Магазин для гайок

Реферат: Винахід належить до машинобудування, зокрема обладнання і пристроїв для механізації і автоматизації складання і розбирання різьбових з'єднань і може бути використаний для ремонту машин. Магазин для гайок автоматично виконує завантаження гайок в головку гайкокрута, який після цього подають на робочу позицію для нагвинчування гайок, а також їх забирання з головки гайкокрута після відгвинчування під час вставляння головки в конічний отвір втулки магазина, закріпленої до пневмоциліндра. Стовпчик гайок базується на штоці перегородки пневмоциліндра і подається поршнем, який змонтований на цьому ж штоці. Забирання гайок з головки гайкокрута здійснюється цангою штока перегородки, яка захоплює їх за внутрішній отвір різьби під час взаємодії з конусом, що з'єднаний шпилькою з нижнім поршнем, розташованим під перегородкою. Потрібна послідовність роботи поршнів пневмоциліндра і вмикання сигналів про завантаження в головку і забирання з головки гайкокрута гайок і забирання останньої гайки з магазину забезпечується електропневмосхемою, що містить з'єднані певним чином електрично і пневматично, два електропневмоклапани, три редуктори тиску, два дроселі зі зворотними клапанами, чотири мікроперемикачі, перемикач з двома парами контактів, три сигнальні лампи і пневмопроводи та електропроводи. Пропонований магазин для гайок забезпечує надійну і високопродуктивну роботу під час складання і розбирання різьбових з'єднань з використанням ручних пневматичних і електричних гайкокрутів, багатошпиндельних механізованих і автоматизованих гайкокрутів. UA 104535 C2 (12) UA 104535 C2 UA 104535 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до машинобудування, зокрема до механізації та автоматизації складання і розбирання різьбових з'єднань і може бути використаний для ремонту машин. Відомий магазин (Деклараційний патент України UA6468 U, МПК7 B23Q3/155, опубл. 16.05.2005, бюл. № 5, 2005 p.), що містить корпус, горизонтально розташований лоток, повзун, що взаємодіє з заготівками в лотку та утворює поступальну кінематичну пару з корпусом. На повзуні перпендикулярно до нього жорстко закріплені пластинчасті штирі, кількість яких дорівнює кількості заготівок у лотку і з якими взаємодіє ролик кривошипа. Крок установки пластинчастих штирів, довжина кривошипа і положення осі його обертання відносно повзуна відповідають переміщенню заготівок за один оберт кривошипа на відстань, що дорівнює розміру заготівки вздовж осі лотка. Заготівками можуть бути різні деталі, в тому числі шестигранні гайки або гайки з іншою формою зовнішньої поверхні, які можна подавати в головку гайкокрута. Недоліком цього магазину є його великі габарити, складність приводу подачі повзуна, а також неможливість забирання гайок з головки гайкокрута і використання для багатошпиндельних гайкокрутів. Прототипом для запропонованого винаходу вибрано магазин для гайок, що є частиною універсального пристрою для загвинчування кріпильних деталей (Патент США US3750257 А, В25В23/10, опубл. 07.08.1973р.), який містить гайкокрут з магазином для гайок у вигляді труб, закріплених кінцями в опорних плитах і розташованих паралельно до осі гайкокрута, що мають осьові штоки для базування гайок різьбовими отворами. Стиснутим повітрям гайки рухаються по трубі до механізму живлення, що є пневмоциліндром з віссю, перпендикулярною до осі гайкокрута, поршень якого виконує поштучну подачу гайок з труби у співвісне положення з віссю гайкокрута і втулкою, що має гніздо для гайки. Гніздо одержує оберти і осьову подачу від пневмоприводу гайкокрута для нагвинчування гайок на болт чи шпильку. Недоліком даного магазину для гайок є те, що він є частиною певного пристрою і не може використовуватись поза ним, тобто не може завантажувати гайки в головки окремих гайкокрутів, а також забирати їх з головок і складувати. Крім цього, він не забезпечує контролю гарантованої подачі гайок у співвісне положення зі шпинделем гайкокрута, що суттєво знижує надійність виконання операцій. В основу винаходу поставлено задачу забезпечити можливість автоматичної подачі гайок в головки гайкокрутів і складування гайок в нього з головок гайкокрутів після відгвинчування, а також з можливістю подачі сигналів про гарантоване виконання цих операцій і про видачу усіх гайок, що підвищує надійність його роботи. Поставлена задача вирішується тим, що магазин для гайок, який містить пневмоциліндр, поршень, щонайменше одну трубу, закріплену на плиті, у яких співвісно розташовані штоки для базування гайок, згідно з винаходом, труба є пневмоциліндром, має перегородку, з'єднану зі штоком, на якому розміщений поршень, а співвісно з пневмоциліндром закріплена втулка з конічним отвором, на яку надіта інша втулка, дно якої розташоване у проміжку між торцями пневмоциліндра і втулки з конічним отвором і підтискається пружинами до останньої, а під перегородкою розташований підпружинений нижній поршень, у якому закріплена шпилька, що проходить через осьовий отвір перегородки і штока, конус якої взаємодіє з цангою штока, під втулкою у пневмоциліндрі розташоване кільце з еластичним трубчастим кільцем, у яке, а також до поршнів подається стиснене повітря через електропневмоклапани, редуктори тиску і дроселі зі зворотними клапанами, а кільце, втулка і поршень можуть взаємодіяти з мікроперемикачами, які через перемикач замикають кола живлення електропневмоклапанів і електросигналів про подачу гайок в головки гайкокрутів, складування гайок в магазин і видачу усіх гайок з магазину. Магазин для гайок можна використати для виконання комплекту магазинів для гайок, при цьому мікроперемикачі за функціональними групами з'єднані послідовно і через пари контактів перемикача, а однотипні пневмоелементи з'єднані паралельними повітропроводами. Комплект магазинів для гайок можна застосовувати для роботи з багатошпиндельними гайкокрутами. На Фіг. 1 зображено осьовий розріз магазину для гайок, на Фіг 2 - розріз по А-А на Фіг. 1, на Фіг. 3 - розріз Б-Б на Фіг. 2. Магазин для гайок містить плиту 1, на якій закріплено пневмоциліндр 2, що має нижній поршень 3, перегородку 4 і поршень 5. Перегородка 4 виконана разом зі штоком 6, який зверху закінчується цангою 7, що може розтискатися конусом 8. Конус 8 шпилькою 9 з'єднаний з нижнім поршнем 3, який пружиною 10 підтискається вверх до упора в перегородку 4. Нижній поршень 3 розташований у втулці 11, яка разом з торцем нижньої розточки пневмоциліндра 2, у якій вона посаджена, фіксує від руху перегородку 4 зі штоком 6. Герметичність поршневих порожнин забезпечують ущільнювальні кільця 12. Шток 6 служить для базування внутрішнім отвором різьби стовпчика гайок 13. Нижня гайка стовпчика 13 опирається на верхній торець поршня 5, а верхня гайка 14 вже подана в головку 1 UA 104535 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 15 гайкокрута. Верхнє положення поршня 5 обмежується стопорним кільцем 16, в яке він опирається торцем 17 і при цьому через важіль 18 замикає контакти мікроперемикача 19. Головка 15 гайковерта повинна утримувати гайку 14 під час перенесення від магазина до місця загвинчування. При цьому глибина гнізда головки 15 повинна дорівнювати висоті гайки 14. Є багато різних конструкцій головок, які утримують гайки підпружиненими кульками, роликами або еластичними елементами. Наприклад головка гайковерта (Пат. 20194 U України на корисну модель), що захоплює і утримує гайки разом з шайбами кульками, що підпружинені пелюстками цанги. В нашому випадку для утримування гайок 14 в головці 15 під час подачі гайкокрута до місця загвинчування служать еластичні вставки 20. Зверху до пневмоциліндра 2 планками 21 закріплена втулка з конічним отвором 22, яка служить для центрування і співвісного розташування головки 15 гайкокрута відносно штока 6. На втулку з конічним отвором 22 посаджена втулка 23, що має знизу дно 24, а зверху - два виступи 25 і 26, котрі можуть вмикати - розмикати контакти мікроперемикачів відповідно 27 і 28. Між нижнім торцем втулки з конічним отвором 22 і дном 24 втулки 23 є проміжок, який забезпечує її осьове переміщення не менше ніж хід кнопок вмикання-розмикання мікроперемикачів 27, 28. Втулка 23 через дно 24 підтискається вверх пружинами 29 і впирається ним у нижній торець втулки з конічним отвором 22. У верхній частині радіального проміжку між пневмоциліндром 2 і стовпчиком гайок 13 розташоване кільце 30, у канавці якого знаходиться еластичне, наприклад гумове, трубчасте кільце 31, в яке можна подавати стиснене повітря через штуцер 32. Кільце 30 має виступ 33, котрий може замикати контакти мікроперемикача 34. Пружинами розтягу 35 виступ 33 разом з кільцем 30 може відводитись від мікроперемикача 34 до упора в дно паза пневмоциліндра 2, в якому він розташований. Для симетричної дії пружин 35 на кільце 30 воно має ще два виступи аналогічних виступу 33, які служать тільки для кріплення пружин 35 і не виступають з пазів за межі пневмоциліндра 2. Пневмоелектрична схема магазину для гайок суміщена з Фіг. 1 і Фіг. 3. Вона містить два електропневмоклапани 36 і 37, три редуктори тиску 38, 39,40, два дроселі 41, 42 зі зворотними клапанами 43, 44, повітропроводи 45-53, електропроводи 54-70, сигнальні лампи 71, 72, 73, перемикач 74 і вимикач 75. Магазин для гайок працює наступним чином. Спочатку магазин завантажують гайками, надіваючи їх на шток 6. Під час завантаження магазину електромережу від'єднують вимикачем 75. Поршень 5 при цьому, який знаходиться у верхньому положенні на штоці 6, під дією завантажувальних гайок опускається вниз і при заповнені магазину упреться в перегородку 4. У заповненому магазині верхня гайка 14 розташована так, що її верхній торець знаходиться приблизно на рівні дна 24 втулки 23. Дно 24 при цьому підтиснене пружинами 29 до нижнього торця втулки з конічним отвором 22, втулка 23 знаходиться у верхньому положенні, тому виступи 25 і 26 не контактують з мікроперемикачами 27, 28, їх контакти розімкнені і електропневмоклапани 36, 37 вимкнені. Під дією пружин 35 кільце 30 разом з еластичним трубчастим кільцем 31 знаходяться у нижньому положенні і виступи 33 опираються в дно пазів пневмоциліндра 2, в яких вони розташовані. Контакти мікроперемикача 34 при цьому розімкнені. Для забирання гайок з магазину гайкокрутом з головкою 15 підводять живлення в електросхему магазину вимикачем 75, подають в його пневмосхему стиснене повітря тиском р через повітропровід 50 і в перемикачі 74 замикають його праві контакти. В такому положенні до електропневмоклапана 36 підведене стиснене повітря тиском р через повітропровід 50, а до електропневмоклапана 37 через повітропроводи 50, 48 і редуктор тиску 40 - стиснене повітря тиском р3. Тепер подають гайкокрут до магазину, вставляють головку 15 в конусний отвір втулки 22 і натискають головкою 15 на дно 24 втулки 23. Втулка 23 опуститься вниз і опреться дном 24 на торець пневмоциліндра 2, стискаючи пружини 29. Виступ 25 натисне на кнопку мікроперемикача 27, замкне його контакти і коло живлення котушки електропневмоклапана 36: провідники 66, 65, замкнені праві контакти перемикача 74, провідники 62, 64, вимикач 75, електромережа, провідники 63, 59, 68. Електропневмоклапан 36 вмикається і пропускає стиснене повітря тиском р з повітропроводу 50 в повітропровід 46, редуктор тиску 38, який зменшує тиск повітря до р1, в повітропровід 45 і через штуцер 32 у еластичне трубчасте кільце 31, яке розширюється і затискає по шестиграннику другу зверху гайку у стовпчику 13. Одночасно стиснене повітря через повітропровід 52 надходить у редуктор тиску 39, який зменшує його тиск до р2 і далі через повітропровід 53, дросель 41, повітропровід 51 проходить під поршень 5 і штовхає його вверх разом зі стовпчиком гайок 13. При цьому кільце 30, разом зі стовпчиком гайок 13, піднімається вверх і його виступ 33 натисне на кнопку мікроперемикача 34, 2 UA 104535 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 замкне його контакти і коло живлення сигнальної лампи 71: провідники 54, 55, 58, 63, електромережа, вимикач 75, провідники 64, 62, праві контакти перемикача 74, провідники 65 і 56. Сигнальна лампа 71 загоряється і це означає що верхня гайка 14 повністю зайшла у гніздо головки 15. Таке положення деталей магазину для гайок зображене на Фіг. 1 і Фіг. 3. Потім гайкокрут піднімають вверх і подають до місця загвинчування гайки 14. Для того щоб виступ 33 під час подачі стовпчика гайок 13 кожен раз піднімався на висоту гайки і натискав на кнопку мікроперемикача 34 еластичне трубчасте кільце 31 повинне затиснути шестигранник гайки раніше, ніж верхній поршень 5 почне рухатися вверх. Для затримки його руху призначений дросель 41. Крім цього, редукторами тиску 38, 39 регулюють тиски повітря р1 і р2 відповідно до конкретних умов роботи магазину. Коли поршень 5 подасть останню гайку стовпчика 13 у головку 15 його торець 17 впреться у стопорне кільце 16 і він через важіль 18 натискає на кнопку мікроперемикача 19, замикає його контакти і коло живлення сигнальної лампи 72: провідники 57, 58, 63, електромережа, вимикач 75, провідники 64 і 59. Сигнальна лампа 72 загоряється, що свідчить про вибір усіх гайок з магазину. Магазин для гайок можна використовувати для складування гайок, забираючи їх з головки 15 гайкокрута, під час розбирання різьбових з'єднань. Для цього перемикач 74 перемикають і замикають його ліві контакти. Після цього подають гайкокрут з головкою 15, у якій є гайка 14, опускають до магазину і надівають гайку 14 на шток 6. Коли гайка 14 повністю надінеться на шток 6 головка 15 нижнім торцем натискає на дно 24 втулки 23 і притискає його до верхнього торця пневмоциліндра 2. Втулка 23 опуститься, її виступ 26 натисне на кнопку мікроперемикача 28, замкне його контакти і коло живлення котушки електропневмоклапана 37: провідники 70, 59, 63, електромережа, вимикач 75, провідники 64, 62, ліві контакти перемикача 74, провідники 60 і 69. Вмикається електропневмоклапан 37 і через повітропровід 48, редуктор тиску 40 повітря під тиском рз проходить через нього у повітропровід 47, у дросель 42 зі зворотним клапаном 44, у повітропровід 49, у порожнину над нижнім поршнем 3 і штовхає його вниз, стискаючи пружину 10. Нижній поршень 3 шпилькою 9 тягне вниз конус 8, який розтискає пелюстки цанги 7 і затискає по внутрішньому діаметру різьби гайку 14, що наділася на шток 6. Одночасно загоряється сигнальна лампа 73, яка з'єднана провідниками 61 паралельно з живленням котушки електропневмоклапана 37, що свідчить про забір гайки 14 з головки 15 гайкокрута. Після цього відводять гайкокрут з головкою 15 вверх і подають його на відгвинчування наступної гайки різьбового з'єднання. Електросигнали, від яких загоряються електролампи 71, 72 і 73 можна паралельно або окремо використовувати в ролі команд для приводу виконавчих механізмів подачі різьбозагвинчувальних пристроїв в автоматизованих складальних комплексах. Щоб гайка 14 не піднялася вверх разом з головкою 15, коли розімкнуться контакти мікроперемикача 28 і порожнина над нижнім поршнем 3 через повітропровід 49, дросель 42, повітропровід 47 і електропневмоклапан 37 з'єднається з атмосферою, то завдяки дроселю 42 тиск повітря у ній дещо затримається, поки головка 15 не звільниться від гайки 14. Після цього в магазин можна подавати наступну гайку. Пропонований магазин для гайок можна використовувати для роботи з багатошпиндельними гайкокрутами. Для цього необхідно на плиті 1 змонтувати стільки магазинів для гайок, скільки шпинделів у гайкокрута і розташувати їх співвісно з ними. При цьому сигнальні лампи 71,72 і 73 повинні подавати сигнали відповідно про подачу гайок у головки 15 багатошпиндельного гайкокрута, про забір останніх гайок з магазинів головками 15 і про забір гайок з головок 15 при заповненні магазину під час відгвинчування лише тоді, коли ці операції будуть виконані у всіх магазинах. Для цього необхідно електропневматичну схему магазину (на рисунках не подана) виконати таким чином. Коло живлення котушки електропневмоклапана 36 з'єднати послідовно через праві контакти перемикача 74 і контакти всіх мікроперемикачів 27. Коло живлення котушки електропневмоклапана 37 і сигнальної лампи 73 з'єднати послідовно через ліві контакти перемикача 74 і контакти всіх мікроперемикачів 28. Коло живлення сигнальної лампи 72 з'єднати послідовно через контакти всіх мікроперемикачів 19. Коло живлення сигнальної лампи 71 з'єднати послідовно через контакти всіх мікроперемикачів 34 і праві контакти перемикача 74. Подачу повітря від редуктора тиску 38 в еластичні кільця 31 необхідно здійснювати паралельно повітропроводами 45. Подачу повітря від дроселя 41 зі зворотним клапаном 43 під поршні 5 необхідно здійснювати паралельно повітропроводами 51. Подачу повітря від дроселя 42 зі зворотнім клапаном 44 над нижні поршні 3 необхідно здійснювати паралельно повітропроводами 49. 3 UA 104535 C2 5 10 15 20 25 При такому виконанні електропневмосхеми два електропневмоклапани 36, 37, три редуктори тиску 38, 39, 40, два дроселі 41, 42 зі зворотними клапанами 43, 44, перемикач 74, сигнальні лампи 71, 72, 73 забезпечать роботу всього комплекту магазинів для гайок з використанням багатошпиндельного гайкокрута. Збільшиться тільки кількість мікроперемикачів 19, 27, 28 і 34, закріплених на кожному магазині і кількість електро- і пневмопроводів. Пропонований магазин для гайок забезпечує продуктивну роботу ручних пневматичних і електричних гайкокрутів, багатошпиндельних механізованих і автоматизованих гайкокрутів під час складання і розбирання різьбових з'єднань. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ Магазин для гайок, який містить пневмоциліндр, поршень, щонайменше одну трубу, закріплену на плиті, у якій співвісно розташований шток для базування гайок, який відрізняється тим, що труба є пневмоциліндром, має перегородку, з'єднану зі штоком, на якому розміщений поршень, співвісно з пневмоциліндром закріплена втулка з конічним отвором, на яку надіта інша втулка, дно якої розташоване у проміжку між торцями пневмоциліндра і втулки з конічним отвором і підтискається пружинами до останньої, під перегородкою розташований підпружинений нижній поршень, у якому закріплена шпилька, на якій розміщений конус, яка проходить через отвір, виконаний у перегородці і штоці, конус виконаний з можливістю взаємодії з цангою штока, під втулкою у пневмоциліндрі розташоване кільце з еластичним трубчастим кільцем, яке з′єднане з можливістю подачі до нього, а також до поршнів стисненого повітря з електропневмоклапанами, редукторами тиску і дроселями зі зворотними клапанами, при цьому втулка і поршень встановлені з можливістю взаємодії з мікроперемикачами для замикання через перемикач кіл живлення електропневмоклапанів і сигнальних ламп, що свідчать про подачу гайок в головку гайкокрута, складування гайок в магазин і видачу усіх гайок з магазину. 4 UA 104535 C2 Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5