Устройство для управления катушками возбуждения электромагнитных муфт многошпиндельного гайковерта Советский патент 1985 года по МПК G05B19/02 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для гайковерта при сборке групповых резьбовых соединений. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства. На фиг. 1 дана функциональная схема устройства; на фиг. 2 - принципиальная электрическая схема включения электродвигателя; на фиг. 3 - временная диаграмма работы устройства (для двух шпинделей гайковерта). Устройство включает электродвигатель 1, датчик 2 момента, расположенный на валу электродвигателя 1, шпиндели с рабочими головками 3, ведомые валы 4 с электромагнитными муфтами 5 сцепления и шестернями 6, центральные шестерни 7, находяшиеся в зацеплении с последними и установленные на выходном валу электродвигател я. Каждый шпиндель 2 и ведомый вал 4 соединены между собой планетарным редуктором 8 в блок 9 управления, который содержит источник 10 переменного тока, реверсивный магнитный пускатель 11, источник 12 питания, первый компаратор 13, второй компаратор 14, третий компаратор 15, первый счетчик 16 импульсов, первый дешифратор 17, первые элементы И 18, первый элемент НЕ 19, транзисторные ключи 20, катушку 21 возбуждения, мультивибратор 22, четвертый элемент И 23, третий элемент И 24, второй элемент И 25, второй элемент НЕ 26, дифференцирующую цепь 27, второй элемент ИЛИ 28, второй счетчик 29 импульсов, второй дешифратор 30, первый элемент ИЛИ 31, первую катушку 32 возбуждения реверсивного магнитного пускателя, вторую катушку 33 возбуждения реверсивного магнитного пускателя. На фиг. 2 обозначены контакты 34 магнитного пускателя, через которые осуществляется правое включение вращения электродвигателя 1, контакты 35, через которые осуществляется реверсирование электродвигателя. Устройство работает следующим образом. Рабочими головками 3 гайковерт устанавливают на гайки и включают блок 9 управления, предварительно установленный в исходное состояние (не показано). Так как счетчик 29 импульсов при этом находится в нулевом состоянии, то на первом выходе дешифратора 30 напряжение логической единицы, следовательно, и на выходе элемента ИЛИ 31 также напряжение логической единицы, которое поступает на катушку 32 возбуждения реверсивного магнитного пускателя 11, пускатель 11 срабатывает, контакты 34 замыкаются и производится включение правого вращения электродвигателя 1. После включения электродвигателя 1 вращение с центральной шестерни 7 передается ведомым шестерням 6 и за счет ос092таточного момента (4-5°/о от номинального момента передаваемого муфтой) в электромагнитных муфтах 5 сцепления вращение передается через редукторы 9 на рабочие головки 3. При этом происходит свободное навинчивание гаек всеми шпинделями. После соприкосновения торцов гаек с опорной поверхностью собираемого узла все шпиндели, кроме первого, останавливаются, так как счетчик 16 находится в нулевом состоянии и на первом выходе дешифратора 17 есть напряжение логической единицы на выходе ждущего мультивибратора 22 напряжение отсутствует, поэтому на выходе элемента НЕ 19 также имеется напряжение логической единицы, следовательно, для первого из элементов И 18 выполняется условие совпадения, соответствующий транзисторный ключ 20 открыт, катушка 21 возбуждения соединена с источником 12 питания, муфта 5 сцепления включена и передает вращение на рабочую головку 3, а для остальных элементов И 18 условие совпадения не выполняется, поэтому остальные транзисторные ключи 20 закрыты, катушки 21 возбуждения отключены от источника 12 питания и муфты 5 момент не передают, а работают в режиме проскальзывания. Происходит затяжка первой гайки. При этом момент на гайке начинает возрастать, следовательно, начинает возрастать напряжение, снимаемое с датчика 2 момента. При достижении крутящим моментом величины первоначальной затяжки МПР , которая устанавливается на 10-15% выше величины требуемой при последующих затяжках, Mj{, срабатывает компаратор 12. Так как счетчик 29 находится в нулевом состоянии, то на первом выходе дешифратора 30 присутствует напряжение логической единицы и при срабатывании компаратора 13 для элемента И 23 начинает выполняться условие совпадения, на выходе элемента И 23 появляется напряжение логич(еской единицы, которое через элемент ИЛИ 28 поступает на вход ждущего .мультивибратора 22 и производит его запуск. На выходе мультивибратора 22 появляется импульс, длительность которого устанавливается в пределах 0,1 - 1 с, на выходе элемента НЕ 19 напряжение пропадает, условие совпадения для элемента И 18 перестает выполняться, транзисторный ключ 20 закрывается, муфта 5 отключается и шпиндель останавливается. После окончания действия импульса ждушего мультивибратора 22 счетчик 16 импульсов переключается в следующее состояние и на следующем выходе дешифратора 17 появляется напряжение логической единицы, начинает выполняться условие совпадения для следующего элемента И 18, открывается следующий транзисторный ключ 20, через который осуществляется подключение к источнику 12 питания катушки 21 возбуждения следующей электромагнитной муфты 6 и происходит затяжка очередной гайки. После окончания затяжки гаек всеми шпинделями счетчик 16 устанавливается в нулевое состояние, а счетчик 29 задним фронтом импульса, возникаюш,его на выходе старшего разряда счетчика 16, переключается в следуюш.ее состояние. При этом напряжение на первом выходе дешифратора пропадает, следовательно, на выходе элемента ИЛИ 31 напряжение также пропадает, катушка 32 магнитного пускателя 11 обесточивается, контакты 34 пускателя 11 размыкаются, электродвигатель 1 отключается от источника 10 переменного тока, а на втором выходе дешифратора 30 появляется напряжение, которое поступает на вторую катушку 33 возбуждения реверсивного магнитного пускателя 11, контакты 35 пускателя 11 замыкаются и производится реверсирование электродвигателя 1.

Так как счетчик 16 находится в нулевом состоянии, то для первого элемента И 18 выполняется условие совпадения, транзисторный ключ 20 открыт, катушка 21 возбуждения подключена к источнику 12 питания, муфта 5 включена и начинается отвинчивание первой гайки. После того как момент на шпинделе, уменьшаясь, достигнет величины момента свинчивания MCB. который устанавливается в пределах 10-15% от величины требуемого момента затяжки, компаратор 15 возвращается в исходное состояние, на его выходе напряжение пропадает, следовательно, на- выходе элемента НЕ 26 появляется напряжение логической единицы, которое поступает на вход дифференцирующей цепи 27, которая выделяет передний фронт этого импульса. Так как на втором выходе дешифратора 30 напряжение логической единицы, то для элемента И 24 выполняется условие совпадения и импульс, сформированный дифференцирующей цепью 27, появляется на выходе элемента И 24 и осуществляется запуск ждущего мультивибратора 22.

Транзисторный ключ 20 при этом закрывается, катушка 21 возбуждения отключается от источника 12 питания, муфта 5 отключается, шпиндель останавливается. После окончания действия импульса муль±ивибратора 22, счетчик 16 импульсов переключается в следующее состояние и на следующем выходе дешифратора 17 появляется напряжение логической единицы, открывается следующий транзисторный ключ 20, включается следующая электромагнитная муфта 5 и производится отвинчивание очередной гайки.

После отвинчивания гаек всеми шпинделями счетчик 16 устанавливается в нулевое состояние, а счетчик 29 задним фронтом импульса, возникающего на выходе старщего разряда счетчика 16, переключается в следующее состояние.

При этом напряжение на втором выходе дещифратора 30 пропадает, катушки 33 реверсивного магнитного пускателя 11 обесточиваются, контакты 35 магнитного пускателя размыкаются, электродвигатель 1 отключается от источника 10 переменного тока, а на третьем выходе дешифратора 30 появляется напряжение, которое через элемент ИЛИ 31 поступает на первую катушку 32 возбуждения магнитного пускателя 11, контакты 34 пускателя замыкаются и производится правое включение электродвигателя 1 и начинается окончательная затяжка резьбовых соединений.

Так как логическая единица присутствует на третьем выходе дешифратора 30, то к входу ждущего мультивибратора 22 оказывается подключенным компаратор 14, который срабатывает при достижении крутящим моментом величины требуемой затяжки Мн.

0 При этом происходит поочередная затяжка всех гаек, аналогичная первоначальной. После окончания затяжки всех гаек счетчик 16 устанавливается в нулевое состояние, а счетчик 29 - в следующее состояние, при этом напряжение на выходах дешифратора 30 пропадает, а следовательно, пропадает напряжение на выходе элемента ИЛИ 31, катушка 32 магнитного пускателя 11 обесточивается, контакты 34 размыкаются и электродвигатель 1 отключается от

Q источника 10 переменного тока, затяжка заканчивается и гайковерт снимают с затянутых гаек.

Предлагаемое устройство позволяет повысить качество сборки резьбовых соединений узлов, которые предварительно собираются для совместной механической обработки, путем первоначальной затяжки с усилием на 10-15% выше, чем требуемое усилие при последующих затяжках, отвинчивание и окончательной затяжки с требуемым усилием.

ю

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ КАТУШКАМИ ВОЗБУЖДЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ МУФТ МНОГОШПИНДЕЛЬНОГО ГАЙКОВЕРТА, содержащее ждупшй .мультивибратор, подключенный выходом к счетному входу первого счетчика импульсов и через первый элемент НЕ - к первым входам первых эле.ментов И, соединенных вторыми входами с соответствующими выходами первого дешифратора, а выходами - с базами соответствуюп|их транзисторных ключей, подключенных эмиттерами к первому выходу источника питания, а коллекторами - к одному из выводов катун1ки возбуждения соответствующей электромагнитной муфты, каждая из которых связана вторым выводом катушки возбуждения с вторым выходом источника пи- тания, первый компаратор и второй компаратор, подключенный входом к выходу датчика момента и к входу второго компаратора, а выходом - к первому входу второго элемента И, электродвигатель, на валу которого установлен датчик момента, второй счетчик импульсов, связанный разрядными выходами с входами второго дешифратора, второй элемент НЕ, третий и четвертый элементы И, причем разрядные выходы первого счетчика импульсов подключены к входам первого дешифратора, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, в него введены реверсивный магнитный пускатель с первой и второй -катушками возбуждения, источник переменного тока, блок дифференцирования, первый и второй элементы ИЛИ и третий компаратор, подключенный входом к выходу датчика момента, а выходом через второй элемент НЕ - к входу блока дифференцирования, соединенного выходом, с первым входом третьего элемента Н, подключенного вторым входом к первому выводу первой катушки возбуждения реверсивного магнитного пускателя, связанной вторым выводом с первым выс: водом источника питания и с первым выводом второй катушки возбуждения ревер(Л сивного магнитного пускателя, подключенной вторым выводом к выходу первого элемента ИЛИ, соединенного первым входом с первым входом четвертого элемента И и с первым выходом второго дешифратора, подключенного вторым выходом к второму входу третьего элемента И, а третьим вы ходом - к второму входу первого элемента ИЛИ и к второму входу второго элемента И, соединенного выходом с первым входом ОС второго элемента ИЛИ, подключенного выо со ходом к входу ждущего мультивибратора, вторым и третьим входами соответственно - к выходу третьего элемента И и к выходу четвертого элемента И, связанного вторым входом с выходом первого компаратора, причем в.ход и выход реверсивного магнитного пускателя подключены соответственно к выходу источника переменного тока и к входу электродвигателя, а счетный вход второго счетчика импульсов - к выходу старшего разряда первого счетчика импульсов.

34

VjT

2 I МПр