Способ сборочного ориентирования деталей типа втулки и вала

 

Использование: сборочное производство в машиностроении. Сущность: при сборке деталей типа втулки и вала первоначально вводят во втулку несопрягаемую ступень вала и осуществляют ее перемещение по хордам до возникновения электрического контакта между валом и втулкой. Это позволяет произвести соответствующие координатные измерения положения сопрягаемых деталей, которые используются затем при окончательной сборке. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 23 P 19/00, 21/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

О

О V (21) 4711841/08 (22) 29.06.89 (46) 07.0333. Бюл. М 9 (71) Тульский политехнический институт (72) И. А, Коганов, Е. А, Воскресенский, В. А, Рыженков, Н. П. Петрова и Ю. Л, Постников (56) Авторское свидетельство СССР

М 781005, кл, В 23 P 19/00, 1980. (54) СПОСОБ СБОРОЧНОГО ОРИЕНТИРОВАНИЯ ДЕТАЛЕЙ ТИПА ВТУЛКИ И ВАЛА

Изобретение относится к машиностроению и приборостроению и может быть использовано при решении вопросов автоматизации сборки ступенчатых валов с втулкой.

Цель изобретения — упрощение процесса осуществления сборочного ориентирования, Поставленная цель достигается тем, что предварительно изолированные ступенчатый вал и втулку непосредственно электричесКи включают в контур управления координатными перемещениями сборочного механизма, свободно с зазором вводят во втулку несопрягаемую ступень вала меньшего диаметра, осуществляют программируемые координатные перемещения по простой, всегда являющейся оптимальной траеКтории, состоящей из хордально направленных отрезков прямых линий, а регистрацию взаимодействия деталей (определение наличия рассогласования в отноСительном положении деталей с последующим его устранением) осуществляют с помощью фиксации момента возникнове„,!Ы,, 1799711 А1

2 (57) Использование: сборочное производство в машиностроении. Сущность: при сборке деталей типа втулки и вала первоначально вводят во втулку несопрягаемую ступень вала и осуществляют ее перемещение по хордам до возникновения электрического контакта между валом и втулкой. Это позволяет произвести соответствующие координатные измерения положения сопрягаемых деталей, которые используются затем при окончательной сборке. 2 ил. ния электрического контакта между деталями, Относительное координатное перемещение деталей осуществляют по программе для системы управления, реализующей способ в соответствии с известным алгоритмом определения координат положения центра отверстия. Возникающий в момент очередного касания электрический сигнал используют как признак для фиксации точки касания, прекращения перемещения, регистрации координаты его положения с последующим расчетом координат положения центра отверстия втулки и величины необходимых координатных перемещений до него. Рассчитанные величины используют для управления приводами, обеспечивающими координатные перемещения и окончательное ориентирование сопрягаемых деталей.

Непосредственное электрическое включение деталей, исключающее необходимость использования датчиков и преобразования сигнала информации из одного вида в другой, отсутствие необходимости в оптимизации траектории относительных перемещений деталей, поскольку в способе

1799711 ка 10 запоминания значений координат По перемещении (показан оаокрпа запомина- ни она сразу является простой, единственно возможной, а потому и оптимальной, использование несопрягаемой ступени вала меньшего диаметра в качестве измерительного ощупывающего элемента, применение дополнительно к функционирующей системе управления перемещениями контура, включающего блоки целевого назначения, конечным назначением которых является расчет величин установочных координатных перемещений, определяют новизну предлагаемого способа и составляют предмет существенности отличия данного изобретения.

На фиг. 1 приведена функциональная схема реализации предлагаемого способа; на фиг. 2 — схема алгоритма известного способа определения координат положения центра окружности отверстия.

Устройство, реализующее способ, может представлять собой, например, сборочный автомат, подвижной исполнительный орган 1 которого с закрепленной в нем собираемой деталью 2 (например, валом) совершает координатные перемещения по программе поочередно по направлениям 2, Х и У относительно второй собираемой детали 3 (втулки), закрепленной неподвижно на столе 4, по командам программного блока, нап ример, в виде системы числового программного управления (СЧПУ) 5, выходы которой, осу ществл я ющие передачу уп ра вляющей информации для перемещений соответственно по координатам Х и Y (выход с управляющей информацией для перемещения по координате Z напрямую непосредственно соединяется со входом привода по координате Z), через логические элементы 6 (показан один в контуре управления перемещениями по координате Х) подключены ко входам приводов 7 перемещений по координатам Х и Y (показан привод для перемещений по координате Х), для чего логические элементы 6 соединены своими входами с соответствующими выходами

СЧПУ 5, а выходами с входами приводов 7, специальный же выход СЧПУ 5 с информацией "Конец отработки кадра" соединен ко входу триггера 8, общего для контуров управления по координатам Z u Y ко второму выходу которого подключена последовательно образованная входная цепь, содержащая источник тока 9, собираемые детали

2 и 3, замыкание которой происходит в момент соприкосновения деталей, выход же триггера 8 соединен со входом логических элементов 6, выходы которых, кроме указанного ранее, соединены еще и с входами бло5

55 ния значений координаты Х), выходы блоков запоминания координат подключены к входу блока 11 вычисления координат, а его выход, в свою очередь, соединен со входами блока 12 ввода координат, передающего информацию со своего выхода на вход СЧПУ

5.

Процедура действий в автомате осуществляется следующим образом.

В исходном положении исполнительного органа 1 сборочного станка-автомата собираемые детали 2 и 3 устанавливаются и закрепляются в центрирующих зажимных устройствах стола 4 и манипулятора исполнительного органа 1. По программе для

СЧПУ 5 с помощью исполнительных шаговых приводов 7 осуществляется ускоренный подвод и позиционирование вдоль оси Z измерительной ступени вала 2 в предполагаемом центре 0 внутри отверстия детали 3.

Далее перемещением в хордальном направлении, в последний его момент на "ползучей" подаче, последовательно вдоль осей Х и Y между точками ОА В СО

EF 1 (см, фиг. 2 ), определяется положение центра отверстия втулки 3. Перемещение на " ползучей " подаче в последний момент необходимо для повышения точности позиционирования и определения координат точек А, В, С, D, Е, F, 1.

При соприкосновении стенки отверстия втулки 3 (фиг, 1а) с измерительной ступенью вала 2 через источник тока 9 происходит замыкание входной электрической цепи триггера 8 и возникновение в ней электрического сигнала, приводящего к изменению состояния последнего и появления на его выходе выходного сигнала. Выходной сигнал с триггера 8 поступает на вход логического элемента 6. В результате этого прерывается прохождение импульсов тока от СЧПУ 5 к приводу 7, что обеспечивает прекращение перемещения исполнительного органа 1. B этот момент в блоке запоминания 10 происходит фиксация значения координаты точки касания, то есть одной из точек А, В, Е, D, Н или С. Каждое перемещение между соседними точками задается своим кадром программы.

По окончании отработки кадра программы очередного перемещения между следующей парой точек сигнал "Конец. отработки кадра", снимаемый с СЧПУ 5, возвращает триггер 8 в исходное состояние, что вновь обеспечивает возможность поступления импульсов тока от СЧПУ 5 на привод 7 и отработку последующих кадров программы. сле осуществления всего цикла измерей в блоке 11 осуществляется вычисление

1799711

Формула изобретения

Составитель Е,Воскрксенский

Редактор С.Кулакова Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Е.Папп

Заказ 1129 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

P r координат положения центра 1 отверстия втулки 2 и величины установочных координатных перемещений для окончательного позиционирования вала относительно втулки, С помощью блока 12 производится ввод рассчитанных значений в СЧПУ 5. После окончания позиционирования вала осуществляется его сборка со втулкой.

Испытание способа осуществлялось на фрезерном станке мод, 6520 ФЗ, оснащенным СЧПУ НЗЗ вЂ” IM. Точность позиционирования ограничивалась только точностью механизма координатных перемещений станка и была соответственно высокой, Это обеспечило возможность сборки вала со втулкой при наличии фаски на сопрягаемых деталях не более 0,1 мм. Последнее важно с той точки зрения, что позволяет осуществлять автоматизацию сборки целого ряда изделий, в конструкциях которых не допускается наличия значительных по величине фасок Е

Способ сборочного ориентирования деталей типа втулки и вала, преимущественно

5 ступенчатой формы, заключающийся в предварительном координировании деталей, определении их взаимного положения путем программного перемещения одной из деталей относительно другой и регистрации

10 соответствующих электрических сигналов при взаимодействии деталей, а также окончательном координировании по результатам упомянутого определения, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью упрощения, 15 взаимодействие деталей во втулку несопрягаемой ступени вала меньшего диаметра и его соответствующих хордальных перемещений, а регистрацию взаимодействия деталей осуществляют с помощью фиксации

20 моментов возникновения электрического контакта между деталями.