МНОГОШПИНДЕЛЬНЫЙ ГАЙКОВЕРТ Российский патент 2009 года по МПК B25B21/00 B23P19/06 

Изобретение относится к автоматизации и механизации технологических процессов и может быть использовано при разработке автоматических сборочных устройств для групповой сборки резьбовых и цилиндрических деталей.

Известен импульсный гайковерт (А.с. №1586903, кл. В25В 21/00, 1990), в корпусе которого размещен двигатель, вал которого кинематически связан со шпинделем, внутренняя обойма муфты свободного хода, наружная обойма, импульсатор, включающий закрепленную на шпинделе втулку с фланцами на торцах, равномерно расположенные по окружности между фланцами втулки упругие элементы кручения, соединенные одним концом с внутренней обоймой муфты свободного хода, другим - с втулкой, механизм прерывистого движения, эксцентрично установленный с возможностью поворота на торце внутренней обоймы муфты свободного хода двуплечий рычаг. Шпиндель с одной стороны через дифференциальный механизм и зубчатые колеса связан с выходными валами, снабженными головкой под ключ для завинчивания, а с другой стороны с механизмом импульсатора. Внутренняя обойма муфты свободного хода установлена на шпинделе с возможностью вращения, а наружная обойма закреплена в корпусе. Механизм прерывистого движения содержит в себе закрепленное на шпинделе зубчатое колесо, обойму, установленную с возможностью вращения на шпинделе и кинематически связанную с выходным валом двигателя через рядную зубчатую передачу. Обойма имеет на внутренней поверхности кулачки. Двуплечий рычаг имеет на одном конце зубчатый сектор для взаимодействия с зубчатым колесом, а на другом - подшипник для взаимодействия с кулачками обоймы.

Недостатком данного устройства является низкая точность и стабильность осевых сил затяжки в каждом групповом резьбовом соединении из-за невозможности обеспечения их синхронной затяжки после ввинчивания резьбовых деталей.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является многошпиндельный гайковерт (Патент РФ №2288834, кл. В25В 21/00, 2006), который содержит корпус, размещенные в нем двигатель, соединенную с ним муфту с обоймами, два шпинделя с головками, планетарный редуктор, два механизма прерывистого движения, один из которых связан с одним из шпинделей и планетарным редуктором, дифференциальный механизм, кинематически связанный с механизмами прерывистого движения и шпинделями, и два редуктора, один из которых кинематически связан с первым шпинделем и первым механизмом прерывистого движения, а второй - со вторым шпинделем и вторым механизмом прерывистого движения. Первый механизм прерывистого движения соединен с первым шпинделем и планетарным редуктором. Одна из обойм муфты закреплена на входном валу, а вторая установлена с возможностью возвратно-поступательного движения на выходном валу, кинематически связанном с дифференциальным механизмом.

Недостатком данного устройства являются низкие технологические возможности из-за обеспечения качественной сборки только пары резьбовых соединений.

Задачей, решаемой изобретением, является устранение указанного недостатка.

Это достигается тем, что многошпиндельный гайковерт, содержащий корпус, размещенные в нем двигатель, соединенную с ним муфту с обоймами, одна из которых закреплена на входном валу, а вторая установлена с возможностью возвратно-поступательного движения на выходном валу, два механизма прерывистого движения, два шпинделя с патронами, планетарный редуктор, главный дифференциальный механизм, два редуктора, кинематически связанные с дифференциальным механизмом, снабжен дополнительными шпинделями с патронами, дополнительными редукторами, кинематически связанными со шпинделями, вспомогательными дифференциальными механизмами, кинематически связанными с главным дифференциальным механизмом с одной стороны и через редукторы со шпинделями с другой стороны, дополнительными механизмами прерывистого движения, кинематически связанными со вспомогательными дифференциальными механизмами с одной стороны и кинематически связанными с главным дифференциальным механизмом с другой стороны. Общее число дифференциальных механизмов n-1, где n - общее число шпинделей, редукторов и механизмов прерывистого движения.

Введение в кинематической схеме заявляемого гайковерта дополнительных редукторов, механизмов прерывистого движения обеспечивает возможность увеличения числа шпинделей. Введение вспомогательных дифференциальных механизмов в количестве, при котором общее число дифференциальных механизмов на единицу меньше, чем общее количество шпинделей, редукторов и механизмов прерывистого движения, позволяет создать кинематические связи, при которых в каждой группе из двух шпинделей существуют две ветви вращения, быстроходная, но маломоментная и тихоходная с большим крутящим моментом, наличие которых обеспечивает качественную затяжку. При этом количество шпинделей может быть любым из ряда чисел: 4, 8, 16, 32 и т.д.

Таким образом, технологические возможности заявляемого гайковерта увеличиваются по сравнению с прототипом при сохранении качества сборки.

Четырехшпиндельный гайковерт (чертеж) содержит корпус (условно не показан), размещенные в нем электродвигатель 1, планетарный редуктор 2, механизм разделения ветвей вращения на тихоходную, но высокомоментную и быстроходную, но маломоментную, состоящий из центральной шестерни 3, кинематически связанной с колесами 4. На быстроходной оси вращения шестерни 3 расположена муфта предельного момента кулачкового или зубчатого типа, включающая ведущую полумуфту 5 и ведомую полумуфту 6 с возможностью перемещения вдоль оси, которая является центральной осью главного дифференциального механизма 7 и жестко связана с крестовиной 8. С двух сторон крестовины 8 расположены сателлиты 9 для взаимодействия с колесами 10, кинематически связанными через шестерни 11 с колесами 12. Оси колес 12 являются центральными осями вспомогательных дифференциальных механизмов 13 и 14. Выходные шестерни 15, 16 дифференциального механизма 13 кинематически связаны с колесами 17, 18, а выходные шестерни 19, 20 дифференциального механизма 14 - с колесами 21, 22. Колеса 17, 18, 21, 22 жестко закреплены на промежуточных валах 23, 24, 25, 26, которые через редуктора зубчатых пар 27, 28 и 29, 30 кинематически связаны со шпинделями 31, 32, 33, 34, на которых расположены патроны 35, 36, 37, 38.

На осях колес 4 расположены механизмы прерывистого движения храпового типа 39, 40, 41, 42. Ведущие обоймы 43, снабженные собачками, связаны с ведомыми обоймами 44, представляющими собой храповые колеса, жестко закрепленные на промежуточных валах 23, 24, 25, 26, которые кинематически через зубчатые пары 27, 28 и 29, 30 связаны со шпинделями 31, 32, 33, 34 и патронами 35, 36, 37, 38.

Устройство работает следующим образом. До тех пор, пока суммарный момент сопротивления на шпинделях 31, 32,33, 34 меньше момента, на который настроена муфта предельного момента 5, 6, вращение передается по быстроходным, но маломоментным ветвям вращения: от электродвигателя 1, планетарного редуктора 2, через муфту предельного момента 5, 6, дифференциальный механизм 7, дифференциальные механизмы 13, 14, зубчатые пары 15, 17; 16,18; 19, 21; 20, 22 на промежуточные валы 23, 24, 25,26, через зубчатые пары 27, 28 и 29, 30 редукторов на шпиндели 31, 32, 33, 34, патроны 35, 36, 37, 38 к резьбовым деталям.

При одинаковых моментах сопротивления на выходных шестернях 15, 16 дифференциального механизма 13 и на шестернях 19,20 дифференциального механизма 14 все шпиндели будут вращаться с одинаковыми скоростями.

Когда на шестерне 19 дифференциального механизма 14 сопротивление возрастет, тогда вращение на колесо 21 передаваться не будет, и оно остановится, следовательно, остановится промежуточный вал 25 и в конечном счете шпиндель 33. В это же время за счет свойства дифференциального механизма шестерня 20 начнет вращаться в два раза быстрее и в конечном счете шпиндель 34 также начнет вращаться быстрее в два раза.

Когда скорость вращения храпового колеса больше, чем обоймы 43, собачка проскальзывает по зубьям храпового колеса, не входя в зацепление с храповым колесом ведомой обоймы 44. За счет вращения тихоходной ветви собачка ведущей обоймы 43 механизма прерывистого движения войдет в зацепление и начнет передавать вращение по тихоходной ветви промежуточному валу 25 и в конечном итоге шпинделю 33, который преодолеет сопротивление, вызванное случайными факторами, например некачественной резьбой. Сопротивление на выходных шестернях дифференциального механизма 14 станет одинаковым и шпиндели 33, 34 вновь будут вращаться с одинаковыми угловыми скоростями.

Аналогичные случаи могут происходить и на дифференциальном механизме 13 и т.д.

Как только суммарный момент сопротивления на быстроходной ветви вращения на оси муфты предельного момента 5, 6 достигнет момента ее срабатывания, ее полумуфты начнут проскальзывать, не передавая вращения. Собачки ведущих обойм 43 механизмов прерывистого движения войдут в зацепление с зубьями храповых колес, и вращение на шпиндели будет передаваться по тихоходным ветвям, т.е. резьбовые детали практически синхронно будут поворачиваться на одинаковые углы.

Изобретение относится к автоматизации и механизации технологических процессов и может быть использовано при разработке автоматических сборочных устройств для групповой сборки резьбовых и цилиндрических деталей. Многошпиндельный гайковерт содержит корпус, размещенные в нем двигатель, соединенную с ним муфту с обоймами, одна из которых закреплена на входном валу, а вторая - установлена с возможностью возвратно-поступательного движения на выходном валу. Гайковерт содержит механизмы прерывистого движения, шпиндели с патронами, планетарный редуктор, главный дифференциальный механизм, вспомогательные дифференциальные механизмы, редукторы, кинематически связанные с дифференциальными механизмами. Также содержит шпиндели с патронами. Редукторы кинематически связаны со шпинделями, вспомогательными дифференциальными механизмами, кинематически связанными с главным дифференциальным механизмом с одной стороны и через редукторы со шпинделями - с другой стороны. Механизмы прерывистого движения кинематически связаны со вспомогательными дифференциальными механизмами с одной стороны и с главным дифференциальным механизмом - с другой стороны. Общее число дифференциальных механизмов n-1, где n - общее число шпинделей, редукторов и механизмов прерывистого движения. В результате достигается расширение технологических возможностей. 1 ил.

Многошпиндельный гайковерт, содержащий корпус, размещенные в нем двигатель с соединенной с ним муфтой с обоймами, одна из которых жестко закреплена на входном валу, а вторая - установлена на выходном валу с возможностью возвратно-поступательного движения, два механизма прерывистого движения, два шпинделя с патронами, планетарный редуктор, главный дифференциальный механизм и два редуктора, кинематически связанные с главным дифференциальным механизмом, отличающийся тем, что он снабжен дополнительными шпинделями с патронами, дополнительными редукторами, кинематически связанными со шпинделями, вспомогательными дифференциальными механизмами, кинематически связанными с главным дифференциальным механизмом с одной стороны и через редукторы со шпинделями - с другой стороны, дополнительными механизмами прерывистого движения, кинематически связанными со вспомогательными дифференциальными механизмами с одной стороны и с главным дифференциальным механизмом - с другой стороны, причем общее число дифференциальных механизмов n-1, где n - общее число шпинделей, редукторов и механизмов прерывистого движения.