Технологические устройства для сборочных ртк. Виды соединений

11. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ УСТРОЙСТВА

ДЛЯ СБОРОЧНЫХ РТК

Конструкция технологических устройств обычно определяется видом соединения, для автоматической сборки которого они предназначены. Одним из самых распространенных видов соединений в машиностроении являются резьбовые соединения.

Для винтовых соединений наибольшее распространение получил метод относительного ориентирования, когда деталь с резьбовым отверстием базируется на неподвижной базе, а винт имеет подвижное базирование. Такой метод позволяет компенсировать погрешности (линейные и угловые), которые возникают в процессе ориентирования собираемых деталей. В винтозавертывающих устройствах винт обычно базируется в трубчатой направляющей с небольшим 0,5…1,5 мм зазором по головке и резьбовому стержню и имеет некоторую «свободу» перемещений. Возможность перемещения в направляющем отверстии позволяет винту компенсировать погрешности несовпадения осей в процессе сборки.

Процесс сборки резьбовых соединений  состоит из нескольких последовательных фаз: первая – подвод инструмента; вторая – соприкосновение инструмента с винтом (удар); третья – относительное ориентирование оси винта с осью гладкого отверстия присоединяемой детали; четвертая – сборка винта с присоединяемой деталью; пятая – удар винта с инструментом о базовую деталь с резьбовым отверстием; шестая – относительное ориентирование оси винта с осью резьбового отверстия и совмещение следов резьбовых торцов; седьмая – наживление собираемых деталей; восьмая – свинчивание собираемых деталей; девятая – затяжка; десятая – отвод инструмента.

Затяжка резьбового соединения состоит в фиксировании деталей относительно друг друга. От момента затяжки и величины его разброса зависят эксплуатационные характеристики соединения. Различают несколько способов затяжки резьбовых соединений: с приложением внешнего крутящего момента; с приложением ударно-вращательных импульсов; с приложением осевых усилий. Наиболее распространены первый и второй способ затяжки.

Винтозавертывающее устройство, представленное на рис.84, содержит корпус 14 с глушителем 12, крышку 7 с отверстиями 10 для подачи воздуха, наконечник 20. Через патрубок 19 подаются винты 1. Штуцер 9 служит для подачи воздуха в цилиндр. Центрирование резьбовой части винта в наконечнике 20 обеспечивается центрирующими лепестками 22, а базирование его головки – втулкой 21. Внутри корпуса 14 на подшипниках 4,8 установлен полый ротор 6 с пневмотурбиной 11.

Внутри ротора располагаются поршень-полумуфта 13, пружина возврата 15, полумуфта с зубьями 17 и выступом 5, скошенный палец 18, подпружиненный в осевом направлении. Поршень 13 связан со штоком 16, имеющем на конце лезвие отвертки 2 и насадку 3.

Винтоверт работает от сжатого воздуха, который по каналу 10 подается на лопатки турбины 11, приводя во вращение ротор 6 со всеми закрепленными на нем элементами. Винт 1 забрасывается через патрубок 19 в центрирующую втулку 21, где удерживается лепестками 22. Воздух, подаваемый через штуцер 9, смещает поршень полумуфты 13 вместе со штоком 16 вниз до сцепления с полумуфтой 17. Насадка 3 входит в контакт со втулкой 21, раскручивая ее и находящийся в ней винт 1. Затем лезвие отвертки входит в паз винта 1, осуществляя его завинчивание в резьбовое отверстие. После завинчивания винта на полную глубину происходит остановка штока 16, полумуфт 13 и 17, однако, массивный ротор 6 продолжает по инерции вращаться, а скошенный палец 18, ударяя по выступу 5, осуществляет ударно-импульсную затяжку винта 5. После 5-6 ударов ротор 6 останавливается. Подача воздуха в полость ротора прекращается, пружина 15 возвращает поршень 13 и шток 16 в исходное положение.

Методика проектирования подобных головок основывается на расчете основных конструктивных параметров и режимов по этапам процесса сборки резьбовых соединений.

В винтоверте применен способ ударно-импульсной затяжки соединений. Энергия единичного удара определяется по формуле:           

где I – момент инерции ротора; w, w_k – угловые скорости ротора до и после удара.

Необходимая энергия ротора для полной затяжки резьбовых соединений

где n – число ударов ( n = 4…30).

Момент, создаваемый скошенным пальцем в процессе удара, находится из выражения

где      

где m₄ – масса ротора; r – радиус центра пальца от оси ротора; l - угол наклона зуба пальца; c₄ – жесткость пружины, поджимающей палец; f – коэффициент трения (рис.84, б).

Момент, развиваемый приводом в резьбовом соединении,

где с_пр – приведенная жесткость системы шпиндель-винт.

По величине требуемого момента и заданной жесткости пружины с₄ определяется необходимый момент ротора I по номограмме (рис.85).

По заданному количеству ударов, необходимых для затяжки резьбового соединения, жесткости пружины с₄ и выбранному моменту инерции ротора Ш выбирается скорость вращения ротора w (рис.86).