RU2011498C1

RU2011498C1 - Device for workpiece alignment with hole

Info

Publication number: RU2011498C1
Authority: RU
Inventors: Геннадий Петрович Чернядьев
Original assignee: Геннадий Петрович Чернядьев
Priority date: 1991-05-23
Filing date: 1991-05-23
Publication date: 1994-04-30

Abstract

FIELD: metal working. SUBSTANCE: the device has housing 1 with a hole, rod 3 with handwheel 4 installed in the hole, aligning pin 7, coupling with half-couplings 2 and 5 with spiral teeth on the end surfaces, facing each other, and screw 6 rigidly secured in half-coupling 5 and located in aligning pin 7 for longitudinal movement over distance C, exceeding the depth of the coupling spiral teeth. At rotation of handwheel 4 half-coupling 5, secured on rod 3, gets engaged with half-coupling 2, secured on aligning pin 7, and their relative rotation occurs. Pin 7 comes in contact with workpiece 8, enters the workpiece hole and at further movement aligns the workpiece, eliminating the error of preliminary assembly. To release the workpiece after welding, handwheel 4 is to be rotated in the reverse direction. In case of a seizure of aligning pin 7 because of thermal deformation at welding half-coupling 2 is not involved in rotation until distance C is taken up. After that half-coupling 2 is displaced by screw 6, and pin 7 is brought out of the workpiece hole without any rotation. EFFECT: facilitated procedure. 3 dwg

Description

Изобретение относится к сборочно-сварочным приспособлениям с ручным винтовым приводом, предназначенным для установки заготовки в положение для сварки, а именно для центрирования по отверстию. The invention relates to assembly and welding devices with a manual screw drive, designed to set the workpiece in position for welding, namely for centering along the hole.

Известно устройство для зажима и центрирования заготовки по отверстию, содержащее корпус с отверстием, установленную в отверстии корпуса штангу с рукояткой и центрирующий палец. При вращении рукоятки палец вводится в отверстие заготовки и вступает с ней в контакт. Сила, возникающая в точке контакта, направлена перпендикулярно к поверхности конуса. Проекция силы на плоскость перемещения заготовки будет максимальной при малых углах конуса, поэтому пологий конус легко смещает заготовку, обеспечивая ее центрирование. При больших углах конуса проекция силы на плоскость перемещения уменьшается и для осуществления центрирования приходится прикладывать к рукоятке больший момент, при этом увеличивается осевая составляющая силы, что может привести к повреждению кромки отверстия в точке контакта. При вращении рукоятки в обратном направлении палец выводится из отверстия, преодолевая сопротивление заготовки, например, вызванное ее тепловой деформацией при сварке. A device is known for clamping and centering a workpiece through an opening, comprising a housing with an opening, a rod with a handle mounted in an opening of the housing, and a centering finger. When the handle is rotated, the finger is inserted into the hole of the workpiece and comes into contact with it. The force arising at the point of contact is directed perpendicular to the surface of the cone. The projection of the force on the plane of movement of the workpiece will be maximum at small angles of the cone, so a gentle cone easily biases the workpiece, ensuring its centering. At large angles of the cone, the projection of the force on the displacement plane decreases and for centering it is necessary to apply a larger moment to the handle, while increasing the axial component of the force, which can lead to damage to the edge of the hole at the point of contact. When the handle is rotated in the opposite direction, the finger is removed from the hole, overcoming the resistance of the workpiece, for example, caused by its thermal deformation during welding.

Уменьшение угла конуса приводит к уменьшению величины смещения заготовки при центрировании, что вызывает необходимость более тщательной установки заготовки перед центрированием либо требует увеличения длины конуса, что не всегда возможно, например при центрировании заготовки по глухому неглубокому отверстию. Устройство с большим усилием центрирования или с малой величиной смещения при центрировании неудобно в эксплуатации. Reducing the angle of the cone leads to a decrease in the bias of the workpiece during centering, which necessitates a more careful installation of the workpiece before centering or requires an increase in the length of the cone, which is not always possible, for example, when centering the workpiece over a blind shallow hole. A device with a large centering force or with a small amount of displacement during centering is inconvenient in operation.

Целью изобретения является повышение удобства в эксплуатации. The aim of the invention is to improve ease of use.

Это достигается тем, что устройство для центрирования, содержащее корпус с резьбовым отверстием, штангу с винтовой нарезкой, размещенной в отверстии корпуса, и рукояткой, центрирующий палец, снабжено муфтой сцепления, установленной одной полумуфтой на штанге, а другой полумуфтой на центрирующем пальце, и винтом с опорной головкой. При этом на торцовых поверхностях полумуфт, обращенных друг к другу, выполнен один или несколько косых зубьев, а винт с опорной головкой закреплен на полумуфте штанги и свободно установлен в центрирующем пальце и его полумуфте с возможностью продольного перемещения на величину, превышающую высоту зубьев муфты сцепления. This is achieved by the fact that the centering device, comprising a housing with a threaded hole, a threaded rod located in the housing hole, and a handle, the centering finger, is equipped with a clutch mounted by one coupling half on the rod, and the other coupling half on the centering finger, and a screw with support head. Moreover, on the end surfaces of the coupling halves facing each other, one or several oblique teeth are made, and the screw with the support head is mounted on the rod coupling half and freely installed in the centering pin and its coupling half with the possibility of longitudinal movement by an amount exceeding the height of the clutch teeth.

Сравнение с прототипом показывает, что признаки, характеризующие оснащение устройства для центрирования муфтой сцепления с установкой полумуфт на штанге и центрирующем пальце и винтом с опорной головкой, а также признаки, определяющие конструкцию муфты, являются новыми и предложение отвечает критерию "новизна". Эти признаки не обнаружены в других известных аналогах и не образуют целого и самостоятельного объекта, следовательно, предложение отвечает критерию "существенные отличия". Comparison with the prototype shows that the signs characterizing the equipment of the device for centering the clutch with the installation of the coupling on the rod and the centering pin and the screw with the support head, as well as the signs that determine the design of the coupling are new and the proposal meets the criterion of "novelty." These signs are not found in other known analogues and do not form a whole and independent object, therefore, the proposal meets the criterion of "significant differences".

На фиг. 1 показан общий вид устройства; на фиг. 2 - линия перемещения точки контакта конуса с заготовкой; на фиг. 3 - муфта сцепления. In FIG. 1 shows a general view of the device; in FIG. 2 - line of movement of the point of contact of the cone with the workpiece; in FIG. 3 - clutch.

Устройство для центрирования по отверстию содержит корпус, в полости которого расположены полумуфта 2 и штанга 3, выведенная наружу через резьбовое отверстие в корпусе 1 и оснащенная рукояткой 4. Обращенные друг к другу торцовые поверхности полумуфт 2 и 5 имеют по одному или по несколько косых зубьев и образуют муфту сцепления. Винт 6 с опорной головкой закреплен на полумуфте 5 штанги 3 и свободно установлен в центрирующем пальце 7 с возможностью продольного перемещения на величину С. На другом торце полумуфты 2 имеется центрирующий палец 7, диаметр которого соответствует диаметру отверстия в заготовке 8. Конец пальца 7 имеет форму усеченного конуса. Разность радиусов большего и меньшего оснований конуса определяет максимально допустимый эксцентриситет е, т. е. ту неточность расположения заготовки, при которой возможно произвести центрирование. Высота косых зубьев b на полумуфтах 2 и 5 выбрана такой, чтобы выполнялись условия. The hole centering device comprises a housing, in the cavity of which the coupling half 2 and the rod 3 are located, brought out through the threaded hole in the housing 1 and equipped with a handle 4. The end surfaces of the coupling halves 2 and 5 facing each other have one or several oblique teeth and form a clutch. A screw 6 with a support head is mounted on the coupling half 5 of the rod 3 and is freely mounted in the centering pin 7 with the possibility of longitudinal movement by a value of C. At the other end of the coupling half 2 there is a centering pin 7, the diameter of which corresponds to the diameter of the hole in the workpiece 8. The end of the finger 7 has the shape truncated cone. The difference in the radii of the larger and smaller bases of the cone determines the maximum permissible eccentricity e, i.e., the inaccuracy of the location of the workpiece at which it is possible to center. The height of the bevel teeth b on the coupling halves 2 and 5 is chosen so that the conditions are met.

b ≅ t/n (1)
b < С (2) где t - шаг резьбы штанги;
n - число зубьев.b ≅ t / n (1)
b <C (2) where t is the thread pitch of the rod;
n is the number of teeth.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Для осуществления центрирования заготовки 8 вращают рукоятку 4. Полумуфта 5 штанги 3, вращаясь, движется к полумуфте 2, зубья полумуфты 5 входят в зацепление с зубьями полумуфты 2, т. е. происходит сцепление полумуфт муфты, и далее полумуфты 2 и 5 движутся вместе, вращаются и перемещаются в продольном направлении за каждый оборот рукоятки на величину, равную шагу резьбы t штанги. Палец 7 входит в контакт с заготовкой в некоторой точке а и при дальнейшем движении вводится в отверстие заготовки, смещая ее в поперечном направлении до устранения эксцентриситета е. В процессе центрирования точка контакта а перемещается по поверхности конуса по винтовой линии а-а. Сила взаимодействия пальца 7 с заготовкой 8 при центрировании направлена по касательной к линии а-а, т. е. под небольшим углом к плоскости перемещения заготовки, поэтому при малом продольном ходе вращающегося пальца и довольно большом угле его конуса перемещение заготовки производится столь же легко, как при малом угле конуса и большой длине хода невращающегося пальца. To center the workpiece 8, rotate the handle 4. The coupling half 5 of the rod 3, rotating, moves to the coupling half 2, the teeth of the coupling half 5 mesh with the teeth of the coupling half, i.e. the coupling coupling halves, and then the coupling halves 2 and 5 move together, rotate and move in the longitudinal direction for each revolution of the handle by an amount equal to the thread pitch t of the rod. The finger 7 comes into contact with the workpiece at some point a and is introduced into the hole of the workpiece during further movement, displacing it in the transverse direction until eccentricity e is eliminated. During centering, the contact point a moves along the surface of the cone along the helix aa. The force of interaction of the finger 7 with the workpiece 8 when centered is directed tangentially to the line aa, i.e., at a small angle to the plane of movement of the workpiece, therefore, with a small longitudinal stroke of the rotating finger and a rather large angle of its cone, the workpiece is moved just as easily. as with a small angle of the cone and a long stroke of the non-rotating finger.

Для освобождения заготовки после сварки вращают рукоятку в обратном направлении. При выполнении условия (1) полумуфта 5 отводится от полумуфты 2 по более крутой винтовой линии, чем наклонная поверхность косых зубьев, поэтому полумуфта 2 не вовлекается во вращение, а остается неподвижной до тех пор, пока не выберется зазор С. После этого полумуфта 2 начинает перемещаться винтом 6 и палец 7, преодолевая сопротивление заготовки, вызванное, например, ее тепловой деформацией при сварке, выводится из отверстия. To release the workpiece after welding, rotate the handle in the opposite direction. When condition (1) is fulfilled, the coupling half 5 is withdrawn from the coupling half 2 along a steeper helical line than the inclined surface of the bevel teeth, so the coupling half 2 is not involved in rotation, but remains stationary until the gap C is selected. After this, the coupling half 2 starts move by screw 6 and finger 7, overcoming the resistance of the workpiece, caused, for example, by its thermal deformation during welding, is removed from the hole.

Муфта сцепления может иметь любую другую конструкцию, обеспечивающую соединение полумуфт при прямом ходе и разъединение при обратном ходе, что не изменяет принцип работы устройства при центрировании. Однако описанная конструкция устройства с муфтой сцепления представляется наиболее рациональной. The clutch can be of any other design, providing the coupling of the coupling in the forward stroke and the separation in the reverse stroke, which does not change the principle of operation of the device during centering. However, the described device design with a clutch seems to be the most rational.

Устройство более удобно в эксплуатации и предотвращает повреждение кромки отверстия в заготовке благодаря уменьшению усилий в точке контакта. The device is more convenient in operation and prevents damage to the edge of the hole in the workpiece by reducing forces at the contact point.

Claims

A device for centering a workpiece by a hole, comprising a housing with a hole, a rod with a handle mounted in the hole in the housing, and a centering finger, characterized in that, in order to increase the convenience of operation, the hole in the housing is threaded, the finger is made with an end bearing surface, the device is equipped with a sleeve clutch, one of the coupling halves of which is fixed on the centering pin, the second coupling half is mounted on a rod made with screw thread for placement in the threaded hole of the housing, while On the front surfaces of the coupling halves facing one another, one or several oblique teeth are made, a screw with a support head, freely installed in the centering pin, is fixed on the rod coupling, the difference being the distance from the end support surface of the centering finger to the end surface with the teeth of its coupling half and the distance from the end surface with the teeth of the coupling half of the rod to the supporting surface of the screw head is greater than the height of the teeth of the clutch.