Устройство для управления катушками возбуждения электромагнитных муфт многошпиндельного гайковерта Советский патент 1986 года по МПК G05B19/08 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к гайковертам, и может быть использовано, при сборке групповых резьбовых соединений.

Цель изобретения .- повьппение точности устройства за счет плавной затяжки резьбовых соединений.

На фиг,1 дана функциональная схема устройства; на фиг.2 - временная диаграмма работы устройства.

Устройство содержит многошпиндель- ный гайковерт, содержащий двигатель 1, датчик 2 момента, шпиндели 3 с рабочими головками 4, ведомые валы 5, электромагнитные муфты 6, ведомые шестерни 7, редукторы 8, центральную шестерню 9, блок 10 управления, содержащий блок 11 питания, первый ком- пйратор 12, мультивибратор 13, счетчик 14 импуль-сов, дешифратор 15, вторые элементы ИЖ 16, первые элементы И 17, транзисторные ключи 18, катуш- ки 19 возбуждения электромагнитных муфт 6, первый элемент НЕ 20, второй элемент И 21, источник 22 переменного тока, формирователь 23 импульсов, первый гено,ратор 24 пилообразного напряжения, второй компаратор 25, первый элемент ИЛИ 26, второй генератор 27 пилообразного напряжения, регулировочный элемент 28, первый и второй развязывающие элементы 29 и 30, второй элемент НЕ 31.

Устройство работает сЛедут яцим образом. Многошпиндельный гайковерт рабочими головками 4 устанавливают на гайки (не указаны) резьбового соединения, включают двигатель 1 и блок 10 управления, предварительно установленный в исходное состояние.

После включения двигателя 1 вращение с центральной шестерни 9 передается ведомым шестерням 7 шпинделей 3 и через муфты 6 и планетарный редуктор 8 - на рабочие головки 4. При включении блока 10 управления счетчик 14 импульсов устанавливается в нулевое состояние и на первом выходе дешифратора 15 появляется напряжение логической 1, которое через элементы ИЛИ 16 поступает на первые входы первых элементов И 17. Так как на выходе ждущего мультивибратора 13 - напряжение логического О, то на выходе первого элемента НЕ 20 - напряжение логической 1.

5

0

5

0

5

0

5

0

55

На вход формирователя 23 импульсов поступает переменное напряжение источника 22 переменного тока промьш- ленной частоты, и на выходе формирователя 23 в прохождения полуволны источника 22 переменного тока через нуль формируется короткий импульс напряжения, которым осуществляется запуск генератора 24 пилообразного напряжения. Линейно убывающее напряжение генератора 24 поступает на первый вход второго компаратора 25.

С первого выхода дешифратора 15 напряжение логической 1 поступает на первый вывод регулировочного элемент. 28, а через элемент ИЛИ 26 - на вход второго элемента НЕ 31, на выходе которого устанавливается напряжение логического О, вследствие чего генератор 27 пилообразнрго напряжения нв запускается и напряжение на его выходе отсутствует.

Таким образом, напряжение на катодах развязьшающих элементов 29 и 30 определяется напряжением на выходе регулировочного.элемента 28. Это напряжение поступает не вход второго компаратора 25, на выходе которого формируются импульсы, длительность которых определяется временем, в течение которого постоянное напряжение на выходе регулировочного элемента 28 больше напряжения генератора 24 пилообразного напряжения. Эти импульсы через второй элемент И 21 и первые элементы И 17, так как для них вьшолняется условие совпадения, поступают Чна управляющие входы транзисторных ключей 18 и периодически с частотой 100 Гц открьгоают их. При этом черзз катушки 19 возбуждения начинает протекать пульсирующий ток, среднее значение которого зависит от длительности (скважности) импульсов на выходе компаратора 25. Регулируя элементом 28 величину напряжения, подаваемого на второй вход компаратора 25, можно регулировать длительность (скважность) импульсов на выходе компаратора 25 и тем самым регулировать величину среднего значения тока, протекающего через катушки 19 .возбуждения электромагнитных муфт 6 а следовательно, крутящий момент, передаваемый муфтами 6.

Настройкой регулировочного элемента 28 устанавливают момент, переда- вает-йой каждой из муфт 6, таким образом, чтобы первоначальный момент на пгпинделях определялся из соотношения

МпеР 1,05-1,15 ,

где М - первоначальный момент на

каждом шпинделе;

- требуемьй момент затяжки; п - количество шпинделей мно-

гошпиндельного гайковерта При этом происходит навинчивание всех гаек. После соприкосновения торцов гаек с опорной поверхностью собираемого узла происходит затяжка гаек до первоначального момента, после чего те шпиндели, на которых величина момента затяжки стала больше момента передаваемого муфтами 6, останавливаются, а муфты 6 начинают работать в режиме проскальзывания. При этом возрастает момент на валу двигателя 1, а следовательно, напряжение, снимаемое с выхода датчика 2 момента.

При окончании первоначальной за- тяжки последней гайки суммарный момент на шпинделях становится больше требуемого момента затяжки, компаратор 12 срабатывает и производит запуск ждущего мультивибратора 13, на выходе которого появляется импульс, длительность которого устанавливается в пределах 0,1-0,5 с. На выходе первого элемента НЕ 20 напряжение логической 1 пропадает, условие совпа- дения для элементов И 17 и 21 перестает вьтолняться, транзисторные ключи 18 закрываются, катзтпки 19 возбуждения от блока 11 питания муфты отключаются, первоначальная затяжка всех гаек заканчивается.

Р1мпульсом ждущего мультивибратора 13 счетчик 14 импульсов переключается в следуюшее состояние, на первом выходе дешифратора появляется напря- жение логического О, а на втором - логической 1, на входе регулировочного элемента 28 напряжение пропадает. После окончания действия импульса мультивибратора i 13 на выходе второго элемента НЕ 31 появляется напряжение логической 1, что приводит к появлению на выходе генератора 27 пилообразного напряжения, которое через первый развязывающий элемент 29 поступает на второй вход второго компаратора 25. Вследствие того, что скорость изменения пилообразного, напряжения генератора 27 в 100-200 раз меньше скорости изменения линейно уменьшающегося напряжения генератор 24, на выходе второго компаратора 2 появляются импульсы, длительность которых плавно возрастает. Эти импульсы через элемент И 21 поступают на входы элементов И 17, через один из элементов И 17, для которого выполняется условие совпадения, поступают на управляющий вход транзисторного ключа 18 и производят его периодическое включение.

При этом среднее значение тока через катушку 19 возбуждения соответствующей электромагнитной муфты 6 начинает плавно возрастать, следовательно, плавно начинает возрастать момент, передаваемый муфтой 6. Начинается плавная затяжка резьбового соединения, скорость возрастания мо- монта при которой определяется скоростью возрастания напряжения на выходе генератора 27.

Момент на работающем шпинделе начинает возрастать, следовательно начинает возрастать напряжение, снимаемое с выхода датчика 2 момента. При достижении моментом на шпинделе установленной величины компаратор 12 срабатывает и запускает ждущий мультивибратор 13. Для элементов И 21 и 17 перестает вьтолняться условие совпадения, транзисторный ключ 18 закрывается, катушка 19 возбуждения отключается от блока 11 питания, муфта 6 отключается, и затяжка данной гайки заканчивается. I

Р1мпульсом ждущего мультивибратора 13 осуществляется сброс генератора 27 пилообразного напряжения и переключение счетчика I4 импульсов в следующее состояние. При этом на следующем вьпсоде дешифратора появляется напряжение логической 1. Для следующего элемента И 17 начинает вьтолняться условие совпадения и произво- дится затяжка очередной гайки. После окончания затяжки всех гаек отключают приводной двигатель, гайковерт снимают с затянутых гаек.

Использование предлагаемого устройства повьш1ает точность контроля крутящего момента при затяжке резьбовых соединений, при сборке резьбовых соединений многошпиндельным гайковертом путем одновременного навинчиваиия всех гаек и их поочередной плавной затяжки в заданной последовагель- иости.

Формула изобретения 5

развязывающие элементы, первый и вторые элементы КПИ и источник переменного тока, подключенный выходом к входу формирователя импульсов, связанного выходом с входом первого генератора пилообразного напряжения, подключенного выходом к первому входу второго компаратора, соединенного выходом с первым входом второго элеУстройство для управления катушками возбуждения электрома.гнитньгх муфт многошпиндельного гайковерта, содержащее датчик момента, соединенный вы-Ю мента И, подключенного выходом к пер .ходом с первым входом первого компа- вым входам первых элементов И, а вто ратора, мультивибратор, подключенный рым входом - к выходу первого элемен выходом к входу первого элемента НЕ та НЕ, связанного входом с первым и счетному входу счетчика импульсов, связанного разрядными выходами с входами дешифратора, по числу шпинделей первые элементы И, подключенные выходами к управляющим входам соответствующих ключей, соединенных первыми

входом первого элемента ИЛИ, подклю- 15 ченного вторым входом к первому выхо ду дешифратора и первому выводу регу лировочного элемента и выходом через второй элемент НЕ - к входу второго генератора пилообразного напряжения.

выводами с одним выводом блока пита- 20 соединенного выходом через первый

НИН, а вторыми выводами через катушки возбуждения соответствуюш 1х электромагнитных муфт - с другим выводом блока питания, формирователь импульса и второй элемент И, о т л и - чающееся тем, что, с целью повьшения точности устройства, в него введены первый и второй генераторы пилообразного напряжения, второй компаратар, второй элемент НЕ, регулировочный элемент, первый и второй

5

09186

развязывающие элементы, первый и вторые элементы КПИ и источник переменного тока, подключенный выходом к входу формирователя импульсов, связанного выходом с входом первого генератора пилообразного напряжения, подключенного выходом к первому входу второго компаратора, соединенного выходом с первым входом второго элеЮ мента И, подключенного выходом к пер вым входам первых элементов И, а вто рым входом - к выходу первого элемен та НЕ, связанного входом с первым мента И, подключенного выходом к пер вым входам первых элементов И, а вто рым входом - к выходу первого элемен та НЕ, связанного входом с первым

входом первого элемента ИЛИ, подклю- ченного вторым входом к первому выходу дешифратора и первому выводу регулировочного элемента и выходом через второй элемент НЕ - к входу второго генератора пилообразного напряжения.

развязывающий элемент с вторым входом второго компаратора-и с выходом второго развязывающего элемента, подключенного входом к управляющему входу регулировочного элемента, соединенного вторым выводом с отрицательным выводом блока питания, причем второй вход первого компаратора подключен к установочному входу устройства, а выход к входу мультивибратора.

Редактор И.Касарда

Составитель Н.Горбунова Техред А.Кравчук

Заказ 5230/48Тираж 836Подписное

ВНР1ИПИ Государственного комитета СССР

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

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

Корректор 0.Луговая

Изобретение относится к машиностроению, а именно к гайковертам, и может быть использовано при сборке групповых резьбовых соединений. Цель изобретения - повьшение точности устройства. Устройство содержит блок питания, первый и второй компараторы, мультивибратор, счетчик импульсов, дешифратор, первый и вторые элементы ИЛИ, первые и второй элементы И, транзисторные ключи, катзтпкн возбуждения электромагнитных муфт, первый и второй элементы НЕ, источник переменного тока,.формирователь импульсов, первый и второй генераторы пилообразного напряжения, регулировочный элемент, первый и второй развязьгоаю- щие элементы. Введение первого и второго генераторов пилообразного напряжения, второго компаратора, второго элемента НЕ, регулировочного элемента, первого и второго развязьшающих элементов, первого и вторых элементов ИЛИ и источника переменного тока позволяет достичь поставленную цель. 2 ил. i СЛ ю О5 о со ш& 00