RU83958U1

RU83958U1 - DEVICE FOR ASSEMBLY OF PARTS

Info

Publication number: RU83958U1
Application number: RU2008151627/22U
Authority: RU
Inventors: Михаил Владимирович Вартанов; Леонарда Викентьевна Божкова; Евгений Игоревич Кольчугин
Priority date: 2008-12-26
Filing date: 2008-12-26
Publication date: 2009-06-27

Abstract

1. Устройство для сборки деталей, включающее в себя подающее приспособление и виброопору, содержащую корпус и установленное в корпусе с возможностью колебательных движений относительно оси сборки основание с ложементом под базовую деталь, выполненное в виде стержня с фланцем, а также поворотное вместе со стержнем приводное звено с осью поворота, размещенной в корпусе, и постоянные магниты, закрепленные на стержне, отличающееся тем, что в нем подающее приспособление содержит схват для присоединяемой детали, выполненный пассивно-адаптивным, виброопора выполнена с горизонтальной осью поворота приводного звена и снабжена дополнительной поворотной осью, размещенной в приводном звене перпендикулярно его оси поворота и в одной с ней плоскости, а стержень жестко закреплен на этой дополнительной оси с возможностью поворота относительно приводного звена при взаимодействии упомянутых постоянных магнитов и ответных им электромагнитов, закрепленных на корпусе виброопоры. ! 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что приводное звено выполнено в виде кольца. ! 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что приводное звено выполнено в виде диска.1. A device for assembling parts, including a feeding device and a vibration mount, comprising a housing and a base with a lodgement for the base part, made in the form of a rod with a flange, and also a rotary drive link with the rod with a pivot axis located in the housing, and permanent magnets mounted on the rod, characterized in that the feed device comprises a gripper for the part to be connected, made passively adaptive m, the vibration mount is made with a horizontal axis of rotation of the drive link and is equipped with an additional rotary axis located in the drive link perpendicular to its axis of rotation and in the same plane therewith, and the rod is rigidly fixed to this additional axis with the possibility of rotation relative to the drive link when the said permanent magnets interact and electromagnets responding to them, mounted on the body of the vibration mount. ! 2. The device according to claim 1, characterized in that the drive link is made in the form of a ring. ! 3. The device according to claim 1, characterized in that the drive link is made in the form of a disk.

Description

Полезная модель относится к области машиностроения и может быть использована при автоматизации операций сборки соединений типа «вал-втулка» в различных его отраслях.The utility model relates to the field of mechanical engineering and can be used to automate the assembly operations of assemblies of the "shaft-sleeve" type in its various industries.

Известны устройства для сборки деталей, содержащие виброопору, состоящую из основания с пьезоэлектрическим вибратором, закрепленного на сборочном столе посредством упругих элементов, и схвата, предназначенного для жесткого крепления одной из собираемых деталей (вала) по оси сборки и также снабженного пьезоэлектрическим вибратором. Вторая из собираемых деталей (втулка) свободно размещается на основании виброопоры и под действием его колебаний и колебаний контактирующего с ней торца вала смещается - в результате достигается автоматическое совмещение осей собираемых деталей (например, RU 2022751, 1994 г.). Использовать эти устройства целесообразнее в таких отраслях как приборостроение для сборки легких деталей с малыми величинами рассогласования их осей, т.к. реализуемый ими способ сборки основан на использовании изгибных колебаний вала.Known devices for assembling parts containing a vibration mount, consisting of a base with a piezoelectric vibrator mounted on the assembly table by means of elastic elements, and a gripper designed for rigidly mounting one of the assembled parts (shaft) along the assembly axis and also equipped with a piezoelectric vibrator. The second of the assembled parts (sleeve) is freely placed on the base of the vibration mount and, due to its vibrations and vibrations of the shaft end contacting it, is displaced - as a result, the automatic alignment of the axes of the assembled parts is achieved (for example, RU 2022751, 1994). It is more expedient to use these devices in industries such as instrumentation for assembling light parts with small values of the mismatch of their axes, because the assembly method they implement is based on the use of bending vibrations of the shaft.

Известно устройство для сборки деталей, в котором совмещение осей собираемых деталей обеспечивается тем, что втулке придается движение по круговой волнистой траектории, и это позволяет расширить технологические параметры сборки (SU 215703, 1968 г.). В этом аналоге виброопора выполнена в виде расположенного на корпусе с возможностью вращения основания, на котором устанавливается одна из собираемых деталей, например втулка. При этом вал закрепляется в зажимном приспособлении, расположенном сверху над основанием. Для сообщения основанию с втулкой вращательно-колебательных движений в устройстве предусмотрены электродвигатель и два электромагнитных механизма, из которых один воздействует на основание, а другой непосредственно на втулку. Компоновка такого устройства перенасыщена конструктивными звеньями и связями, что делает его недостаточно точным и надежным в работе.A device for assembling parts is known, in which the alignment of the axes of the parts to be assembled is ensured by the fact that the sleeve is given movement along a circular wavy path, and this allows to expand the technological parameters of the assembly (SU 215703, 1968). In this analogue, the vibration mount is made in the form of a base located on the housing with the possibility of rotation, on which one of the assembled parts is mounted, for example, a sleeve. In this case, the shaft is fixed in the clamping device located above the base. To communicate rotational-vibrational movements to the base with the sleeve, the device has an electric motor and two electromagnetic mechanisms, one of which acts on the base and the other directly on the sleeve. The layout of such a device is oversaturated with structural links and connections, which makes it insufficiently accurate and reliable in operation.

Этот недостаток устранен в известном устройстве для сборки деталей (SU 1756096, 1992 г.), включающем в себя подающее приспособление и виброопору, содержащую корпус, основание с ложементом под собираемые детали, в т.ч. и базовую, расположенное в корпусе с возможностью колебательных движений и выполненное в виде стержня с фланцем, а также поворотное вместе со стержнем приводное звено с осью поворота, размещенной в корпусе, и постоянные магниты, закрепленные на стержне.This disadvantage is eliminated in the known device for assembling parts (SU 1756096, 1992), which includes a feeding device and a vibration mount, comprising a housing, a base with a lodgement for assembled parts, including and the base, located in the housing with the possibility of oscillatory movements and made in the form of a rod with a flange, as well as a rotary drive link with the rod with an axis of rotation located in the housing, and permanent magnets mounted on the rod.

По числу совпадающих существенных признаков устройство по SU 1756096 является наиболее близким аналогом (прототипом) предлагаемого решения.By the number of matching essential features, the device according to SU 1756096 is the closest analogue (prototype) of the proposed solution.

В прототипе все собираемые детали подаются на основание с помощью нескольких наклонных лотков. Приводное звено в прототипе выполнено в виде диска, закрепленного под стержнем на вертикальной приводной оси электродвигателя, и несет постоянные магниты, ответные установленным на торце стержня, поэтому характер вибраций основания в нем зависит в основном от работы электродвигателя и, т.к. стержень не имеет возможности независимого поворота относительно диска, это ограничивает возможности устройства по варьированию параметров вибраций основания. Отсутствие схвата, который необходим для подачи такой присоединяемой детали, как вал, также сужает технологические возможности устройства.In the prototype, all assembled parts are fed to the base using several inclined trays. The drive link in the prototype is made in the form of a disk mounted under the rod on the vertical drive axis of the electric motor, and carries permanent magnets responsive to those installed on the end of the bar, therefore, the nature of the base vibrations in it mainly depends on the operation of the electric motor and, since the rod does not have the ability to independently rotate relative to the disk, this limits the ability of the device to vary the vibration parameters of the base. The lack of grip, which is necessary to supply such an attachable part as a shaft, also limits the technological capabilities of the device.

Задача, реализуемая полезной моделью, и, соответственно, технический результат направлены на расширение арсенала технических средств, предназначенных для автоматизации сборочных работ, в частности их роботизации; и на расширение технологических возможностей таких средств.The task carried out by the utility model, and, accordingly, the technical result, is aimed at expanding the arsenal of technical means designed to automate assembly work, in particular their robotics; and to expand the technological capabilities of such tools.

Сущность полезной модели заключается в том, что в устройстве для сборки деталей, включающем в себя, подающее приспособление и виброопору, содержащую корпус и установленное в корпусе с возможностью колебательных движений относительно оси сборки основание с ложементом под базовую деталь, выполненное в виде стержня с фланцем, а также поворотное вместе со стержнем приводное звено с осью поворота, размещенной в корпусе, и постоянные магниты, закрепленные на стержне, согласно решению подающее приспособление содержит схват для присоединяемой детали, выполненный пассивно - адаптивным, виброопора выполнена с горизонтальной осью поворота приводного звена и снабжена дополнительной поворотной осью, размещенной в приводном звене перпендикулярно его оси поворота и в одной с ней плоскости, а стержень жестко закреплен на этой оси дополнительной оси с возможностью поворота относительно приводного звена при взаимодействии упомянутых постоянных магнитов и ответных им электромагнитов, закрепленных на корпусе виброопоры.The essence of the utility model lies in the fact that in the device for assembling parts, which includes, a feeding device and a vibration mount, comprising a housing and a base with a lodgement for the base part, made in the form of a rod with a flange, mounted in the housing with the possibility of oscillatory movements about the assembly axis as well as a rotary drive link together with the rod with a pivot axis located in the housing, and permanent magnets mounted on the rod, according to the solution, the feeding device comprises a gripper for attachable parts made passively - adaptive, the vibration mount is made with a horizontal axis of rotation of the drive link and is equipped with an additional rotary axis located in the drive link perpendicular to its axis of rotation and in the same plane with it, and the rod is rigidly fixed on this axis of the additional axis with the possibility of rotation relative to the drive link in the interaction of the aforementioned permanent magnets and their response electromagnets, mounted on the body of the vibration mount.

Дополнительные отличия касаются частных вариантов выполнения приводного звена: в виде кольца или диска.Additional differences relate to particular embodiments of the drive link: in the form of a ring or disk.

Выполнение виброопоры с основанием, колебательные движения которого обеспечиваются сложением основных поворотных движений приводного звена вместе со стержнем и дополнительных автономных поворотов стержня относительно приводного звена, способствует расширению технологических возможностей сборочного устройства и областей его использования, а в совокупности с адаптивным охватом -автоматизации, в т.ч. роботизации, процессов сборки.The implementation of vibration mounts with a base, the oscillatory movements of which are ensured by the addition of the main rotary movements of the drive link together with the rod and additional autonomous rotations of the rod relative to the drive link, helps to expand the technological capabilities of the assembly device and its areas of use, and, together with adaptive coverage, automation, in t. hours robotization, assembly processes.

На представленных чертежах: на фиг.1 дан общий вид устройства; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1, фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1.In the drawings: in figure 1 is a General view of the device; figure 2 is a section aa in figure 1, figure 3 is a section bb in figure 1.

Устройство содержит виброопору 1 и подающее приспособление 2, расположенные соосно друг другу по оси сборки.The device contains a vibration mount 1 and a feed device 2 located coaxially to each other along the axis of the assembly.

В корпусе 3 виброопоры 1 размещены: основание 4 с ложементом 5 под базовую деталь 6, выполненное в виде стержня 7 с фланцем, и поворотное относительно закрепленной в корпусе 3 горизонтальной оси 8 приводное звено 9, например, в виде кольца или диска. Стержень 7 жестко закреплен на поворотной оси 10, которая расположена в звене 9 перпендикулярно оси 8 и в одной с ней плоскости. Для обеспечения поворотных движений звена 9 ось 8 связана с исполнительным механизмом любого известного типа, целесообразного для конкретных условий сборки, например механическим или электромагнитным (на представленных чертежах условно не показан). На стержне 7 имеются постоянные магниты 11, а на корпусе 3 ответные им электромагниты 12. Взаимодействием магнитов 11 и 12 обеспечиваются автономные поворотные движения стержня 7 относительно звена 9.In the housing 3 vibration mounts 1 are placed: a base 4 with a lodgement 5 for the base part 6, made in the form of a rod 7 with a flange, and a drive link 9, for example, in the form of a ring or a disk, rotatable relative to the horizontal axis 8 fixed in the housing 3. The rod 7 is rigidly fixed to the rotary axis 10, which is located in the link 9 perpendicular to the axis 8 and in the same plane with it. To ensure the rotary movements of link 9, axis 8 is connected to an actuator of any known type suitable for specific assembly conditions, for example, mechanical or electromagnetic (not shown conventionally in the drawings). On the rod 7 there are permanent magnets 11, and on the body 3 there are electromagnets corresponding to them 12. By the interaction of the magnets 11 and 12, autonomous rotary movements of the rod 7 with respect to the link 9 are provided.

Приспособление 2 содержит пассивно - адаптивный схват 13 для присоединяемой детали 14, выполненный любым целесообразным известным образом с условием, что его конкретное конструктивное решение обеспечивает детале 14 в процессе сборки упругие перемещения, по меньшей мере, по двум степеням свободы.The device 2 contains a passive - adaptive grip 13 for the joining part 14, made in any expedient manner known on the condition that its specific design solution provides the part 14 during the assembly with elastic displacements of at least two degrees of freedom.

Подача на основание 4 базовой детали 6 может осуществляться посредством питателя с подающим наклонным лотком или манипулятора (на чертежах не показаны).The feed to the base 4 of the base part 6 can be carried out by means of a feeder with a feed inclined tray or a manipulator (not shown in the drawings).

Работа устройства поясняется на конкретном примере его выполнения для сборки соединения типа «вал-втулка», в котором базовой деталью является втулка 6, а присоединяемой - вал 14. Исполнительный механизм выполнен электромагнитным; схват - в соответствии с фиг.1. Подача базовых деталей на основание - по наклонному лотку питателя.The operation of the device is illustrated by a specific example of its implementation for assembling a shaft-sleeve connection, in which the base part is sleeve 6 and the connecting part is shaft 14. The actuator is electromagnetic; tong - in accordance with figure 1. The supply of basic parts to the base - on an inclined feeder tray.

Втулка 6 попадает из лотка на основание 4, вибрирующее под действием поворотных движений звена 9 на оси 8 и стержня 7 на оси 10 при включенном исполнительном механизме, и под действием вибрации попадает в ложемент 5. Вал 14, подаваемый в зону сборки, например роботом, и закрепленный в схвате 13, подведен к детале 6 с некоторой несоосностью и перекосом. Усилием сборки Р обеспечивается контакт деталей 6 и 14 между собой. При этом вал 14 под воздействием колебаний втулки 6 направлено движется к ее центру до совмещения осей вала и втулки, при котором под действием усилия Р, прикладываемого к валу 15 рукой робота, вал входит во втулку. Процесс сборки деталей завершен. Далее цикл повторяется в описанной последовательности.The sleeve 6 falls from the tray to the base 4, vibrating under the action of the rotational movements of the link 9 on the axis 8 and the rod 7 on the axis 10 when the actuator is turned on, and under the influence of vibration it enters the lodgement 5. The shaft 14 is fed into the assembly area, for example by a robot, and fixed in grasp 13, brought to detail 6 with some misalignment and bias. The assembly force P provides contact parts 6 and 14 with each other. In this case, the shaft 14, under the influence of the vibrations of the sleeve 6, is directed toward its center until the axes of the shaft and the sleeve are aligned, under which, under the action of the force P applied to the shaft 15 by the hand of the robot, the shaft enters the sleeve. The assembly process is complete. Next, the cycle repeats in the described sequence.

Claims

1. A device for assembling parts, including a feeding device and a vibration mount, comprising a housing and a base with a lodgement for the base part, made in the form of a rod with a flange, and also a rotary drive link with the rod with a pivot axis located in the housing, and permanent magnets mounted on the rod, characterized in that the feed device comprises a gripper for the part to be connected, made passively adaptive m, the vibration mount is made with a horizontal axis of rotation of the drive link and is equipped with an additional rotary axis located in the drive link perpendicular to its axis of rotation and in the same plane therewith, and the rod is rigidly fixed to this additional axis with the possibility of rotation relative to the drive link when the said permanent magnets interact and electromagnets responding to them, mounted on the body of the vibration mount.

2. The device according to claim 1, characterized in that the drive link is made in the form of a ring.

3. The device according to claim 1, characterized in that the drive link is made in the form of a disk.