Сверлильно-клепальный автомат

 

Использование: машиностроение, для соединения листовых деталей из композиционного материала методом клепки. Сущность изобретения: пакет деталей вводят в зону между верхней и нижней силовыми головками . В накопитель нижней силовой головки подают толкателем шайбу. Опорным элементом верхней силовой головки пакет прижимают к нижней силовой головке. После этого сверлильно-зенковальной головкой а пакете образую отверстие, куда устанавливают заклепку, а замыкающую головку заклепочного соединения образуют посредством раскатной головки, расположенной в нижней силовой головке. 7 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 21 J 15/36

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4824405/27 (22) 10.05.90 (46) 07,12.92. Бюл. N. 45 (71) Научно-исследовательский институт технологии и органиэации производства (72) B.M.Áóðîâ, В.М.Бочаров, С.А.Казеннов, Н,В.Коваленко, Ю.А, Корольков и Г. М, Рапопорт (56) Авторское свидетельство СССР

N 1163537, кл, В 21 J 15/36, 1984. (54) СВЕРЛИЛЬНО-КЛЕПАЛЬНЫЙ АВТОМАТ

Изобретение касается клепально-сборочных работ, в частности относится к клепальному оборудованию, Известны клепально-раскатные, установки, состоящие из смонтированных на станине верхней и нижней силовых головок.

Верхняя головка выполнена опорной в виде приводной пиноли с инструментом, а нижняя оснащена силовым механизмом для сжатия склепываемого пакета и раскатки заклепки, Однако известные установки выполняют только заклепочную операцию по образованию соединения, а именно формирование замыкающей головки заклепки, а все предварительные операции по сверлению и зенкованию отверстия, установка крепежного элемента осуществляется на други видах оборудования или вручную. Такая раздельная механизация получения соединения низка по производительности и н» обеспечивает качества из-за нестабильности параметров отверстия при пооперационном изготовлении. Кроме того, „„5U,, 1779459 А1 (57) Использование: машиностроение, для соединения листовых деталей иэ компоэиционного материала методом клепки. Сущность изобретения: пакет деталей вводят в зону между верхней и нижней силовыми головками. В накопитель нижней силовой головки подают толкателем шайбу. Опорным элементом верхней силовой головки пакет прижимают к нижней силовой головке. После этого сверлильно-зенковальной головкой в пакете образую-: отверстие, куда устанавливают заклепку, а замыкающую головку заклепочного соединения образуют посредством раскатной оловки, располбженной в нижней силовой головке. 7 ил, на известных установках исключается воэможность обработки изделий из неметаллических, композиционных материалов (КМ), в связи с их разрушением от нагрузок в зоне образования замыкающей головки. Ко всему прочему при обработке углепластиков и

КМ с другими наполнителями образуются мелкодисперсная пыл и испарения, нали- 4 чие которых на рабочих местах недопусти- с мо. О

Цель изобретения — повышение произ- ф„ водительности труда и качества изделия эа (д счет автоматизации всего, технологического процесса выполнения соединения за один установ; обеспечения стабильности параметров отверстия и гнезда устойчивыми и контролируемыми на автоматическом оборудовании режимами обработки и размерами инструмента; улучшение условий труда за счет удаления из зоны обработки вредных паров и агрессивной пыли, расширения номенклатуры обрабатываемых иэделий за счет возможности обработки различнь(х материалов, в том числе КМ, путем постановки

1779459

10

25

55 металлической шайбы в зону раскатки на поверхность KM в качестве демпфера, воспринимающего нагрузку при образовании замыкающей головки и предохраняющего поверхность KM от разрушения.

Цель достигается тем, что верхняя силовая головка снабжена системой отсоса воздуха и устройством герметизации, опорный элемент верхней силовой головки выполнен в виде соединенной с системой отсоса камерой с окном, а устройство герметизации смонтировано на внешней поверхности камеры и выполнено в виде закрывающей окно приводной заслонки, нижняя силовая головка снабжена устройством установки шайб в зоне клепки, включающим накопитель шайб и механизм их подачи, выполненный в виде пластинчатого толкателя с приводом, при этом в прижимном элементе выполнены направляющие пазы под шайбу, а расклепывающий механизм выполнен в виде раскатной головки.

На фиг. 1 дана предлагаемая установка, общий вид; на фиг, 2 — верхняя головка с блоком шпинделей и системой отсоса паров и пыли, разрез; на фиг, 3 — сечение А — А на фиг, 2 (опорная втулка с герметизирующей откидной заслонкой); на фиг. 4 — вид Б на фиг. 1 (на опорную втулку); на фиг. 5 — ни>княя силовая головка с системой подачи шайб в разрезе; на фиг. 6 — вид В на фиг. 5 (нижний ollopHblA корпус с направляющими для постановки шайб); на фиг. 7 — последовательность операций технологического процесса выполнения соединения на предлагаемом оборудовании.

Установка содержит смонтированные на станине 1 (фиг. 1) соосно одна относительно другой верхнюю 2 и нижнюю 3 силовые головки. Верхняя головка выполнена в виде передви>кного блока 4 (фиг. 2) с расположенными в ней шпинделем для сверления и зенкования отверстия 5 и механизма вставки заклепки 6. На корпусе сверлильного шпинделя расположена втулка 7 для герметизации полости верхней опоры, в которой происходит образование стружки, Блок перемещается по направляющим

8, установленным в корпусе головки 9 от усилия пневматического цилиндра 10, закрепленного шарнирно к задней стенке корпуса, Последовательная установка в рабочую позицию сверлильного шпинделя и механизма вставки осуществляется с помощью взаимодействия двуплечих рычагов

11 и 12, шарнирно связанных с цилиндром, корпусом головки, передвижным блоком и между собой.

На корпусе головки расположен кронштейн-коромысло 13 с установленной на ней опорной втулкой 14, представляющей собой корпус с отверстием для входа шпинделей и опорной поверхностью 15 для контакта с обрабатываемым изделием.

Корпус и патрубок имеют отверстие 16 с эжекторной втулкой 17 и кольцевую камеру 18, соединенную со штуцером для подвода сжатого воздуха. Патрубок соединен гибким шлангом 19 с отводной магистралью сбора стружки и пыли. Небольшой зазор между наружной поверхностью эжекторной втулки и внутренней поверхностью корпуса втулки создает разряжение в зоне отверстия эжектора при истечении сжатого воздуха под давлением из камеры 18. В корпусе втулки 14 имеется отверстие 20 для прохода светового луча оптического устройства, применяющегося при установке изделия в рабочую позицию по предварительной разметке. Отверстие закрывается заслонкой 21, шарнирно установленной в корпусе втулки с помощью оси 22, Хвостовик заслонки соединен с корпусом втулки пружиной

23, прижимающей его к закругленному торцу тол кателя 24, перемещающемуся в выступающей части . корпуса . 25, Противоположный конец толкателя имеет паз, в который входит поводок 26 (фиг, 4), закрепленный на оси 27, проходящей через корпус втулки 14, и взаимодействующий с пружиной 28.

На другом конце оси расположен рычаг

29, соприкасающийся с торцем с подпружиненным пружиной 30 толкателем 31, Толкатель имеет возможность свободно перемещаться в теле герметизирующей втулки 7 и в исходном положении шпинделя выдвинут пружиной 30 в крайнее нижнее положение.

Нижняя силовая головка, осуществляющая процесс формообразования замыкающей головки заклепки методом раскатки, состоит из корпуса 32 (фиг, 5), закрепленного на нижней консоли станины 1 и представляющего собой гидравлический цилиндр с двумя полостями: 33 — для осуществления подачи раскатного инструмента и 34 — для отвода раскатной головки, Штоком служит комбинированный узел

35, включающий поршневую группу 36 и 37, а также содержащий смонтированный блок раскатного шпиыделя. Блок состоит из пиноли 38, установленной в группе подшипников 39, и соединенной посредством муфты

40 с приводом вращения инструмента, в виде пневмодвигателя 41. В корпусе пиноли смонтирована втулка 42, в подшипниках 43 которой содержится раскатной инструмент

44, На пиноли 38 закреплен корпус пневмоцилиндра 45 — для сжатия обрабатываемого

1779459

15

25

35

4О

55 изделия. Шток с поршнем 46 представляет собой корпус сложной конфигурации и используется в качестве нижнего упора для сжатия пакета.

В отводной части корпуса 47 выполнены прямоугольные направляющие 48 (фиг.

6), заканчивающиеся в центре корпуса, для продвижения по ним металлической шайбы, Перпендикулярно горизонтальным поверхностям направляющих имеется паэ 49 для прохода толкателя во время подачи шайбы.

В центральной части корпуса выполнено отверстие 50 для свободного вращения раскатного инструмента при формировании замыкающей головки.

На корпусе нижней головки с помощью кронштейна 51 установлено бункерное устройство 52 (фиг. 5), содержащее емкость для хранения шайб, вибрационный механизм, круговые направляющие 53 (фиг. 6) и механизм подачи 54, состоящий из пневматического цилиндра 55 и штока-толкателя 56 (фиг. 5).

В зоне установки шайбы в исходное положение перед подачей в рабочую зону опорной втулки на бункерном устройстве имеется фиксирующая пружина 57, удерживающая шайбу в исходном положении и предохраняющая ее от самопроизвольного перемещения.

В центральной части корпуса 46 в специальных пазах расположены два шарнирно закрепленных рычага 58 (фиг. 5), подпружиненных пластинчатыми пружинами 59, Рычаги фиксируют от смещения (или выпадания) поданную в рабочую зону шайбу, одновременно являясь контрольным элементом ее наличия перед выполнением следующей операции. Сигнал на наличие шайбы в зоне обработки возникает посредством нажатия регулируемого упора 60, установленного на рычаге 58 .на микропереключатель.

Работа предлагаемого автомата осуществляется в последовательности выполнения операций технологического процесса (фиг. 7) следующим образом.

Изделие 61 устанавливается в зону образования заклепочного соединения путем совмещения предварительно сделанной разметки на поверхности панели (в случае ручной установки) с пятном светового луча оптического устройства 62 (фиг. 1), проходящего через открытое отверстие 20 (фиг. 7а, фиг. 3) корпуса опорной втулки на поверхность иэделия; После выставки оператор нажатием на педаль и запускает автоматический цикл работы.

При этом происходит подача шайбы 63 (фиг, 7а) толкателем 56, преодолевающим сопротивление пружины 57 (фиг. 6). Продвинутая по направляющей 48 шайба фиксируется рычажным механизмом 58 (фиг. 5), в результате чего поступает команда на наличие шайбы в зоне обработки и разрешение на выполнение следующей операции сжатия пакета (фиг. 76).

Сжатие осуществляется подачей воздуха в цилиндр 45 (фиг. 5), движением штокапоршня 46 вверх.

Контактирующим элементом с неметаллической поверхностью изделия при сжатии пакета является металлическая шайба.

После сжатия пакета происходит опускание сверлильного шпинделя 5 (фиг. 2) со скоростью холостого хода, При этом толкатель 31 (фиг. 4), опускаясь вместе со шпинделем, вступает во взаимодействие с рычагом 29. К моменту, когда усилие сжимаемой пружины 30 превысит сопротивление пружин 28 и 23, начинается поворот оси 27 вместе с поводком 26. Поводок, продвигая по пазу толкатель 24, его торцем поворачивает заслонку относительно оси ее вращения, закрывая отверстие 20 корпуса опорной втулки.

При дальнейшем продвижении шпиндсля происходит сжатие пружины 30 и уплотнение герметизирующей прокладки 64, покрывающей поверхность заслонки.

Одновременно втулка 7 входит в отверстие корпуса 13 и герметизирует полость отверстия сверху.

После этого включается подача сжатого воздуха, который через штуцер поступает в кольцевую камеру 18 (фиг. 3) и, истекая под давлением по наружной поверхности зжекторной втулки 17 через узкое пространство, создает разряжение в полости опорной втулки.

При переключении сверлильного шпинделя на рабочую подачу начинается образование отверстия в пакете, и выделяемая . стружка и пыль увлекаются через отверстие

16 в трубопровод сбора стружки и пыли 19 (фиг. 7в). По завершении сверления шпиндель возвращается в исходное положение, При этом отверстие 20 открывается, В зону обработки устанавливается механизм вставки заклепки 6 (фиг. 7г). Заклепка вставляется в просверленное отверстие и запирается сверху пуансоном 65 для восприятия усилия формообразования. В полость цилиндра ЗЗ (фиг. 5) подается масло под давлением со скоростью, обеспечивающей рабочую подачу пиноли 38.

Включается пневмодвигатель 41 вращения инструмента. Происходит формообра1779459 зование замыкающей головки (фиг. 7д) с заданным усилием раздачи стержня запирается в отверстии шайбы без передачи усилия на нежесткую поверхность композиционного или другого хрупкого материала, предохраняя его от разрушения. По окончании формообразования масло подается в полость 34 (фиг. 5) и корпус нижнего прижима

46 опускается в исходное положение до совмещения поверхностей направляющих 48 прижима и поверхности 66 бункерного устройства (фиг, 7е).

Формула изобретения

Сверлильно-клепальный автомат, содержащий станину и смонтированные на ней соосно с возможностью перемещения верхнюю и нижнюю силовые головки, при этом верхняя силовая головка выполнена в аиде корпуса с опорным элементом и размещенными в корпусе механизмами для сверления-зенкования отверстия в элементах пакета и вставки в него крепежного элемента, а нижняя силовая головка выполнена в виде корпуса с прижимным элементом и расклепывающим механизмом, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения

5 производительности, качества и условий труда при клепке элементов иэ композиционных материалов, верхняя силовая головка снабжена системой отсоса воздуха и устройством герметизации, опорный элемент

10 верхней силовой головки выполнен в виде соединенной с системой отсоса камерой с окном, а устройство герметизации смонтировано на внешней поверхности камеры и выполнено в виде закрывающей окно при15 водной заслонки, нижняя силовая головка снабжена устройством установки шайб в 30не клепки, включающим накопитель шайб и механизм их подачи, выполненный в виде пластинчатого толкателя с приводом, при

20 этом в прижимном элементе выполнены направляющие пазы под шайбу, а расклепывающий механизм выполнен в виде раскатной головки, 1779459

1779459

1779459 фи .б

Составитель В.Буров

Техред М.Моргентал

КоРРектоР Н,Король .Е

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина, 101

Заказ 4405 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5