запорно-фиксирующее устройство поворотного механизма

Формула изобретения

Запорно-фиксирующее устройство поворотного механизма, содержащее фиксатор и пружину, поршневой пневмоцилиндр, выходной конец штока которого связан с поворотным механизмом, отличающееся тем, что в штоке поршня пневмоцилиндра выполнено осевое отверстие, в котором установлены пружина и фиксатор с поршнем, причем фиксатор имеет осевое отверстие и связанное с ним радиальное отверстие для пропуска сжатого воздуха, а в торцевой части штока установлена серьга, имеющая сквозное осевое отверстие и радиальное отверстие, соосное с фиксатором и обеспечивающее возможность взаимодействия серьги с фиксатором, причем серьга с возможностью вращения размещена в опоре, а в сквозном осевом отверстии серьги установлена ось, неподвижно связанная с опорой и имеющая осевое отверстие, в котором установлен штуцер для прохода сжатого воздуха, связанное с осевым отверстием радиальное отверстие, соосное с фиксатором, и направляющую канавку, обеспечивающие возможность взаимодействия оси и фиксатора, а также серьга связана с поворотным механизмом в виде рычага и прижимной рамы.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в качестве запорного устройства, фиксирующего неподвижность узла сопрягаемых деталей со сложной пространственной конфигурацией, который изготавливается методом укрупненной сборки, с последующей сваркой, заклепкой и т.п., например узлов автомобиля.

При изготовлении, например, такого узла, как боковина автомобиля, для проведения операции сварки детали панель боковины и детали рамка люка горловины топливного бака, требуется точная фиксация взаимного расположения указанных деталей на сборочном стенде. Сложная пространственная конфигурация деталей и ограничение свободного пространства на сборочном стенде не позволяют применить традиционные известные фиксирующие устройства.

Из уровня техники известен ряд технических решений, в которых для фиксации взаимного расположения деталей используется конструкция, в которой на одной детали выполняется отверстие, а другая деталь снабжена фиксатором в виде подпружиненного штока и приводом для фиксатора (см. а.с. № 708074 RU, опубл. 05.01.80 г., F16B 1/02; а.с. № 978648 RU. опубл. 30.12.83 г., F16B 1/02; 20080012838 KR, опубл. 12.02.2008 г., F16B 1/00; 2005083472 JP, опубл. 31.03.2005 г., F16D 1/00). Все указанные устройства имеют сложную конструкцию, большое количество дополнительных регулировочных узлов, что создает неудобства при эксплуатации.

Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является конструкция по патенту № 2177096 RU, содержащая вал с кривошипно-шатунной парой, связанный с выходным концом штока поршневого цилиндра, имеющего отверстие, ось, взаимодействующую с отверстием штока, и пружину обратного хода. Указанная конструкция может быть применена только в устройствах, имеющих свободное пространство для доступа к регулировочным узлам, которые требуют периодической настройки. Использование данной конструкции в местах с ограниченным свободным пространством и трудностью доступа приведет к сложности в эксплуатации.

Технической задачей предлагаемого изобретения является расширение технических возможностей конструкции.

Техническим результатом использования изобретения является обеспечение возможности надежной фиксации взаимного расположения деталей сборочного узла со сложной пространственной конфигурацией, повышение качества изготовления сборочного узла за счет точной и неподвижной фиксации деталей, а также возможность размещения устройства в ограниченном пространстве действующего оборудования по сборке узла.

Указанный технический результат достигается за счет того, что устройство содержит поворотный механизм, связанный с выходным концом штока поршневого пневмоцилиндра, фиксатор и пружину. Причем в штоке поршня пневмоцилиндра выполнено осевое отверстие, в котором установлены пружина и фиксатор с поршнем. Фиксатор в свою очередь имеет осевое отверстие и связанное с ним радиальное отверстие для пропуска сжатого воздуха. В торцевой части штока установлена серьга, имеющая сквозное осевое отверстие и радиальное отверстие, соосное с фиксатором и обеспечивающее возможность взаимодействия серьги с фиксаторм. Серьга с возможностью вращения размещена в опоре, а в сквозном осевом отверстии серьги установлена ось, неподвижно связанная с опорой. Ось имеет осевое отверстие, в котором установлен штуцер для прохода сжатого воздуха, а так же связанное с осевым отверстием радиальное отверстие, соосное с фиксатором, и направляющую канавку, обеспечивающие взаимодействие оси и фиксатора. Серьга связана с поворотным механизмом в виде рычага и прижимной рамы.

На фиг.1 изображен поворотный механизм в исходном I и рабочем II положениях; на фиг.2 - запорно-фиксирующее устройство.

Запорно-фиксирующее устройство поворотного механизма состоит из пневмоцилиндра 1, в штоке поршня 2 которого выполнено осевое отверстие, в котором размещены фиксатор с поршнем 3 и пружина 4. В фиксаторе 3 выполнены осевое отверстие 5 и связанное с ним радиальное отверстие 6. В торцевой части штока 2 установлена серьга 7, имеющая сквозное осевое отверстие 8 и радиальное отверстие 9, соосное с фиксатором 3 и обеспечивающее возможность взаимодействия серьги 7 и фиксатора 3. Серьга 7 с возможностью вращения размещена в опоре 10. В осевом отверстии 8 серьги 7 установлена ось 11, неподвижно связанная с опорой 10. В оси 11 выполнено осевое отверстие 12, в котором установлен штуцер-тройник 13, и связанное с отверстием 12 радиальное отверстие 14, соосное с фиксатором 3. По поверхности оси 11 выполнена направляющая канавка 15, связанная с радиальным отверстием 14. Серьга 7 связана с поворотным механизмом в виде рычага 16 и прижимной рамы 17.

Устройство работает следующим образом.

Поворотный механизм находится в исходном положении I. Свариваемые детали 18 укладываются на ложементы 19. Воздух подается в пневмоцилиндр 1 и, воздействуя на поршень, перемещает шток 2, который, в свою очередь, воздействуя на серьгу 7, поворачивает связанный с ней рычаг 16 и прижимную раму 17, переводя их в рабочее положение II, обеспечивающее прижим деталей. При повороте серьги 7 фиксатор 3, под воздействием пружины 4 скользит по направляющей канавке 15 оси 11 и входит при совмещении в радиальное отверстие 14, тем самым фиксируя неподвижное положение прижимной рамы 17. Цикл подготовки к сварке закончен. Возврат в исходное положение I происходит следующим образом. Воздух подается через штуцер-тройник 13 и, направляясь по осевому отверстию 12, попадает в осевое отверстие 5 фиксатора 3, находящегося в радиальном отверстии 14 оси 11. Воздух, пройдя по осевому отверстию 5 и радиальному отверстию 6, воздействует на поршень фиксатора 5 и, отжимая фиксатор 5, выводит его из отверстия 14 оси 11. Одновременно, через штуцер-тройник 13 и через отверстие в крышке пневмоцилиндра производится подача воздуха для воздействия на поршень 2 пневмоцилиндра 1. При втягивании поршня 2 происходит поворот серьги 7 и рычаг 16 и поворотная рама 17 поднимаются в исходное положение I.