RU1776571C

RU1776571C - Device for riveting thermoplastic materials

Info

Publication number: RU1776571C
Application number: SU894401117A
Authority: RU
Inventors: Николай Константинович Мурзин; Виктор Николаевич Полушкин; Владимир Владимирович Печинников; Вольдемар Леонардович Якубаускас
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6856
Priority date: 1989-03-31
Filing date: 1989-03-31
Publication date: 1992-11-23

Abstract

Изобретение относитс к обработке термопластичных материалов и может быть ис- пользовано в различных отрасл х народного хоз йства дл автоматизации процесса соединени деталей заклепками из термопластичных материалов с применением серийно выпускаемых станков с ЧПУ. Цель изобретени - расширение технологических возможностей путем обеспечени использовани в станках с ЧПУ. Дл достижени цели изобретени устройство, содержащее корпус, подвижно установленный в нем шток с выполненными в нем кулачковыми выступами и закрепленными в нем формующими пуансонами и посредством держателей нагреватели, коромысло, кинематически св зывающие шток с ползуном, снабжено силовым приводом, выполненным в виде размещенного на штоке электромагнита , кор которого установлены в кронштейне, шарнирно св занного посредством оси с коромыслом, а корпус выполнен с полым хвостовиком дл установки на шпинделе станка и снабжен размещенной в нем тарированной пружиной, установленной с возможностью взаимодействи со штоком. Система управлени снабжена блоком управлени , вход которого соединен с источником выходного сигнала задатчика скорости электродвигател механизма вертикального перемещени шпиндел станка, а выход - с электромагнитом и системой управлени подключением питани нагревателей . По заданной программе заклепки, установленные в детал х, перемещаютс в положение, соосное с формирующими пуансонами , и перемещаютс вертикально к нагревател м . При включении вертикального перемещени блок управлени включает нагреватели . После подвода заклепок к нагре- вател м делаетс остановка дл их разогрева, затем снова включаетс вертикальное перемещение заклепок. Блок управлени при этом отключает нагреватели и включает электромагниты, которые отвод т нагреватели в нерабочее положение, а разогретые заклепки формуютс пуансонами. После охлаждени заклепок изделие возвращаетс в исходное положение, одновременно блок управлени возвращает в исходное положение и нагреватели, после чего цикл повтор етс . 2 ил. сл С -ч VI О СЛ vjThe invention relates to the processing of thermoplastic materials and can be used in various sectors of the national economy to automate the process of joining parts with rivets from thermoplastic materials using commercially available CNC machines. The purpose of the invention is the expansion of technological capabilities by providing use in CNC machines. In order to achieve the object of the invention, a device comprising a housing, a rod movably mounted in it with cam protrusions made therein and forming punches fixed therein, and by means of holders, heaters, a beam, kinematically connecting the rod with a slider, are provided with a power drive made in the form of a rod an electromagnet, the core of which is mounted in an arm pivotally connected via an axis to the beam, and the body is made with a hollow shank for installation on the machine spindle and equipped with a calibrated spring located in it, installed with the possibility of interaction with the rod. The control system is equipped with a control unit, the input of which is connected to the output signal of the speed setter of the electric motor of the vertical movement mechanism of the machine spindle, and the output is connected with an electromagnet and a control system for connecting the heaters. According to a given program, the rivets installed in the parts are moved to a position coaxial with the forming punches and moved vertically to the heaters. When vertical movement is activated, the control unit turns on the heaters. After the rivets are connected to the heaters, a stop is made to heat them, then the vertical movement of the rivets is turned on again. The control unit turns off the heaters and turns on the electromagnets, which take the heaters out of service and the heated rivets are formed by punches. After cooling the rivets, the product returns to its original position, at the same time the control unit returns to its original position and heaters, after which the cycle repeats. 2 ill. S-T-VI VI SL vj

Description

Изобретение относитс к области обработки термопластичных материалов и может быть использовано в различных отрасл х народного хоз йства дл автоматизации процесса соединени деталей заклепками из термопластичных материалов с применением серийно выпускаемых станков с числовым программным управлением .The invention relates to the field of processing thermoplastic materials and can be used in various industries for automating the process of joining parts with rivets from thermoplastic materials using commercially available numerically controlled machines.

Цель изобретени - расширение технологических возможностей путем обеспечени использовани в станках с ЧПУ.The purpose of the invention is the expansion of technological capabilities by providing use in CNC machines.

На фиг.1 изображено за вл емое устройство , продольный разрез; на фиг, 2блок-схема блока управлени устройством.Figure 1 shows a claimed device, a longitudinal section; Fig. 2 is a block diagram of a device control unit.

Устройство содержит корпус 1, выполненный с полым хвостовиком дл установки на шпинделе станка подвижно установленный в нем шток 2 с выполненными на нем кулачковыми выступами 3 и тарированной пружиной 4, установленной с возможностью взаимодействи со штоком, ползун 5 с закрепленными в нем формирующими пуансонами 6, коромысла 7, кинематически св зывающие шток с ползуном, малоинерционные располженные соосно формующим пуансонам нагревателем 8 и силовой привод, выполненный в виде размещенного на штоке 2 электромагнита 9, кор 10 кото- рого установлены на кронштейне 11 шар- нирно-св занного посредством оси 12 с коромыслом, На корпусе 1 закреплена полумуфта 13с кольцом фрикционного материала . Дл обеспечени необходимого усили осаждени в корпусе установлен винт 14 и гайка 15 с втулкой 16, в котором зафиксирован шток 2 при помощи штифта 17. Длина штифта 17 выполнена больше диаметра втулки 18, а концы штифта размещены в пазах 19 корпуса 1 и преп тствуют повороту штока 2 при его осевом перемеа ении гайкой 15.The device comprises a housing 1, made with a hollow shank for installing on the machine spindle, a movable rod 2 mounted therein with cam lugs 3 and a calibrated spring 4 mounted to interact with the rod, a slider 5 with forming punches 6 fixed therein, rocker arms 7, kinematically connecting the rod with a slider, low-inertia spaced by a heater 8 coaxially forming punches and a power drive made in the form of an electromagnet 9 placed on the rod 2, box 10 of which mounted on an arm 11 which is hingedly connected via an axis 12 with a beam. A coupling half 13 with a friction material ring is fixed to the housing 1. To ensure the necessary deposition force, a screw 14 and a nut 15 with a sleeve 16 are installed in the housing, in which the rod 2 is fixed with the help of the pin 17. The length of the pin 17 is greater than the diameter of the sleeve 18, and the ends of the pin are placed in the grooves 19 of the housing 1 and prevent the rod from turning 2 with axial movement with nut 15.

Кинематическа св зь ползуна 5 со штоком 2 осуществл етс за счет пальцев 20 закрепленных вна коромыслах 7, которые взаимодействуют с пазами 21, выполненными на ползуне 5 и пальцев 22 коромысла 7, взаимодействующих с пазами 23, выполненными на штоке 2. Нагреватели 8 уста- новлены на ползуне 5 посредством держателей 24 снабженных пружиной 25 дл прижати их криволинейной поверхности 26 и кулачковым выступам штока 2.The kinematic connection of the slider 5 with the rod 2 is carried out by the fingers 20 of the rocker arms 7, which interact with the grooves 21 made on the slider 5 and the fingers 22 of the rocker 7 interacting with the grooves 23 made on the rod 2. Heaters 8 are installed on the slider 5 by means of holders 24 provided with a spring 25 for pressing their curved surface 26 and the cam tabs of the rod 2.

Устройство снабжено системой управ- лени , включающей блок управлени 27, вход которого подсоединен к источнику выходного сигнала задатчика скорости электродвигател механизма вертикального перемещени шпиндел станка, а выход подсоединен к электромагниту 9 и системой управлени подключением питани нагревателей 8.The device is equipped with a control system including a control unit 27, the input of which is connected to the output source of the speed adjuster of the electric motor of the vertical movement mechanism of the machine spindle, and the output is connected to the electromagnet 9 and the control system for connecting the heaters 8.

Устройство работает следующим образом ,The device operates as follows,

Корпус 1 устанавливаетс в шпиндель станка (например в 72СВФ2) на чертеже не показан), формующие пуансоны 6 ориентируютс в нужном положении, и закрепл ютс . При этом фрикционное кольцоThe housing 1 is installed in the machine spindle (e.g., 72CWF2) not shown), the forming punches 6 are oriented in the desired position and fixed. In this case, the friction ring

полумуфты 13 прижимаетс к корпусу шпиндельной головки станка, преп тству самопроизвольному повороту шпиндел с закрепленным в нем устройством. В управл ющее устройство станка вводитс программа работы. При включении станка, рабочий стол (не показан) станка с закрепленным на нем изделием с заклепками перемещаетс в горизонтальной плоскости, совмеща оси заклепок с ос ми формующих пуансоном 6. Электромагнит 9 и нагреватели 8 при этом обесточены. Затем включаетс привод вертикальной подачи стола станка, одновременно сигнал с задатчика скорости электродвигател поступает на вход блока управлени 27 устройством и компаратор DAI (фиг,2) включает первый триггер DD 3.1, который через электронный ключ и реле К1 включает нагреватели 8. После подвода заклепок к нагревател м 8, привод вертикальной подачи стола отключаетс и происходит разогрев заклепок.the coupling halves 13 are pressed against the housing of the machine head spindle, preventing spontaneous rotation of the spindle with the device fixed therein. A program of work is entered into the control device of the machine. When the machine is turned on, the working table (not shown) of the machine with the riveted product mounted on it moves in a horizontal plane, combining the axis of the rivets with the axes of the forming punch 6. The electromagnet 9 and the heaters 8 are de-energized. Then, the vertical feed drive of the machine table is turned on, at the same time, the signal from the speed controller of the electric motor is fed to the input of the device control unit 27 and the DAI comparator (Fig. 2) includes the first trigger DD 3.1, which, through the electronic key and relay K1, turns on the heaters 8. After the rivets are connected to m 8, the vertical feed drive is turned off and rivets are heated.

После разогрева заклепок повторно включаетс электродвигатель вертикальной подачи станка и второй сигнал, поступивший на компаратор DAI включает второй триггер DD 3.2, а триггер DD 3.1 отключает. При этом происходит отключение нагревателей 22 и через электронный ключ и реле К2 включаютс электромагниты 11. Якор 10 вт гиваютс в катушку, перемеща кронштейн 11 с установленными на нем коромыслами 7. Коромысла 7 поворачиваютс относительно пальцев 22, взаимодействующих с пазами 23 штока, а пальцы 20, взаимодействующие с пазами 21 ползуна 5 перемещают его вверх совместно с установленными на нем держател ми 24 нагревателей 8. В результате происходит отвод нагревателей 8 от заклепок и одновременно подвод заклепок к формующим пуансонам 6. Подача заклепок к пуансонам осуществл етс до тех пор, пока тарированна пружина 4 не сожметс на 1-2 мм, обеспечив необходимое усилие осаждени . После охлаждени замыкающих головок заклепок пуансонами включаетс привод перемеще- ни стола с установленным на нем изделием вниз. Одновременно сигнал отрицательной пол рности с задатчика скорости электродвигател поступает на компаратор DA2 блока управлени , который сбрасывают триггера DD 3.1 и DD 3.2 в исходное положение . Электромагнит 9 при этом отключаетс с задержкой на 1,5-2 сек, котора необходима дл отвода стола станка в исходное положение, после чего нагреватели 8 под действием пружин 25, также возвращаютс в исходное положение. После отвода стола с установленным на нем изделиемAfter the rivets are warmed up, the vertical feed motor of the machine is turned on again and the second signal received by the DAI comparator turns on the second trigger DD 3.2, and the trigger DD 3.1 turns off. When this happens, the heaters 22 are turned off and the electromagnets 11 are turned on through the electronic key and relay K2. An anchor 10 watt is pulled into the coil, moving the bracket 11 with the rocker arms 7 mounted on it. The rocker arms 7 rotate relative to the fingers 22 interacting with the grooves 23 of the rod, and the fingers 20 interacting with the slots 21 of the slider 5 move it up together with the holders 24 of the heaters 8 installed on it. As a result, the heaters 8 are removed from the rivets and at the same time the rivets are connected to the forming punches 6. Feeding and rivets to the punches are carried out until the calibrated spring 4 is compressed by 1-2 mm, providing the necessary deposition force. After cooling the locking heads of the rivets with the punches, the drive for moving the table with the product mounted on it is turned on. At the same time, the negative polarity signal from the motor speed adjuster is fed to the comparator DA2 of the control unit, which reset the triggers DD 3.1 and DD 3.2 to their initial position. In this case, the electromagnet 9 is turned off with a delay of 1.5-2 seconds, which is necessary to bring the machine table to its original position, after which the heaters 8, by the action of the springs 25, also return to their original position. After retracting the table with the product installed on it

в исходное положение, привод вертикального перемещени стола отключаетс , включаютс приводы горизонтального перемещени стола и следующие за клепки перемещаютс в положение соосное с пуансонами, после чего цикл повтор етс .to the initial position, the table vertical drive is turned off, the table horizontal drives are turned on and the rivets following the rivets are moved to the position coaxial with the punches, after which the cycle repeats.

На станках, имеющих вертикальное перемещение шпиндельной бабки, вход блока управлени подключаетс к задатчику скорости эл е ктро д ви гател п ри вода ш пи н дел ь- ной бабки.On machines with vertical movement of the headstock, the input of the control unit is connected to the speed controller of the electric drive of the drive while driving the headstock.

Предлагаема конструкци устройства, позвол юща производить операцию соединени деталей на серийно выпускаемом оборудовании с ЧПУ расшир ет их техниче- ские возможности, во многих случа х позво- л ет отказатьс от проектировани и изготовлени оборудовани специального назначени , значительно снизить затраты на подготовку производства и повысить производительность труда за счет автоматизации процесса.The proposed design of the device, which allows the operation of connecting parts on commercially available CNC equipment, expands their technical capabilities, in many cases it allows you to abandon the design and manufacture of special equipment, significantly reduce the cost of preparation of production and increase productivity labor due to automation of the process.

Claims

SUMMARY OF THE INVENTION A device for joining thermoplastic materials with rivets, comprising a housing, a movable rod mounted therein with cam tabs and forming punches fixed therein, a slider with holders of heaters fixed thereon, having a curved shape in areas adjacent to the cam protrusions, rocker, kinematically connecting the rod to the slider, low-inertia heaters located coaxially with the forming punches and a control system for connecting the power supply to the heater ctors, characterized in that. in order to expand technological capabilities by providing use in CNC machines, it is equipped with a power drive made in the form of an electromagnet placed on a rod, the core of which is mounted in a bracket pivotally connected via an axis to the beam, and the body is made with a hollow shank for installation on a spindle the machine and is equipped with a calibrated spring located in it, installed with the possibility of interaction with the rod, while the control system is equipped with a control unit, the input of which is connected to the source of the output signal of the speed adjuster of the electric motor of the vertical movement mechanism of the machine spindle, and the output - with an electromagnet and a control system for connecting the power supply to the heaters.

75

Waproyapbo

w

the machine