Многошпиндельный гайковерт Советский патент 1986 года по МПК B25B21/00 

Изобретение относится к механизиров ниому инструменту и может быть использовано для сборки групповых резьбовых соединений.

Цель изобретения - повышение точности затяжки за счет введения в блок управления цифроаналогового преобразователя, генератора импульсов, дафференцирующей цепи, регастра памяти, двух счетчиков импульсов, цифровых компаратфов, четвертого элемента И, элемента временной задержки и триггера и за счет затяжки резьбового соединения градиентным способом.

На чертеже дана схема многошпиндельного гайковерта.

Схема содержит двигатель 1, датчик 2 момента, датчик 3 угаа, шпиндели. 4 с рабочими головками, ведомые валы 5, электромагнитные муфты 6, ведомые шестерни 7, редукторы 8, центральную шестерню 9, блок 10 уп- равления, включающий компч атор II, связанный входом с выходом датчика 2 момента, а выходом - с первым входом первого эле- . мента И 12, выходом соеданенного со счет- входами первого счетздка 13 импуль- сов и триггера 14, выходы первого счётчика 13 импульсов через цифроаналоговый преобразователь 15 соединены с вторым входо м комп атора И, генератор 16 импульсов, выходотл подключенный к второму входу первого элемента И 12, второй элемент И 17, выходом соединен с входом одновибратора 18, выходом подключенного к установочному входу первого счетчика 13 импульсов и счетно- . му входу второго счетадка 19 нмщ льсов, выходами соединейного с входами дешифратора 20, третьи элементы И 21, первыми входами подключенные к соответствующим выходам дешифратора 20, вторыми входами через элемент НЕ 22 соединенные с выходом одновибратора 18, выходы третьих элементов И 21 соединены с управляющигла входами транзисторных ключей 23, связанных коллекторами через соответствующие катушки 24 возбуждения электромагнитных муфт 6 с первым выводом блока 25 питания, а эмиттерами - с вторым выводом блока 25 питания, датчик 3 угла, подключенный выходом к входу дифференцирующий цепи 26, выходом подключенной к вторым входам второго 17 и четвертого; 27 элементов И, выход триггера 14 соединен со счетным входом третьего счетчика 28 импульсов, выходами подключенного к первым входам первого Цифрового комп атора 29, вторые входы первого цифрового компаратора 29 соединены с выходами регистра 30 памяти, информационными входами подключенного к выходам третьего счетчика 28 импульсов, выход первого цифрового компаратора 29 через чет

s

0

5

0

5

0

5

0

5

элемент И 27 соединен с тактирующим входом регистра 30 памяти, счетный вход четвд)того счетчика 31 импульсов соединен с выходом первого элемента И 12, выходы четвертого счеттака 31 импульсов соединены с первьпии вxoдшvш второго цифрового Компаратора 32, вторыми входами подключенного к выходам регистра 30, памяти, выход второго цифрового компаратора 32 соединен с первым входом второго элемента И 17, установочные входы триггера 14, третьего 28 и четвертого 31 счетчиков через элемент 33 временной задержки соединены с выходом дифференцирующей цепи 26, а сбросовый вход регистра 30 памяти соединен с выходом одновибратора 18.

Многощпивдельный гайковерт работает следующим образом.

Рабоадми головками гайковерт устанавливают на гайки (не указаны) резьбового соединения и включают двигатель 1 и блок 10 у1фавления, предварительно установленный в исходное состояние (не показано).

После включения двигателя 1 вращение с центральной шестерш 9 передается ведомым шестерням 7 и за счет остаточного момента (4-5% от номинального момента, перецявае- мого муфтой) в электромагнитных муфтах сцепления вращение передается через редукторы 8 на рабочие головки. При этом происходит свободное навинчивание гаек всеми щпинделями.

После соприкосновения торцов гаек с опорной поверхностью собираемого узла все шпиндели 4, кроме первого, останавливаются, так как второй счетвдк 19 импульсов находится в нулевом состоянии и на первом вьщоде дешифратора 20 есть напряжение логической единиць, на выходе одновибратора 18 напряжение отсутствует, поэтому на выходе элемента НЕ 22 также имеется иащ)яжение логи- . ческой единицы, следовательно, для етемента И 21 выполняется условие совпадения. Соответствующий транзисторный ключ 23 открыт, катушка 24 возбуждения соедииена с блоком 25 питагшя, муфта 6 сцепления включена и передает вращение на рябочую головку, а для остальных элементов И 21 условие совпадения не вьшолняется, поэтому остальные транзисторные ключи 23 , катушки 24 .воэбуяодеиия остальных муфт 6 отключены от блока 25 питания и муфты 6 момент не предают, а работают в режиме проскальзывания. Так как первый счетчик 13 импульсов находится в нулевом состоянии, то на выходе цифроаналогового преобразователя 15 напряжение отсутствует, иа1фяжеяие отсутствует и

на выходе датчика 2 момента, следовательно, на выходе компаратора 11 - нащ яжение ло- гаческого нуля, условие совпадения для первого элемента И 12 не выполняется и выход генератора 16 отключен от счетного входа пер врго счетчика 13 импульсов. При затяжке гайки на выходе датчика 2 момента появляется напряжение, пропорциональное моменту на работающем шпинделе, компаратор 11 сраба- тывает, на его выходе появляется нащ яжеяие логической едишпхы, условие совпадения для элемента И 12 начинает выполняться и генератор 16 подключается к счетному входу первого счетчика 13 импульсов. Последний начинает заполняться импульсами, следователь- но, начинает возрастать нащ)яжение на выходе дифроаналогового преобразователя 15.

Как только напряжение на выходе цифро- аналогового тфеобразователя 15 превышает на велинину одной ступени образцовое на1фяже- кие, снимаемое с датчика 2 момента, компаратор 11 возврашгются в нулевое состояние и атключает генератор 16 от счетного входа счеттк& 13 импульсов.

. Такнм образом, в каждый момент времени в счетчике 13 записано количество импульсов, соответствующее величине крутящего момента на работающем шпинделе 4 гайковерга.

С выхода первого элемента И 12 импутп -. сы генератора 16 также поступают на счет- ные входы четвертого стетодка 31 импульсов и триггера 14, с выхода триггера 14 импульсы поступают на счетный вход третьего счетчика 28 импульсов.

При работе гайковерта на выходе датчика 3 утла появляется импульс при повороте каж дрго из шпинделей 4 гайковерта на угол 10°. Передний 4фонт этих импульсов выделяется дифференцирующей цепью 26 и поступает на вход элемента 33 временной залержки, длительность задержки которого устанавливается в пределах 0,5-1, с выхода ампулъ- сы гюступают на установочные входы третьего 28 и четвертого 31 счетчиков импульсов,устанавливая их в нулевой состояние.

Таким образом, при п яороте шпинделя 4 на угол 10° в с етч1ке 31 импульсов записано количество импульсов, соответствующее цриршцешю момента на гайке, в счегшке 28

Дто количество в два меньше.

На выходе первого цифровс о комп атора 29 устанавливается нащ яжение логической едя шщы, если двсжчный код на выходах счетчя- ка 28, соответствуюищй количеству поступающих на счетный вход.импульсе, больше кода на выходах регистров 30 памяти. При этом по импульсу датчика 3 угла на входе дифференцирующей цепи 26 содержимое счетчика

j 5

0

5

0

0

0

5

28 пере1Шсывается в регистр памяти. Если же содержимое счетчика 28 меньше содержимого регистра 30 памяти, то на выходе первого цифрового компаратора 29 - напряжение логического нуля, условие совпадения для элемента И 27 не выполняется и содержимое счет- чяка 28 в регистре 30 памяти не. переписывается.

Таким образом, при затяжке резьбового соединения в регистре 30 памяга содержится двоичное число, соответствующее 1/2 максимального значения приращения момента на ключе при повороте работающего шпинделя на угол 10°. Выходы регистра 30 памяти соединены с вторыми входами второго ци(|фО вого компаратора 32, первые входы которого соединены с выходами четвертого счетчика 31 импульсов, на выходах которого формируется двоичный код, соответствуюоо1Й текущему значению приращения момента на ипшн- деле при повороте .последнего на угол Ю, При затяжке резьбсяого соединения в зоне упругих деформаций значение пр1фвщения пос- тояшюе и содержтюе регистра 30 меньше содержимого счетчика 31,- поэтому на выходе второго цифрового компаратора 32 - напряжение логического нуля, условие совпадетя для второго элемента И 17, не выполняется, импульс датчика 3 угла с выхода дифференщфующей цепи не поступает на вход одновифатора 18. При достижеини шрога (нпала) текучести резьбового соединения {фиращенне момента при повороте щпин- . деля 4 на1инает уменьшаться, и когда текущее значение приращения станет 1/2 максимального значения приршцения м шенга, значение KOTqporo сод жятся в регистре 30 памяти, на выходе второго цифрового компаратора 32 появляется нащ)яжение логической единицы и ямпутс датчика 3 угла с выхода дифференцирующей цепи 26 запускает одновибратор 18. На выходе элемента НЕ 22 по галяется напряжение логического нуля и условие совпадения пая элемента

iy

И 21 перестает выполняться. Транзискфный ключ 23, через который осуществляется подключение катушки 24 возбуждения электромагнитной муфты 6 к блоку 25 питания, закрьшштся, муфта 6 отключается и затяжка резьбового соединения заканчивается.

Импу7П сом одповибратора 18 производится первого счетчика 13 импульсов и регистра 30 памяти, чем осуществляется подгД- товка к затяжке следующей гайки. Импульсом одаовиб атора 18 второй счешк 19 импульсов устанавливается в след)пощее состояние и после окончания действия импульса од- новибратора 18 для следующего элемента И 21

512324684

начинает выполняться условие совпадения, еле- ся затяжка очередной гайки в той же после- дуюигай транзисторный ключ 23 открываетсядовательности.

и подключает катушку 24 возбуждения оче-После окончания затяжки гаек BceNm шпинредной электромагнитной муфты 6 к блоку, делями отключают двигатель и гайковерт сни25 питания, муфта 6 включается и начинаетмают с затянутых гаек.

мают с затянутых гаек.

Редактор А, Шандор

Составитель В. Торопьшин

Тезфед И.ГайдошКорректор А. Обручар

Заказ 2730/16Тираж 1031Подписное

ВНИИПИ Государственного кокоггета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская н., д, 4/5

Производственно-полиграфическое щзедприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4