МНОГОШПИНДЕЛЬНЫЙ ГАЙКОВЕРТ Российский патент 2009 года по МПК B25B21/00 

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 г.), 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 г.), который содержит корпус, размещенные в нем двигатель, соединенную с ним муфту с обоймами, два шпинделя с головками, планетарный редуктор, две ветви вращения: быстроходную маломоментную и тихоходную большого крутящего момента, 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 сборки только пары резьбовых соединений и недостаточно высокое качество сборки.

Задачей, решаемой изобретением, является устранение указанного недостатка.

Это достигается тем, что 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 с возможностью возвратно-поступательного движения на выходном валу, быстроходную маломоментную и тихоходную большого крутящего момента ветви вращения, два шпинделя с патронами и два кинематически связанных с ними редуктора, снабжен дополнительными шпинделями с патронами, редукторами, кинематически связанными со шпинделями, входными и выходными валами с установленными на них муфтами с обоймами, механизмом разделения движения по быстроходной и тихоходной ветвям вращения, соединенным с двигателем, механизмом разделения вращения по шпинделям быстроходной ветви вращения, механизмом переключения вращения с быстроходной ветви вращения на тихоходную, рычагом включения тихоходной ветви вращения. Механизм разделения вращения по шпинделям быстроходной ветви вращения кинематически связан с одной стороны с механизмом разделения движения по быстроходной и тихоходной ветвям вращения, а с другой стороны - с валами, на которых расположены муфты с обоймами. Механизм переключения вращения с быстроходной ветви вращения на тихоходную кинематически связан через муфты с обоймами с механизмом разделения вращения по шпинделям быстроходной ветви вращения. Рычаг включения тихоходной ветви вращения связан с механизмом переключения вращения с быстроходной ветви вращения на тихоходную. Выходные валы механизма переключения вращения с быстроходной ветви вращения на тихоходную через редукторы кинематически связаны со шпинделями. Шестерня и колеса механизма переключения вращения с быстроходной ветви вращения на тихоходную ветвь вращения установлены с возможностью осевого перемещения вдоль осей валов. Один из выходных валов механизма разделения движения по быстроходной и тихоходной ветвям вращения кинематически связан с механизмом разделения вращения по шпинделям быстроходной ветви вращения, а второй вал - с механизмом переключения вращения с быстроходной ветви вращения на тихоходную.

Введение в кинематической схеме заявляемого гайковерта дополнительных редукторов, входных и выходных валов с установленными на них муфтами с обоймами, обеспечивает возможность увеличения числа шпинделей. Введение механизма разделения движения по быстроходной и тихоходной ветвям вращения, механизма разделения вращения по шпинделям быстроходной ветви вращения, механизма переключения вращения с быстроходной ветви вращения на тихоходную и рычага включения тихоходной ветви вращения 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 которой каждый шпиндель, после завинчивания останавливается и ждет переключения на малую угловую скорость вращения. При этом улучшение качества сборки происходит за счет повышения точности осевых сил затяжки благодаря введению механизма переключения вращения с быстроходной ветви вращения на тихоходную. Количество шпинделей в гайковерте может быть произвольным.

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

Многошпиндельный гайковерт (см. чертеж) содержит корпус (условно не показан), размещенные в нем электродвигатель 1, механизм разделения движения по быстроходной и тихоходной ветвям вращения, состоящий из зубчатых пар 2-3, 4-5-6, 7-8, 9-10, быстроходная маломоментная и тихоходная большого крутящего момента ветви вращения. Быстроходная маломоментная ветвь вращения состоит из механизма разделения вращения по шпинделям, содержащего зубчатые пары 2-3, 4-5, 7-8 и центральную шестерню 11 и связанные с ней зубчатые колеса 12, количество которых определяется числом шпинделей, закрепленных на валах колес 12, муфт предельного момента 13 с обоймами, ведомые полумуфты которых установлены на валах 14, жестко закрепленных на валах 14 колес 15 и шестерней 16, кинематически связанных с шестернями 16 колес 17, валов 18, на которых с одной стороны закреплены шестерни 17, а с другой стороны - шестерни 19, кинематически связанных с шестернями 19 колес 20, шпинделей 21, на которых жестко закреплены колеса 20. На выходной части шпинделей 21 установлены патроны 22. Тихоходная, но большого крутящего момента ветвь вращения состоит из зубчатых колес 2-3, 4-6, 9-10 и промежуточного вала 23, связанного с одной стороны с колесом 10 механизма разделения движения по быстроходной и тихоходной ветвям вращения, а с другой стороны на промежуточном валу 23 жестко закреплена шестерня 24, которая кинематически связана с колесом 25, на валу 26 которого с возможностью вертикального перемещения закреплена центральная шестерня 27, которая с колесами 15 и рычагом включения тихоходной ветви вращения 28, который с другой стороны соединен с электромагнитом 29, образует механизм переключения вращения с быстроходной ветви вращения на тихоходную.

Многошпиндельный гайковерт работает следующим образом.

Муфты предельного момента 13 настроены на крутящий момент, составляющий 0,07-0,1 от требуемого момента затяжки резьбовых соединений. В нижнем положении центральная шестерня 27 кинематически связана с колесами 15.

Первоначально обеспечивается предварительное завинчивание и затяжка резьбовых соединений по быстроходной ветви вращения. От электродвигателя 1 через зубчатые пары 2-3, 4-5, 7-8 вращение передается на центральную шестерню 11, которая взаимодействует с колесами 12.

Движение через зубчатые пары 16-17, 19-20 передается на патроны 22, которые обеспечивают предварительное завинчивание и затяжку резьбовых деталей.

В это же время вращение будет передаваться по тихоходной, но большого крутящего момента ветви вращения следующим образом. От электродвигателя 1 через зубчатую пару 2-3, далее 4-6, 9-10, 24-25 на шестерню 27. Но т.к. она не взаимодействует с колесами 15 далее вращение на патроны 22 передаваться не будет.

Как только моменты сопротивления при завинчивании резьбовых деталей достигнут настройки муфт предельных моментов 13, вращение на резьбовые детали по быстроходным ветвям передаваться не будет и все шпиндели остановятся после предварительной затяжки. Сработают датчики импульсов, установленные на ведомых полумуфтах, которые передадут сигнал на включение электромагнита 29, который переместит рычаг включения тихоходной ветви вращения 28, который в свою очередь переместит вертикально вниз шестерню 27, что обеспечит зацепление шестерни 27 с колесами 15. Далее вращение будет передаваться через зубчатые пары 16-17, 19-20 к патронам 22, что обеспечит синхронный поворот шпинделей при затяжке резьбовых соединений.

Следовательно, движение от электродвигателя 1 будет передаваться по тихоходной, но большого крутящего момента ветви вращения для окончательной затяжки резьбовых соединений.

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 электродвигатель 1, механизм разделения движения по быстроходной и тихоходной ветвям вращения, состоящий из зубчатых пар 2-3, 4-5-6, 7-8, 9-10, быстроходную маломоментную и тихоходную большого крутящего момента ветви вращения. Быстроходная маломоментная ветвь вращения состоит из механизма разделения вращения по шпинделям быстроходной ветви вращения, содержащего центральную шестерню 11 и связанные с ней зубчатые колеса 12, количество которых определяется числом шпинделей, закрепленных на валах колес 12, муфт предельного момента 13 с обоймами, ведомые полумуфты которых установлены на валах 14, жестко закрепленных на валах 14 колес 15 и шестерней 16, кинематически связанных с шестернями 16 колес 17, валов 18, на которых с одной стороны закреплены шестерни 17, а другой стороны - шестерни 19, кинематически связанных с шестернями 19 колес 20, шпинделей 21, на которых жестко закреплены колеса 20. На выходной части шпинделей 21 установлены патроны 22. Тихоходная, но большого крутящего момента ветвь вращения состоит из промежуточного вала 23, связанного с одной стороны с колесом 10 механизма разделения движения по быстроходной и тихоходной ветвям вращения, а с другой стороны на промежуточном валу 23 жестко закреплена шестерня 24, которая кинематически связана с колесом 25, на валу 26 которого с возможностью вертикального перемещения закреплена центральная шестерня 27, которая с колесами 15 образует механизм переключения вращения с быстроходной ветви вращения на тихоходную. С центральной шестерней 27 шарнирно связан рычаг 28, который с другой стороны соединен с электромагнитом 29. Обеспечивается расширение технологических возможностей и повышение качества сборки. 1 ил.

Многошпиндельный гайковерт, содержащий корпус, размещенные в нем двигатель, соединенную с ним муфту с обоймами, одна из которых жестко закреплена на входном валу, а вторая установлена с возможностью возвратно-поступательного движения на выходном валу, быстроходную маломоментную и тихоходную большого крутящего момента ветви вращения, два шпинделя с патронами и два кинематически связанных с ними редуктора, отличающийся тем, что он снабжен дополнительными шпинделями с патронами, редукторами, кинематически связанными с указанными шпинделями, входными и выходными валами с установленными на них муфтами с обоймами, механизмом разделения движения по быстроходной маломоментной и тихоходной большого крутящего момента ветвям вращения, соединенным с двигателем, механизмом разделения вращения по шпинделям быстроходной маломоментной ветви вращения, кинематически связанным с одной стороны с механизмом разделения движения по указанным быстроходной и тихоходной ветвям вращения, а с другой стороны - с входными и выходными валами, на которых расположены муфты с обоймами, механизмом переключения вращения с быстроходной маломоментной ветви вращения на тихоходную большого крутящего момента ветвь, кинематически связанным через муфты с обоймами с механизмом разделения вращения по шпинделям быстроходной маломоментной ветви вращения, рычагом включения тихоходной большого крутящего момента ветви вращения, связанным с механизмом переключения вращения с быстроходной маломоментной ветви вращения на тихоходную большого крутящего момента ветвь, причем механизм переключения вращения с быстроходной маломоментной ветви вращения на тихоходную большого крутящего момента ветвь выполнен с кинематически связанными через редукторы со шпинделями выходными валами, шестерней и колесами, которые установлены с возможностью осевого перемещения вдоль осей валов, а механизм разделения движения по быстроходной маломоментной и тихоходной большого крутящего момента ветвям вращения выполнен с двумя выходными валами, один из которых кинематически связан с механизмом разделения вращения по шпинделям быстроходной маломоментной ветви вращения, а второй вал - с механизмом переключения вращения с быстроходной маломоментной ветви вращения на тихоходную большего крутящего момента ветвь.