Устройство для установки крепежных элементов
Изобретение относится к устройствам для установки крепежных элементов, преимущественно, разжимных фиксаторов, соединенных между собой соединительными элементами. Устройство содержит подающий привод для последовательной подачи крепежных элементов в положение их установки и установочный механизм. Указанный механизм имеет установочный инструмент, который совершает прямолинейное возвратно-поступательное движение. Инструмент предназначен для выталкивания крепежного элемента к несущей детали для установки в ней. В устройстве предусмотрен приводной механизм с приводным двигателем, который имеет приводимый во вращение выходной вал. Кроме того, имеется управляющее устройство для задания направления вращения упомянутого выходного вала. Приводной двигатель при вращении его выходного вала в одном направлении кинематически связан посредством передаточного механизма с подающим приводом. При вращении выходного вала в другом направлении приводной двигатель кинематически связан с установочным механизмом. Конструкция устройства позволяет упростить обращение с ним. 12 з.п. ф-лы, 6 ил.
Настоящее изобретение относится к устройству согласно ограничительной части п.1 формулы изобретения.
Подобное устройство известно из DE 19643656 A1. Такое известное устройство для установки крепежных элементов, состоящих из плоской шляпки и отходящего от нее штырька, имеет подающий привод, предназначенный для подачи соединенных между собой соединительными элементами крепежных элементов из магазина в готовое к установке положение. Подобное устройство имеет далее установочный механизм, который оснащен совершающим прямолинейное возвратно-поступательные движение установочным инструментом и предназначен для выталкивания из устройства очередного находящегося в готовом к установке положении крепежного элемента к несущей детали для установки на ней.
В основу изобретения была положена задача разработать устройство указанного в начале описания типа, которое было бы сравнительно простым в обращении с ним.
Указанная задача в отношении устройства указанного в начале описания типа решается согласно изобретению с помощью отличительных признаков, представленных в п.1 формулы изобретения.
В предлагаемом в изобретении устройстве для подачи и для установки крепежных элементов используется единственный приводной двигатель. Благодаря этому предлагаемое в изобретении устройство имеет сравнительно малую массу, что существенно упрощает обращение с ним при установке крепежных элементов прежде всего при работе на конвейере.
Различные предпочтительные варианты осуществления изобретения приведены в зависимых пунктах формулы изобретения.
Другие варианты осуществления изобретения и его преимущества более подробно рассмотрены ниже на примере одного из предпочтительных вариантов его осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показано:
на фиг.1 - вид сбоку и частично в разрезе выполненного по одному из вариантов предлагаемого в изобретении устройства, имеющего подающий привод и установочный механизм, приводимые в действие общим приводным двигателем,
на фиг.2 - установочный механизм с изображением его наиболее существенных для пояснения принципа работы предлагаемого в изобретении и показанного на фиг.1 устройства элементов в исходном состоянии до начала установки крепежного элемента,
на фиг.3 - установочный механизм с изображением его наиболее существенных для пояснения принципа работы предлагаемого в изобретении и показанного на фиг.1 устройства элементов в подпружиненном состоянии,
на фиг.4 - фрагмент показанного на фиг.3 установочного механизма в зоне паза, управляющего перемещением ударной втулки,
на фиг.5 - установочный механизм с изображением его наиболее существенных для пояснения принципа работы предлагаемого в изобретении и показанного на фиг.1 устройства элементов в конечном состоянии, и
на фиг.6 - фрагмент показанного на фиг.5 установочного механизма в зоне паза, управляющего перемещением ударной втулки.
На фиг.1 в виде сбоку и частично в разрезе показано предлагаемое в изобретении устройство, выполненное по одному из вариантов. Такое устройство в показанном на этом чертеже варианте его выполнения по своей внешней форме напоминает пистолет и имеет удлиненный корпус 1 и соединенную с ним рукоятку 2. С обращенной от корпуса 1 стороны к рукоятке 2 крепится съемный аккумулятор 3.
С обращенной от рукоятки 2 стороны на корпусе 1 смонтирована подводящая направляющая 4, к которой из не показанного на фиг.1 питателя или в квазибесконечном режиме с рулона в соединенном между собой соединительными элементами виде подаются крепежные элементы. Питатель предпочтительно выполнять винтового типа со спиральной внутренней направляющей для размещения крепежных элементов, что позволяет при сравнительно малых габаритах питателя размещать в нем большое количество крепежных элементов.
В показанном на чертеже варианте крепежные элементы выполнены в виде разжимных фиксаторов 5, которые поступают с подводящей направляющей 4 под привинченной к корпусу 1 и выполненной по типу дужки крепежной проушиной 6 на подающую направляющую 7, интегрированную в корпус 1. Подающая направляющая 7 огибает закругленную головную часть 8 корпуса и имеет расположенный в продольном направлении корпуса 1 торец 9, на котором разжимные фиксаторы 5 располагаются в готовом к установке положении. В показанном на фиг.1 варианте в таком готовом к установке положении находится один разжимной фиксатор 5.
Разжимные фиксаторы 5 целесообразно располагать между двумя служащими соединительными элементами и не показанными на фиг.1 боковыми полосками, которые с одной своей стороны выполнены с зацепляемой структурой, например с односторонним рифлением, с зубцами или с рядом равноотстоящих друг от друга отверстий. При правильном расположении разжимных фиксаторов с такой зацепляемой структурой 5 зацепляется установленная в корпусе 1 с возможностью вращения входная звездочка 10, обеспечивающая надлежащую подачу разжимных фиксаторов к торцу 9.
По другую от подающей направляющей 7 стороны торца на корпусе 1 смонтирован поворачивающийся к нему против усилия пружины деблокирующий рычажок 11, который отстоит от корпуса 1 и свободный конец которого доходит до торца 9. Подобный деблокирующий рычажок 11 во взаимодействии с индуктивным деблокирующим датчиком служит для управления циклом установки разжимных фиксаторов 5, деблокируя их подачу только в своем показанном на фиг.1 положении, в котором он не повернут к корпусу 1 и тем самым удален от него на максимальное расстояние.
В корпусе 1 расположен приводной механизм с единственным приводным электродвигателем 12, запитываемым от аккумулятора 3. Приводной двигатель 12 имеет приводимый во вращение выходной вал 13, который кинематически связан с редуктором 14 передаточного механизма. Передаточный механизм имеет также передвижное ведущее зубчатое колесо 15, которое через управляющую обгонную муфту 16, которая передает вращающий момент при вращении выходного вала 13 двигателя в одном - первом - направлении, кинематически связано с валом 17 редуктора 14 передаточного механизма. Помимо этого передаточный механизм имеет ведущее зубчатое колесо 18, которое через обгонную муфту 19, взаимодействующую с валом 17 редуктора, кинематически связано с червяком 20 подающего привода 21. Обгонная муфта 19 передает вращающий момент при вращении выходного вала 13 двигателя в другом - втором - направлении, противоположном указанному выше первому направлению его вращения.
Предлагаемое в изобретении устройство в показанном на фиг.1 варианте его выполнения имеет также индуктивный датчик 22, который входит в состав управляющего устройства и позволяет определять положение передвижного ведущего зубчатого колеса 15 путем регистрации и передачи счетных импульсов в электронные схемы определения местоположения передвижного ведущего зубчатого колеса, входящие в состав управляющего устройства. В рассматриваемом варианте выполнения предлагаемого в изобретении устройства управляющее устройство оснащено индуктивным датчиком 23, который, например, передает в электронные схемы управления счетные импульсы, на основании которых можно определять положение ведущего зубчатого колеса 18, приводящего во вращение червяк.
Тем самым подача разжимных фиксаторов 5 к торцу 9 обеспечивается путем передачи вращения вала 17 редуктора, во-первых, на зубчатое колесо 24 на управляющем валу через передвижное ведущее зубчатое колесо 15 и, во-вторых, на последовательно зацепляющиеся между собой зубчатые колеса 25, 26, 27, 28 подающего привода 20 через червяк 20.
Предлагаемое в изобретении устройство в показанном на фиг.1 варианте его выполнения имеет далее выполненный по типу пистолетного спускового крючка и соединенный с электронными схемами управления орган 29 управления, который является еще одним компонентом управляющего устройства и который предназначен для более подробно рассмотренного ниже управления приводным двигателем 12 путем последовательного изменения направлений вращения его вала на взаимно противоположные для помещения разжимного фиксатора 5 на торец 9 в готовое к установке положение, которое предпочтительно контролировать соответствующим датчиком, и для последующей установки разжимного фиксатора на место.
На фиг.2 показаны наиболее существенные элементы установочного механизма 30, который используется в предлагаемом в изобретении устройстве, изображенном на фиг.1, и который представлен на фиг.2 в проекции, повернутой в горизонтальной плоскости на 180° по отношению к проекции, изображенной на фиг.1. Установочный механизм имеет зубчатое колесо 24, которое неподвижно соединено с управляющим валом 31, который в свою очередь установлен в соответствующей опоре 32 с возможностью вращения в ней. С управляющим валом 31 кинематически связана охватывающая его ударная втулка 33, которая расположена по другую от зубчатого колеса 24 сторону опоры 32 управляющего вала. В ударную втулку 33 с ее обращенной от опоры 32 управляющего вала стороны одним своим концом упирается спиральная пружина 34 сжатия, которая другим своим концом опирается на контропорную пластину 35, которая соединена с не показанным на фиг.2 корпусом 1.
Установочный механизм 30 имеет далее перемещаемую в продольном направлении управляющего вала 31 толкающую втулку 36, которая расположена с обращенной от опоры 32 управляющего вала стороны зубчатого колеса 24. Эта толкающая втулка 36 соединена с одним концом проходящего в продольном направлении управляющего вала 31 толкателя 37, который представляет собой установочный инструмент и который другим своим концом обращен к торцу 9 предлагаемого в изобретении устройства.
Показанный на фиг.2 установочный механизм 30 имеет также неподвижную относительно корпуса 1 базирующую деталь 38, в которой в показанном на фиг.2 варианте расположен распорный стержень 39 разжимного фиксатора 5, вдвигаемый в процессе установки разжимного фиксатора в его полый корпус 40 и охватываемый им.
В показанном на фиг.2 исходном состоянии установочного механизма ударная втулка 33 отстоит от опоры 32 управляющего вала, и поэтому пружина 34 сжатия прикладывает к ударной втулке 33 сравнительно высокое поджимающее ее усилие. В таком исходном состоянии толкающая втулка 36 расположена рядом с зубчатым колесом 24 в положении, в котором толкатель 37 на максимальное расстояние отведен от торца 9, а распорный стержень 39 разжимного фиксатора в процессе его подачи подающим приводом 21 может беспрепятственно укладываться в обращенную к торцу 9 концевую часть базирующей детали 38.
На фиг.3 изображенный на фиг.2 установочный механизм показан в подпружиненном состоянии, в котором после поворота управляющего вала 31 в результате поворота выходного вала 13 двигателя вокруг своей оси в первом направлении и в результате связанного с этим принудительного перемещения штифта 41, соединенного с толкающей втулкой 36, в управляющем перемещением толкателя пазу 42, который выполнен на управляющем валу 31, толкатель 37 переместился в положение, в котором его обращенный к торцу 9 конец располагается заподлицо с соответствующим концом базирующей детали 38 и тем самым закрывает находящийся в ней распорный стержень 39 разжимного фиксатора 5, корпус 40 которого при этом прилегает к толкателю 37 и который до этого за счет несколько увеличенного хода толкателя 37 был отделен от соединительных элементов и тем самым более не скреплен ими с остальными разжимными фиксаторами.
В показанном на фиг.3 состоянии установочного механизма виден также паз 43, выполненный на управляющем валу 31 по другую от зубчатого колеса 24 сторону опоры 32 управляющего вала и управляющий перемещением ударной втулки.
На фиг.4 показан фрагмент изображенного на фиг.2 установочного механизма с находящейся в исходном положении ударной втулкой 33, наружная боковая поверхность которой на фиг.4 не показана. Как показано на фиг.4, в пазу 43 перемещается соединенный с ударной втулкой 33 штифт 44, который в исходном положении установочного механизма располагается в выемке 45, которая образована соответствующим изгибом указанного паза. Паз 43 выполнен при этом такой формы, что при повороте управляющего вала 31 из показанного на фиг.2 исходного состояния в показанное на фиг.3 подпружиненное состояние ударная втулка 33 остается в поджатом состоянии, тогда как показанный на фиг.3 штифт 41 скользит в выполненном соответствующей формы пазу 42 и перемещает толкающую втулку 36 в показанное на фиг.3 положение.
На фиг.5 показан установочный механизм изображенного на фиг.1 предлагаемого в изобретении устройства в конечном состоянии по завершении процесса установки разжимного фиксатора, выполнявшегося после нажатия на орган 29 управления. При нажатии на орган 29 управления управляющий вал 31 при дальнейшем вращении выходного вала 13 в первом направлении поворачивается до тех пор, пока ударная втулка 33, которая по достижении управляющим валом 31 определенного углового положения может свободно перемещаться в его продольном направлении, скачкообразно не переместится с высоким импульсом под действием усилия пружины 34 сжатия, которая в подпружиненном состоянии установочного механизма находилась в предварительно сжатом состоянии, к опоре 32 управляющего вала. В результате передачи такого импульса толкателю 37 распорный стержень 39 разжимного фиксатора всаживается в корпус 40 разжимного фиксатора, предварительно вставленный в предусмотренное под него отверстие в несущей детали, причем перед всаживанием распорного стержня разжимного фиксатора в его корпус 40 обращенный от него торец распорного стержня 39 разжимного фиксатора прилегает к участку стенки, смещенному назад относительно торцового конца толкателя 37. На этом цикл установки одного разжимного фиксатора 5 на место заканчивается.
На фиг.6 показан фрагмент изображенного на фиг.5 установочного механизма, ударная втулка 33 которого так же, как и на фиг.4, показана без ее наружной боковой поверхности. На фиг.6 видна выемка 46, которая образована имеющим в этом месте соответствующий изгиб участком паза 43 и в которой при нахождении установочного механизма в подпружиненном состоянии располагается управляющий перемещением ударной втулки штифт 44. На фиг.6 виден также проходящий в продольном направлении управляющего вала 31 участок паза 43, обеспечивающий возможность свободного перемещения ударной втулки 33 к опоре 32 управляющего вала. Для перевода установочного механизма из показанного на фиг.6 положения вновь в исходное положение путем вращения выходного вала 13 двигателя в первом направлении ударная втулка 33 при дальнейшем повороте управляющего вала 31 вокруг своей оси, происходящем автоматически после нажатия на орган 29 управления для всаживания распорного стержня 39 разжимного фиксатора в его полый корпус, перемещается обратно в показанное на фиг.2 положение штифтом 44, который при этом движется по поднимающемуся в направлении к пружине 34 сжатия участку паза 44, а толкающая втулка 36 также переводится в показанное на фиг.2 исходное положение штифтом 41, который при этом перемещается по соответствующим образом поднимающемуся участку паза 42.
Непосредственно после помещения ударной втулки 33 и толкающей втулки 36 в исходное положение направление вращения выходного вала 13 двигателя переключается под управлением электронных схем управления на второе, в результате чего обгонная муфта 16 отключается и кинематически отсоединяет установочный механизм 30 от выходного вала двигателя, тогда как обгонная муфта 19, наоборот, включается и начинает передавать вращение на подающий привод 21, которым в готовое к установке положение помещается следующий разжимной фиксатор 5.
Очевидно, что при соответствующем исполнении толкателя 37 и базирующей детали 38 предлагаемое в изобретении устройство можно использовать и для установки иных крепежных элементов, отличных от рассмотренных выше разжимных фиксаторов 5, не выходя при этом за объем настоящего изобретения.
1. Устройство для установки крепежных элементов, преимущественно соединенных между собой соединительными элементами разжимных фиксаторов (5), содержащее подающий привод (21), который предназначен для последовательной подачи крепежных элементов (5) с помощью подающего устройства (7) в готовое к установке положение, и установочный механизм (30), который имеет совершающий прямолинейное возвратно-поступательные движение установочный инструмент (37) и предназначен для выталкивания находящегося в готовом к установке положении крепежного элемента (5) к несущей детали для установки на ней, отличающееся тем, что в нем предусмотрены приводной механизм с приводным двигателем, который имеет приводимый во вращение выходной вал (13) и через передаточный механизм (14, 15, 16, 17, 18) кинематически связан с подающим приводом (21) и установочным механизмом (30), и управляющее устройство для задания направления вращения выходного вала (13) приводного двигателя (12), который при вращении его выходного вала (13) в одном направлении кинематически связан передаточным механизмом (14, 15, 16, 17, 18) с подающим приводом (21), а при вращении его выходного вала (13) в другом направлении кинематически связан с установочным механизмом (30).
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что передаточный механизм имеет две обгонные муфты (16, 19), одна из которых включается при вращении выходного вала (13) двигателя в одном направлении, а другая - при вращении выходного вала (13) двигателя в другом направлении.
3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что установочный механизм (30) имеет управляющий вал (31), на котором подвижно установлена соединенная с установочным инструментом (37) толкающая втулка (36), которая имеет возможность перемещения в продольном направлении управляющего вала (31) между отведенным назад и выдвинутым вперед положениями.
4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что для управления перемещением толкающей втулки (36) управляющий вал (31) имеет паз (42), в который входит перемещаемый в нем штифт (41), соединенный с указанной толкающей втулкой (36).
5. Устройство по п.3, отличающееся тем, что установочный механизм (30) имеет ударную втулку (33), которая установлена с возможностью перемещения в продольном направлении управляющего вала (31) между отведенным назад и выдвинутым вперед положениями и предназначена для выталкивания крепежного элемента (5) на установочный инструмент (37).
6. Устройство по п.4, отличающееся тем, что установочный механизм (30) имеет ударную втулку (33), которая установлена с возможностью перемещения в продольном направлении управляющего вала (31) между отведенным назад и выдвинутым вперед положениями и предназначена для выталкивания крепежного элемента (5) на установочный инструмент (37).
7. Устройство по п.5, отличающееся тем, что для управления перемещением ударной втулки (33) управляющий вал (31) имеет паз (43), в который входит перемещаемый в нем штифт (44), соединенный с указанной ударной втулкой (33).
8. Устройство по п.6, отличающееся тем, что для управления перемещением ударной втулки (33) управляющий вал (31) имеет паз (43), в который входит перемещаемый в нем штифт (44), соединенный с указанной ударной втулкой (33).
9. Устройство по одному из пп.1-8, отличающееся тем, что установочный инструмент (37) выполнен с возможностью поштучного отделения крепежных элементов (5) перед циклом установки очередного их них.
10. Устройство по одному из пп.1-8, отличающееся тем, что установочный механизм (30) имеет установочный инструмент (37), предназначенный для установки разжимных фиксаторов (5), имеющих полый корпус (40) и распорный стержень (39), и воздействующий на указанный распорный стержень (39).
11. Устройство по п.9, отличающееся тем, что установочный механизм (30) имеет установочный инструмент (37), предназначенный для установки разжимных фиксаторов (5), имеющих полый корпус (40) и распорный стержень (39), и воздействующий на указанный распорный стержень (39).
12. Устройство по п.10, отличающееся тем, что установочный механизм (30) имеет пружину (34) сжатия, а установочный инструмент (37) для выталкивания разжимного фиксатора (5) выполнен с возможностью перевода в подпружиненное состояние, в котором указанная пружина (34) сжатия прикладывает к соединенной с установочным инструментом (37) втулке (33) действующее в направлении разжимного фиксатора (5) усилие, и с возможностью установки распорного стержня (39) разжимного фиксатора в его полый корпус (40) после нажатия на орган (29) управления, входящий в состав управляющего устройства.
13. Устройство по п.11, отличающееся тем, что установочный механизм (30) имеет пружину (34) сжатия, а установочный инструмент (37) для выталкивания разжимного фиксатора (5) выполнен с возможностью перевода в подпружиненное состояние, в котором указанная пружина (34) сжатия прикладывает к соединенной с установочным инструментом (37) втулке (33) действующее в направлении разжимного фиксатора (5) усилие, и с возможностью установки распорного стержня (39) разжимного фиксатора в его полый корпус (40) после нажатия на орган (29) управления, входящий в состав управляющего устройства.
