Устройство для автоматической селективной сборки деталей типа "валвтулка

 

ОП ИС

ИЗОБР!

) 559806

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное (22) Заявлено 11.07.7

1) М. Кл.2 Н 23Р 19 00 с присоединение (23) Приоритет

Опубликовано 30.05.7

Дс!тт! oil)б/!!!кон

Государственный комитет

Совета Министров СССР ва делам изобретений и откропий

3) УДК 681.2.002.72 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. А. Лопухин и Д. К. Шелест

Ленинградский институт авиационного приборостроения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СЕЛЕКТИВНОЙ

СБОРКИ ДЕТАЛЕЙ ТИПА ВАЛ вЂ” ВТУЛКА

Изобретение относится к устройствам для сборки механических узлов и может быть использовано для сборки деталей типа вал— втулка в машиностроительном производстве в тех случаях, если необходима повышенная точность соединения и когда собираемый узел не подлежит ремонту, а также в производстве прецизионных узлов радиоэлектронной аппаратуры (при сборке прецизионных конденсаторов, RC-цепей, резистивных делителей и т. д.).

В настоящее время в связи с постоянным ростом производительности труда и развитием научно-технической революции увеличивается потребность в прецизионных приборных и измерительных средствах, причем эта потребность требует серийного, производства высокоточных узлов (в частности, прецизионных соединений типа вал †втул, например плунжерных пар, прецизионных осей) .

С повышением точности собираемых узлов существующая технология изготовления деталей, как правило, уже не обеспечивает требуемой точности выходных параметров изделий. Поэтому экономически целесообразным считается применение метода групповой взаимозаменяемости или метода селективной сборки, который позволяет при достаточно широких и экономически оправданных допусках на параметры комплектуемых деталей получать прецпзпонныс узлы.

Основным недостатком этого метода является высокий уровень незавершенного производства.

Известны автоматические устройства, реализующие селективную сборку механических узлов, например автомат (1), предназначенный для сборки ком!плектов радиальных подшипников качения подбором измеренных внешних и внутренних колец с помощью вычислительной машины, а также устройство для реализации автоматической селективной сборки поршней (2), позволяющее проводить селектпвную сборку поршней путем сортировки их на размерные группы и последующей ком15 плектовки размерных групп. Таким образом, существующие автоматические устройства для селективной сборки могут быть реализованы двумя способами, принципиально не огличающимися друг от друга и основанными

20 на измерении отклонений параметров присоединяемых деталей с последующей комплектовкой деталей и компенсацией измеренных отклонений.

Наиболее близким техническим решением к

25 изобретению является устройство для автоматической селективной сборки деталей (3), содержащее два загрузочных блока, к выходам которых noz! to !e»h! neo in блокon пз !ерепп соответственно валов и втулок, и блок мекало ппческой сборки.

Однако такое усгройство пе обсспечпваст

559806 чета реальных расп1эедtl Hèé размеров Валов и втулок и не позволяет автоматически изменять ширину группы сортировки с тем, чтобы уменьшить незавершенное производство. Кроме того, работа данного автомата имеет прерывистый характер, зависящий от количсства деталсlf, находящихся в блоке ме«ашшеской сборки.

Цель изобретения — повышение производительности устройства.

: то достигается тем, что устройство содержит генератор пилообразного напряжения, блок сравнения, генератор пачек импульсов и последовательно соединенныс генератор формирования кривой распределе1шя, компаратор, формирующий триг ер, элемент И, форми1нпзатель и сортировочный блок в соответствующих к;шала« валов и втулок. Первые

«ходы генераторов формирования кривой распределения подключены к соответствующим выходам блоков измерения соответственно валов и втулок, их вторые входы — к генератору пачек импульсов, а вход запуска и выход генератора пилообразного напряжения — соответственно к генератору пачек импульсов и к свободным входам компараторов каналов валов и втулок. Три входа блока сравнения соединены соответственно с генератором пачек импульсов и с выходами компараторов каналов валов и,втулок, а выход блока сравнения — с свободными входами элементов И.

Входы сортировочных блоков подсоединены к соответствующим выходам блоков измерения валов и втулок, а их выходы — к соответствующим входам блока механической сборки.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2, 3, 4 — диаграммы напряжений.

Устройство (фиг. 1) содержит загрузочный блок 1 валов, загрузочный блок 2 втулок, блок 3 измерения валов, блок 4 измерения втулок, блок 5 механической сборки, генератор б формирования кривой распределения валов, генератор 7 формирования кривой распределения втулок, компаратор 8 канала валов, генератор 9 пилообразного напряжения, компаратор 10 канала втулок, формирующий триггер 11 канала валов, формирующий триггер 12 канала втулок, элемент И 13 канала валов, элеме|п И 14 канала втулок, блок 15 сравнения, генератор 16 пачек импульсов, формирователь 17 капала валов, формирователь 18 канала втулок, сортировочный блок

19 канала валов, сортировочный блок 20 канала втулок.

На фиг. 2 представлены диаграммы напряжений генератора формирования кривой распределения, где: а — напряжение, пропорциональное кривой гистограммы распределения параметров партии деталей; б — напряжение, пропорциональное интегральной кривой закона распределения партии деталей.

На фпг. 3 даны диаграммы напряжений, где а — напряжения, поступаюгцпе ца компараторы каналов валов и втулок; б — паб

43

>r>v

65 пряжения импульсов, соответствующих предварительному положению уставки границы группы сортировки.

На фиг. 4 представлены диаграммы напряжений, где а —:совмещенная диаграмма напряжений, пропорциональных интегральным кривым законов распределения валов и втулок, и пилообразного напряжения с генератора пилообразного напряжения; б — напряжения синхронизирующих импульсов для генератора формирования кривых распределения валов и втулок; в — напряжение импульсоп. соответствующих предварительному положению уставки границы группы сортировки; г, д — — напряжения импульсов формирующего триггера каналов валов и втулок соответ;",æ"ñt.ío; е, лс — напряжения, характеризующие временной интервал между импульсами с третьего выхода генератора пачек импульсов и с компаратора канала валов и канала втулок соответственно; з — напряжение с вы«ода блока сравнения.

Устройство для автоматической селективной сборки деталей типа вал †втул содержит два измерительных канала: валов и втулок, включающих в себя блоки 1 и 2 для ориентации и загрузки соответственно валов и втулок; блоки 3 и 4 для измерения присоединительных параметров валов и втулок, входы которых подсоединены к выходам блоков

1 и 2 соответственно; блоки 19 и 20 для сортировки по присоединительному параметру, входы которых подключены к выходам блоков 3 и 4; генераторы 6 и 7, предназначенные для циклического получения напряжений, пропорциональных кривым распределения фиг.2, а, б, входы которых подключены к блокам 3 и 4. Кроме того, каналы содержат компараторы 8 и 10, предусмотренные для определения момента совпадения интегральной кривой распределения и пилообразного напряжения (фиг. 4, а), один из двух входов которых подключен к выходам соответствующих генераторов б и 7; триггеры 11 и 12, служащие для формирования импульса, длительность которого пропорциональна текущему положению границы группы сортировки (фиг. 4, г, д), один из их двух входов подключен к выходам соответствующих компараторов 8 и 10; элементы И 13 и 14, работающие в ключевом режиме и предназначенные для выдачи окончательного результата, т. е. импульса с формирующих триггеров, длительность которого пропорциональна оптимальному положению границы группы сортировки, относительно начала развертывания напряжения, пропорционального интегральной кривой распределения соответственно валов и втулок, один из двух входов которых подключен к выходу формирующих триггеров 11 и 12; формирователи 17 и 18 для,преобразования импульсного сигнала, характеризующего оптимальное положение границы группы сортировки, в форму, уцобную для перестройки уставок сортировочного блока, включенные между соответст559806

5 вуюшими элементами И 13 и 14 и сортировочнь!ми блоками 19 и 20. Кроме того, имеется ряд общих между каналами блоков: генерагор 9 для выработки пилообразного напряжения (фиг. 3, а), выход которого подсоединен к BTopblvl входам компараторов 8 п 10, блок 15 сравнения, два из трех входов которого подключены к выходам компараторов 8 и 10, генератор 16, служащий для выработки импульсов, синхронизирующих работу генераторов 6 и 7 триггеров 11 и 12 и генератора 9 (фиг. 2, б), а также импульсов предварительного положения границы группы сортировки, которые делят интервал времени развертывания напряжения, пропорционального интегральной кривой распределения на и равных частей, где и — число групп сортировки (фиг. 2, б, фиг. 3, б) и выдаются с третьего выхода генератора 16 на третий вход блока

15 по одному в зависимости от того, для какой уставки производится поиск оптимальноr0 положения (фиг. 4, 8, фиг. 3, б). Один выход генератора 16 подсоединен к генератору

9, второй выход — к вторым входам генераторов 6 и 7 и к вторым входам триггеров 11 и 12, а третий выход — к третьему входу блока 15, использующего для сравнения временных интервалов между импульсами с третьего выхода генератора пачек импульсов и импульсами с компараторов 8 и 10 (фиг. 4, е, ж). Выход блока 15 сравнения подключен к вторым входам элементов И 13 и 14 и к входу генератора 16 пачек импульсов. Блок

5 механической сборки предназначен для механической сборки валов с втулками из соответствующих групп сортировочных блоков 19 и 20, два его входа подсоединены к выходам блоков 19 и 20.

Процесс сборки с помощью данного устройства осуществляется следующим образом.

Партии валов и втулок поступают в соответствующие загрузочные блоки 1 и 2 и проходят измерительные блоки 3 и 4. Информация Oб измеренных параметрах валов и втулок из блоков 3 и 4 поступает в соответствующие генраторы 6, 7 формирования кривых распределения, где сначала моделируется гистограмма всей партии деталей (фиг. 2, a), а затем интегральная кривая распределения, напряжение, пропорциональное которой, циклически поступает (фиг. 2, б) на соответствующие компараторы 8 и 10. Пплообразнос напряжение с генератора 9 имеет длительность пилы, много большую периода воспроизведения напряжения, пропорционального интег)ральной кривой распределения (фиг. 3, а), и подается на вторые входы компараторов 8 и 10, которые вырабатывают импульсы в моменты совпадения пилообразного напряжения и напряжения, пропорционального интегра Ihному закону распределения (фиг. 4, а, г, д).

Импульсы совпадения с компараторов 8 и

10 поступают на формирующие триггеры 11 и 12, предварительно установленные в поло жение «1» синхронизирующим импульсом с

65 ге!)ет? ато ? 3 16, 11 r)epefс)! дывлlот и . В ro. IO>ficн)!е «О» {фиг. 4, е, ж). Тл",:?т образом с1?Ормп;?уется импульс. длпiсльность которого пропорциональна текут)тс?)у значению поло>кения границы г?уп„f:ò соэтпров fl (фпг. 4, г, д).

Для того чтобы вырлботлть импульс, дл:fтсльность ОТОРОГО пт?Ог)01?1:10 .!331-113 вс ) f÷;f.. е опт!!?)ад!>по;! 1 )? - н)1111! г)?1 ... - с;))?т)! )?овк", lIv, f ho! c ко?) и 3p TO!?03 8;), 0 входы блока 15. где сравчпв,"..отся пн)epn3лы времени между )т?)пул!.сл?)п с компарлторов 8 и 10 и импульсом с третьего выхода генератора 16 пачек импульсов (фпг. 4, 3). Прп условии равенства этих интервалов п различной по If!pllocTII ))Afllvльсов, нх формппуюших. блок 15 сравнения вырабатывает спгнлl (фиг.

4, а), который открывает элсмOíò И 13 If 14 для передачи импульса, харлктерпзуютцсго оптимальнос положение гратпшы группы сортировки, с формпруюп,его тр;тгге)? л (фпг. 4, г, д) и пс)?еключаст генератор 16 п3чск импульсов на выработку следу!0)цего импульса предварительного положения границы группы сорх.!poly!;ff для следуютцей !.Oyl)1)b! п нового цикла пилообразного нлпря>кения от fcffcp3тора 9 пплообпазного напряжения. Получаетьте таким образом шпршть(группы обсспеч:!нлют рлвштс всроят)юст I попадания деталей в комплектуемые группы сортировки.

И;!П1 лтэсы с ф0 )х ffpy)of!1))х трпггс1?Ов 1 1 и

12 (фпг. 1, г, д) .,?сз элсмс !ты И поступлIOт IT 3 Cl)0p?i Ill) 0Tf 3 TC, 1 IT 1 7 11 8. Тcl!сl)?! Oáp 3 зохт, 1111фoPA)311)т!1 of) (?11TTI?);).! Tç))ых ГPÇIIIIII37. группы сортпровк:I,деталей будст заложсн3 в длительностях ттмпулт-.сов в форм Ipy!Of!I!Ii триггерах 11 и 12.

Рассмотренный про.тссс фо1)?. 11!ровацпя оптпмалт,ных границ групп сорт!!вовки вллов II втулок плп устлвок cорTп;?Овочныx блоков повторяется пос,тсдовател!.по для всех групп соптпровкп.

После того как будут сформированы все уставкп в сортировочных блоках 19 и 20, собираемые детали поступают 1) сортировочные блоки и сортпруются нл гт)уппьт различной ширины в завпспмосттт от фор?;ы тпттегрлльной кривой расг)ределснпя параметров деталей.

Таким обра",ом, благодаря осушсств:тенпю гоз.)ож тocтп авто? аттчсского опт)т л)Злы!ого тз?!е)!01!пя грл)!)пт групп c01?т))1)от!)с)! в соответствии с заково pлспт?сдслс)11 я плрлмстров деталей в парт)!ях,;стройство позволяет получать одп I3ковую гсроятпость поплдлнпя деталей в ко?)плектуемые г1? .ппь), т. е. получать од)итаковьте числа деталей в комплектуемых группах сортпровкп. и. счедоглтельно, уменьшить пезлвепшенное производство.

После сортировки валы II втулки пз соответствующих групп подаются в блок 5 механттческой сборки, где окончательно собираются в узлы.

Положительный эффект от применения данного устройства по сравнению с прототипом, работа которого имеет прерывистый характер, 559806 зависящий от вероятности попадания присоедпнительных параметров валов и втулок в пределы допуска, а также то, что он не обеспечивает учета реальных распределений присоединительных параметров валов н втулок, заключается в том, что устройство позволяет исключить простои за счет поиска требуемой пары деталей, а также дает возможность учесть реальные законы распределения параметро в валов и втулок путем относительных изменений ширин групп сортировки с тем, чтобы количества деталей в комплектуемых группах сортировки были бы равны и, таким образом, незавершенное производство стремилось к минимуму.

Следовательно, экономический эффект складывается из экономии времени работы устройства и сокращения затрат на незавершенное производство.

В добавление к сказанному, функциональная схема устройства позволяет собирать узлы радиоэлектронной аппаратуры типа прецизионных резистивных делителей напряжения.

Формула изобретения

Устройство для автоматической селективной сборки деталей типа вал — втулка, содержащее два загрузочных блока, к выходам которых подключены входы блоков измерения соответственно валов и втулок, и блок механической сборки, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что. с целью повышения производительности уст8 ройства, оно содержит генератор пилообразного напряжения, блок сравнения, генератор пачек импульсов и последовательно соединенпыс генератор формирования кривой распре5 деления, компаратор, формирующий триггер, элемент И, формирователь и сортировочный блок в соответствующих каналах валов и втулок, первые входы генераторов формирования кривой распределения подключены к соответ10 ствующим выходам блоков измерения соответственно валов и втулок, а их вторые входы подсоединены к генератору пачек импульсов, вход запуска и выход генератора пилообразного напряжения подключены соответственно

15 к генератору пачек импульсов и к свободным входам компараторов каналов валов и втулок, три входа блока сравнения соединены соответственно с генератором пачек импульсов и с выходами компараторов каналов валов и

20 втулок, а выход блока сравнения подключен к свободным входам элементов И, входы сортировочных блоков соединены с соответствующими выходами блоков измерения валов и втулок, а их выходы подсоединены к соответ25 ствующим входам блока механической сборки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авт. св. М 261155, кл. В 23р 19/00, 1969.

2. «Automatic selective assambly» «Metal

З0 Product», 1966, 110, № 2, с. 76 — 77.

3. Электронно-сборочный автомат для селективной сборки. Механизация и автоматизация производства, М 2, 1968, с. 11 (прототип).