая втулка 6, прекращается воздействие диска 16 на подпружиненный толкатель 4 выключателя 3. Толкатель 4 возвращается в исходное положение, показанное на фиг.4. Затем включают обратный ход силового цилиндра 28, освобождая хомуты 22 и 23 гидровакуумного усилителя, включают ход вверх привода 27 с фиксирующим устройством 26, освобождая усилитель от фиксации в приспособлении 19 и снимают собранный усилитель из приспособления. Затем производят сборку следующего усилителя. The assembled hydraulic vacuum amplifier is installed with the lower part 21 in the fixture 19, pressed with its locking device 26 by means of the downward movement of the actuator 27, put on the clamps 22 and 23, pre-picked up with one screw 24, clamped with clamping blocks 31 by turning on the power cylinder 28. Then they are screwed in manually (baited) the second screw 24 into the nut 25 welded to the collar 22 and turn on the rotary screw-driving heads 2 and the drives 9 of their longitudinal movement with hand switches (not shown). When the screwdrivers 5 come in contact with the screw heads 24, they are pushed to the right according to Fig. 4 until their opposite ends touch the spindle shafts 14. Then the screws 24 are screwed in, while the centering sleeves 6 cover the screw heads 24, the screwdrivers enter their slots, and the axial force pressing screwdrivers to the heads of the screws is created by gradually compressing the springs 17. The screws are screwed in without the participation of the worker servicing the installation. With an increase in the tightening torque of the screws at the end of their wrapping due to the interaction of the end cams 13 of the half-couplings 12 and 11, the latter is pushed to the right according to Fig. 4 and, moving along the shaft 14 together with the pressure plate 16 and compressing the spring 17, acts on the pusher 4 at the end of the wrapping limit switch 3 through the pressure plate 16. Turns off the drive 10 of the rotation of the head 2, the drive 9 takes the head 1 to its original position (turning off the rotation and the removal of each of the heads 2 occurs independently of the other head), the spring 17 depresses the disk 16 and the coupling half 11 to the left according to FIG. 4, and then after contacting the coupling halves 11 and 12 is retracted to the left a short distance and the centering sleeve 6, the action of the disk 16 on the spring-loaded plunger 4 of the switch 3 is stopped. The pusher 4 returns to its original position shown in FIG. 4 . Then the return stroke of the power cylinder 28 is turned on, releasing the clamps 22 and 23 of the hydraulic vacuum amplifier, the upward movement of the actuator 27 with the locking device 26 is turned on, releasing the amplifier from locking in the device 19 and the assembled amplifier is removed from the device. Then assemble the next amplifier.

Claims

1. МЕХАНИЗИРОВАННАЯ СБОРОЧНАЯ УСТАНОВКА, содержащая винтозавертывающие головки с приводами продольного перемещения и вращения и шпиндельными валами, устройства для выключения приводов вращения, снабженные путевыми выключателями с подпружиненными толкателями, рабочие органы для завертывания винтов, выполненные в виде установленных в каждой головке подвижно относительно одна другой отверток и охватывающих их центрирующих втулок, а также муфты предельного момента затяжки, отличающаяся тем, что в каждой винтозавертывающей головке отвертка соединена с центрирующей втулкой с возможностью совместного с ней вращения и продольного перемещения относительно втулки посредством выполненного на приводном конце отвертки участка квадратного сечения, а на внутренней поверхности центрирующей втулки - участка ответного ему сечения, при этом ведущая полумуфта предельного момента неподвижно смонтирована на центрирующей втулке, а ведомая - на шпиндельном валу с возможностью совместного с ним вращения и осевого перемещения относительно него. 1. MECHANIZED ASSEMBLY INSTALLATION, comprising screwdriving heads with drives of longitudinal movement and rotation and spindle shafts, devices for turning off rotation drives, equipped with travel switches with spring-loaded pushers, working bodies for screwing, made in the form of screwdrivers installed in each head movably relative to one other screwdriver and centering sleeves covering them, as well as couplings of the tightening torque, characterized in that in each screw-head there is a hole the mouth is connected to the centering sleeve with the possibility of joint rotation and longitudinal movement relative to the sleeve by means of a square section made on the drive end of the screwdriver, and on the inner surface of the centering sleeve - a section of its reciprocal section, while the leading half-coupling of the limit moment is fixedly mounted on the centering sleeve, and driven - on the spindle shaft with the possibility of joint rotation with it and axial movement relative to it.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что каждая винтозавертывающая головка снабжена индивидуальным приводом вращения, а устройство для выключения привода вращения каждой головки снабжено нажимным диском, установленным на шпиндельном валу с возможностью продольного перемещения и взаимодействия с ведущей полумуфтой и подпружиненным толкателем путевого выключателя, причем нажимные диски подпружинены относительно установленных неподвижно корпусов винтозавертывающих головок, на каждом из которых установлен путевой выключатель. 2. The installation according to claim 1, characterized in that each screw head is equipped with an individual rotation drive, and the device for turning off the rotation drive of each head is equipped with a pressure disk mounted on the spindle shaft with the possibility of longitudinal movement and interaction with the leading coupling half and the spring-loaded pusher of the travel switch moreover, the pressure disks are spring-loaded relative to the fixed-mounted housings of screw-wrapping heads, each of which has a travel switch.