RU2790047C1

RU2790047C1 - Holes alignment device

Info

Publication number: RU2790047C1
Application number: RU2022110869A
Authority: RU
Inventors: Антон Вячеславович Москвичев; Алексей Александрович Запольских; Павел Вадимович Гришечкин; Алексей Анатольевич Зимин
Original assignee: Акционерное общество "Научно-производственная корпорация "Уралвагонзавод" имени Ф.Э. Дзержинского"
Filing date: 2022-04-21
Publication date: 2023-02-14

Abstract

FIELD: assembly operations.

SUBSTANCE: invention can be used to control the alignment of cylindrical and conical holes in cramped conditions when performing assembly operations. The hole alignment control device consists of a mechanical block 1, an electrical block 7 and a linear displacement indicator 6. The mechanical block 1 contains a housing 21, to which a bar 4 is welded with a block 5 holding the linear displacement indicator 6. A contact bushing 22 is installed inside the housing 21, in contact with the key 19 mounted on the body 21. Inside the contact sleeve 22, a core 20 is fixed, holding four brackets 23. Outside the contact sleeve 22, a pusher 15 is screwed into the core 20. The leash 2, screwed into the contact sleeve 22, interacts with the contact rod 3 of the linear indicator movements 6. The electrical block 7 is attached to the mechanical block 1 with the help of a union nut 14, which attracts the branch pipe 12 to the pusher 15. The branch pipe 12, being part of the bracket 10, holds the battery compartment 8 with the nut 9, on the end of which LED indicators 36 and the switch are installed 37.

EFFECT: improving the accuracy of monitoring the alignment of two holes.

1 cl, 4 dwg

Description

Заявляемое изобретение относится к измерительным устройствам и может быть использовано для проведения контроля соосности отверстий типа «цилиндрическое»-«коническое» в стесненных условиях при выполнении сборочных операций.The claimed invention relates to measuring devices and can be used to control the alignment of holes of the "cylindrical" - "conical" type in cramped conditions when performing assembly operations.

Известно устройство для контроля соосности отверстий (а.с. СССР № 1392334, МПК G01B 5/24, опубликовано 30.04.1988 г.), содержащее корпус с узлом базирования, установленный в корпусе на шпиндель со штоком, подпружиненным вдоль его оси, и закрепленные на одном конце шпинделя измерительный щуп, а на другом отсчетный узел, взаимодействующий через шток с измерительным щупом. С целью расширения диапазона измерений, узел базирования выполнен в виде трехкулачкового механизма, кулачки которого внутренние и внешние рабочие поверхности и установлены с возможностью перемещения по направляющим в виде архимедовой спирали, измерительный щуп выполнен в виде ползуна, установленного с возможностью радиального перемещения относительно оси шпинделя, а шпиндель установлен в корпусе с возможностью возвратно-поступательного вдоль оси корпуса и вращательного перемещений.A device for controlling the alignment of holes is known (AS USSR No. 1392334, IPC G01B 5/24, published on 04/30/1988), containing a housing with a basing unit installed in the housing on a spindle with a rod spring-loaded along its axis, and fixed at one end of the spindle is a measuring probe, and at the other end is a reading unit that interacts through a rod with a measuring probe. In order to expand the measurement range, the locating unit is made in the form of a three-cam mechanism, the cams of which are internal and external working surfaces and are installed with the ability to move along guides in the form of an Archimedean spiral, the measuring probe is made in the form of a slider installed with the possibility of radial movement relative to the spindle axis, and the spindle is installed in the housing with the possibility of reciprocating along the axis of the housing and rotational movements.

Недостатками конструкции данного устройства являются невозможность проведения контроля соосности двух отверстий типа цилиндрического и конического в разных деталях в стесненных условиях при выполнении сборочных операций, невозможность определения направления несоосности без извлечения устройства, большая погрешности контроля за счет непрямого контакта средства измерения с контролируемой поверхностью.The disadvantages of the design of this device are the impossibility of monitoring the alignment of two holes such as cylindrical and conical in different parts in cramped conditions when performing assembly operations, the impossibility of determining the direction of misalignment without removing the device, a large control error due to indirect contact of the measuring instrument with the controlled surface.

Также из уровня техники известно устройство для контроля точности позиционирования (а.с. СССР № 1425433, МПК G01B 7/31, опубликовано 23.09.1988 г.), содержащее диэлектрическую втулку с внутренней конической расточкой, установленный с возможностью перемещения вдоль оси втулки электропроводный элемент, подключенный к нему одним полюсом источник питания, и последовательно соединенный с ним блок регистрации и сигнализации. С целью повышения точности контроля соосного позиционирования двух деталей устройство снабжено электропроводными контактными пластинами, размещенными в теле диэлектрической втулки перпендикулярно к ее оси на одинаковом расстоянии одна от другой и выполненными в виде плоских колец, поверхности которых расположены заподлицо с внутренней конической поверхностью тела втулки, контактные пластины подключены к входам блока сигнализации и регистрации, а электропроводный элемент выполнен цилиндрическим с внешним диаметром, равным наименьшему внутреннему диаметру электропроводной контактной пластины. Кроме того, с целью расширения функциональных возможностей путем определения направления несоосности, контактные пластины выполнены разрезными.Also known from the prior art is a device for monitoring positioning accuracy (AS USSR No. 1425433, IPC G01B 7/31, published on September 23, 1988), containing a dielectric bushing with an internal conical bore, an electrically conductive element mounted for movement along the axis of the bushing , a power source connected to it with one pole, and a registration and signaling unit connected in series with it. In order to improve the accuracy of controlling the coaxial positioning of two parts, the device is equipped with electrically conductive contact plates placed in the body of the dielectric bushing perpendicular to its axis at the same distance from one another and made in the form of flat rings, the surfaces of which are flush with the inner conical surface of the bushing body, the contact plates connected to the inputs of the signaling and registration unit, and the electrically conductive element is made cylindrical with an outer diameter equal to the smallest inner diameter of the electrically conductive contact plate. In addition, in order to expand the functionality by determining the direction of misalignment, the contact plates are made split.

Данная конструкция устройства выбрана в качестве прототипа.This design of the device is chosen as a prototype.

Недостатком конструкции данного устройства является проведение контроля путем обеспечения дискретного измерения несоосности двух деталей, а также большая погрешность контроля за счет отсутствия прямого контакта элементов устройства с контролируемыми поверхностями отверстий.The disadvantage of the design of this device is the control by providing a discrete measurement of the misalignment of two parts, as well as a large control error due to the lack of direct contact of the device elements with the controlled surfaces of the holes.

Технический результат, достигаемый от использования заявленного изобретения, заключается в возможности повышения точности контроля соосности двух отверстий типа цилиндрического и конического в разных деталях в стесненных условиях при выполнении сборочных операциях.The technical result achieved from the use of the claimed invention lies in the possibility of improving the accuracy of the alignment of two holes of the cylindrical and conical type in different parts in cramped conditions when performing assembly operations.

Дополнительный технический результат, достигаемый от заявленного изобретения, заключается в снижении трудоемкости при выполнении сборочных операций.An additional technical result achieved from the claimed invention is to reduce labor intensity when performing assembly operations.

Указанный технический результат достигается за счет того, что устройство для контроля соосности отверстий содержит корпус, вставленную в него втулку контактную с закрепленным внутри сердечником с вкрученным в его заднюю часть толкателем, имеющим на наружной поверхности резьбу и гайку, поджимающую сердечник через пружину, и заглушку, вкрученную в корпус, при этом задняя часть втулки контактной содержит шпоночный паз, контактирующий со шпонкой, установленной на корпусе, а передняя часть втулки контактной выполнена конической. Кроме того, устройство для контроля соосности отверстий дополнительно содержит установленные в передней части сердечника с помощью винтов, гаек и втулок резьбовых регулируемые кронштейны с установленными на них микропереключателями, взаимодействующими через пластинчатые пружины, закрепленные на внутренней цилиндрической поверхности втулки контактной, и щупы, вставленные в радиальные отверстия втулки контактной с контролируемой поверхностью отверстия, поводок вкрученный во втулку контактную и взаимодействующий со стержнем контактным индикатора линейных перемещений, закрепленного колодкой на корпусе, гайку накидную, притягивающую один конец патрубка к толкателю, а другой конец патрубка, являясь частью кронштейна блока электрического, удерживает с помощью гайки отсек батарейный, имеющий на торце индикаторы светодиодные, размещенные в соответствии с расположением щупов, при этом связь в электроцепях устройства обеспечивается проводами и разъемом электрическим.The specified technical result is achieved due to the fact that the device for checking the alignment of the holes contains a body, a contact sleeve inserted into it with a core fixed inside with a pusher screwed into its rear part, having a thread and a nut on the outer surface that presses the core through a spring, and a plug, screwed into the body, while the rear part of the contact bush contains a keyway in contact with the key mounted on the body, and the front part of the contact bush is made conical. In addition, the device for hole alignment control additionally comprises adjustable brackets installed in the front part of the core with the help of screws, nuts and threaded bushings with microswitches mounted on them, interacting through leaf springs fixed on the inner cylindrical surface of the contact bushing, and probes inserted into the radial hole of the contact sleeve with a controlled surface of the hole, a leash screwed into the contact sleeve and interacting with the contact rod of the linear displacement indicator fixed by a block on the body, a union nut that attracts one end of the branch pipe to the pusher, and the other end of the branch pipe, being part of the bracket of the electric unit, holds using a nut, the battery compartment, which has LED indicators on the end, placed in accordance with the location of the probes, while the connection in the electrical circuits of the device is provided by wires and an electrical connector.

Сущность заявленного изобретения поясняется графическим материалами:The essence of the claimed invention is illustrated by graphic materials:

Фиг. 1 Устройство для контроля соосности отверстий.Fig. 1 Hole alignment device.

Фиг. 2 Устройство для контроля соосности отверстий. Вид АFig. 2 Device for checking the alignment of holes. View A

Фиг. 3 Устройство для контроля соосности отверстий. Вид БFig. 3 Device for checking the alignment of holes. View B

Фиг. 4 Устройство для контроля соосности отверстий. Разрез В-ВFig. 4 Device for checking the alignment of holes. B-B section

Устройство для контроля соосности отверстий состоит из блока механического 1, блока электрического 7 и индикатора линейных перемещений 6.The hole alignment control device consists of a mechanical block 1, an electrical block 7 and a linear displacement indicator 6.

Блок механический 1 служит для контакта с поверхностями контролируемых отверстий в собираемых деталях и содержит корпус 21, к которому приварена планка 4 с колодкой 5 удерживающей индикатор линейных перемещений 6. Внутри корпуса 21 установлена с возможностью продольного перемещения втулка контактная 22 передняя часть, которой выполнена конической, а задняя часть содержит шпоночный паз, контактирующий со шпонкой 19 установленной на корпусе 21. Внутри втулки контактной 22 закреплен сердечник 20, удерживающий четыре кронштейна 23 с помощью винтов 24 и 26, гаек 25 и втулок резьбовых 27. На каждом кронштейне 23 с помощью винтов 35 закреплен микропереключатель 30 приводной элемент 44 которого контактирует с щупом 28, установленным в радиальном отверстии в стенке втулки контактной 22, перпендикулярном образующей конической поверхности. Щупы 28 дополнительно удерживаются в отверстиях с помощью пластинчатых пружин 29, закрепленных винтами 33 на внутренней цилиндрической поверхности втулки контактной 22. Торцевое отверстие втулки контактной 22 со стороны микропереключателей 30 закрыто заглушкой 31. Для удержания устройства на контролируемых деталях используются шпильки 32 и гайки 34.The mechanical block 1 serves to contact the surfaces of the controlled holes in the assembled parts and contains a body 21, to which a bar 4 is welded with a block 5 holding the linear displacement indicator 6. Inside the body 21, a contact sleeve 22 is installed with the possibility of longitudinal movement, the front part, which is made conical, and the rear part contains a keyway that contacts with the key 19 installed on the body 21. Inside the contact bushing 22, a core 20 is fixed, holding four brackets 23 with screws 24 and 26, nuts 25 and threaded bushings 27. On each bracket 23 with screws 35 a microswitch 30 is fixed, the drive element 44 of which is in contact with the probe 28, installed in a radial hole in the wall of the contact sleeve 22, perpendicular to the generatrix of the conical surface. The probes 28 are additionally held in the holes with the help of leaf springs 29, fixed with screws 33 on the inner cylindrical surface of the contact bushing 22. The end hole of the contact bushing 22 on the side of the microswitches 30 is closed with a plug 31. Studs 32 and nuts 34 are used to hold the device on the controlled parts.

Снаружи втулки контактной 22 в сердечник 20 вкручен толкатель 15, представляющий из себя патрубок, на наружной поверхности которого имеется резьба, на которую накручена гайка 16. Также на толкатель 15 надета пружина 18, поджатая к сердечнику 20 заглушкой 17, вкрученной в торец корпуса 21.Outside of the contact bushing 22, a pusher 15 is screwed into the core 20, which is a branch pipe, on the outer surface of which there is a thread on which the nut 16 is screwed. Also, the pusher 15 is fitted with a spring 18, pressed against the core 20 by a plug 17 screwed into the end of the housing 21.

Для контроля продольного перемещения втулки контактной 22 используется поводок 2 вкрученный во втулку и взаимодействующий со стержнем контактным 3 индикатора линейных перемещений 6.To control the longitudinal movement of the contact sleeve 22, a leash 2 is used, screwed into the sleeve and interacting with the contact rod 3 of the linear displacement indicator 6.

Блок электрический 7 служит для электропитания компонентов устройства и индикации включения (срабатывания) микропереключателей 30 и крепится к блоку механическому 1 с помощью гайки накидной 14 притягивающей патрубок 12 к толкателю 15. Патрубок 12, являясь частью кронштейна 10, удерживает с помощью гайки 9 отсек батарейный 8, внутри которого расположены батарейки (не показаны), а на торце установлены индикаторы светодиодные 36 и переключатель 37. Связи в электроцепях устройства обеспечиваются проводами 13 и электрическим разъемом 11. Конкретный светодиодный индикатор 36 сигнализирует о включении конкретного микропереключателя 30, что позволяет судить о направлении несоосности.The electrical block 7 serves to power the device components and indicate the inclusion (operation) of the microswitches 30 and is attached to the mechanical block 1 using a cap nut 14 that attracts the pipe 12 to the pusher 15. The pipe 12, being part of the bracket 10, holds the battery compartment 8 with the nut 9 , inside which batteries are located (not shown), and LED indicators 36 and a switch 37 are installed on the end. Connections in the electrical circuits of the device are provided by wires 13 and an electrical connector 11. A specific LED indicator 36 signals the inclusion of a specific microswitch 30, which makes it possible to judge the direction of misalignment .

Устройство для контроля соосности отверстий работает следующим образом.The device for monitoring the alignment of the holes works as follows.

Устройство с помощью шпилек 32 и гаек 34 крепится на корпусе 38 контролируемого узла, при этом втулка контактная 22 центрируется по цилиндрическому отверстию в контролируемой втулке 39. Показания на индикаторе линейных перемещений 6 обнуляются. При вращении гайки 16 происходит перемещение толкателя 15, который двигает через сердечник 20 втулку контактную 22 в сторону конической поверхности 42 конического отверстия втулки 41 корпуса 40. В момент контакта щупов 28 с конической поверхностью 42 щупы нажимают на приводные элементы 44 микропереключателей 30, что в свою очередь приводит к замыканию цепи и загоранию соответствующего светодиодного индикатора 36, при этом контролируется величина продольного перемещения 43 контактной втулки 22 по показаниям индикатора линейных перемещений 6 за счет взаимодействия его контактного стержня 3 с поводком 2. Таким образом, контролируя нормированную величину продольного перемещения контактной втулки 22 и при этом, одновременное загорание всех светодиодных индикаторов 36 обеспечивают взаимное расположение контролируемых отверстий во втулках 39 и 41 в соответствии с требуемыми значениями. Если загорается только один из светодиодных индикаторов 36, что показывает направление несоосности, то необходимо сместить втулку 41 относительно втулки 39 в направлении соответствующего щупа 28 (микропереключателя 30).The device with the help of studs 32 and nuts 34 is mounted on the body 38 of the controlled node, while the contact sleeve 22 is centered on a cylindrical hole in the controlled sleeve 39. The readings on the linear displacement indicator 6 are reset. When the nut 16 is rotated, the pusher 15 moves, which moves the contact sleeve 22 through the core 20 towards the conical surface 42 of the conical hole of the sleeve 41 of the housing 40. turn leads to the closing of the circuit and the ignition of the corresponding LED indicator 36, while the value of the longitudinal displacement 43 of the contact sleeve 22 is controlled according to the readings of the linear displacement indicator 6 due to the interaction of its contact rod 3 with the driver 2. Thus, controlling the normalized value of the longitudinal displacement of the contact sleeve 22 and at the same time, the simultaneous ignition of all LED indicators 36 provide the relative position of the controlled holes in the bushings 39 and 41 in accordance with the required values. If only one of the LED indicators 36 lights up, which indicates the direction of the misalignment, then it is necessary to move the sleeve 41 relative to the sleeve 39 in the direction of the corresponding probe 28 (microswitch 30).

Для настройки микропереключателей 30 на коническую поверхность контактной втулки 22 устройства надевается контрольный калибр-кольцо, при этом глубина вхождения конуса втулки устройства в контрольный калибр-кольцо должна составлять определенное значение, а суммарное пятно контакта должно быть не менее 50%, после чего ослабляются гайки 25. Вращением втулки резьбовой 27 осуществляется подъем каждого микропереключателя 30 до момента замыкания контактов, что регистрируется загоранием соответствующего светодиодного индикатора 36. Кронштейн 23 микропереключателя 30 закрепляется в этом положении затягиванием гаек 25.To adjust the microswitches 30, a control gauge-ring is put on the conical surface of the contact sleeve 22 of the device, while the depth of entry of the cone of the device sleeve into the control gauge-ring must be a certain value, and the total contact patch must be at least 50%, after which the nuts 25 are loosened The rotation of the threaded bushing 27 raises each microswitch 30 until the contacts close, which is registered by the corresponding LED indicator 36 lighting up. The bracket 23 of the microswitch 30 is fixed in this position by tightening the nuts 25.

Claims

A device for checking the alignment of holes, comprising a housing, a contact sleeve inserted into it with a core fixed inside with a pusher screwed into its rear part, having a thread and a nut on the outer surface that presses the core through a spring, and a plug screwed into the housing, while the rear part The contact sleeve contains a keyway that contacts with the key mounted on the body, and the front part of the contact sleeve is made conical, characterized in that it additionally contains adjustable brackets installed in the front part of the core with the help of screws, nuts and threaded bushings with microswitches mounted on them, interacting through leaf springs fixed on the inner cylindrical surface of the contact sleeve, and probes inserted into the radial holes of the contact sleeve with the controlled surface of the hole, a leash screwed into the contact sleeve and interacting with the linear pen indicator contact rod space, fixed with a block on the body, a union nut that attracts one end of the pipe to the pusher, and the other end of the pipe, being part of the bracket for the electrical unit, holds the battery compartment with the nut, which has LED indicators on the end, placed in accordance with the location of the probes, while communication in the electrical circuits of the device is provided by wires and an electrical connector.