Устройство контроля крутящего момента гайковерта Советский патент 1987 года по МПК G05B23/02 

шпиндель 3 с рабочей головкой 4, редуктор 5, датчик 6 крутящего момента, катушку 7 возбуждения, компаратор 8, цифроаналоговый преобразователь 9, второй элемент И 10, генератор 11 импульсов, первый счетчик 12 импульсов, первый дешифратор 13, первый блок набора программы 14, четвертый элемент И 15, второй триггер 16, второй блок

1

Изобретение относится к устройствам для сборки резьбовых соединений и может быть использовано в любой отрасли промьшшенности, где есть необходимость в механизации процесса за- винчивания крепежа.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения настройки на различные моменты затяжки.

На фиг. приведена функциональная схема устройства; на фиг.2 - временные диаграммы функционирования устройства.

Устройство содержит двигатель 1, электромагнитную муфту 2, передающую вращение двигателя 1, шпиндель 3 с рабочей головкой 4, связанный с электромагнитной муфтой 2 посредством ре- дуктора 5, датчик 6 крутящего момен- та, установленный на шпиндель устройства, катушку 7 возбуждения электромагнитной муфты, компаратор 8, цифро- аналоговый преобразователь 9, второй элемент И 10, генератор 11 импульсов, первый счетчик 12 импульсов, первый дешифратор 13, первый блок 14 набора программы, четвертый элемент И 15, второй триггер 16, второй блок 17 набора программы, пятый элемент И 18, первьш триггер 19, одновибратор 20, шестой элемент И 21, элемент НЕ 22, первый элемент И 23, ключ 24, блок 25 питания, второй счетчик 26 импульсов, третий элемент И 27, второй дешифра- тор 28, третий блок 29 набора программы.

Устройство работает следующим образом.

Рабочую головку 4 устанавливают на гайку (не- показана), включают двига

набора программы 17, пятый элемент И 18, первый триггер 19, одновибра- тор 20, шестой элемент И 21, элемент НЕ 22, первый элемент И 23, ключ 24, блок питания 25, второй счетчик импульсов 26, третий элемент И 27, второй дешифратор 28, третий блок набора программы 29. Введение новых блоков и связей позволяет достичь поставленную цель. 2 ил.

0

5 0 5

5

тель 1 и устройство контроля (предварительно установленное в исходное состояние) .

После включения устройства триггер 19 находится в нулевом состоянии, на его инверсном выходе - напряжение логической единицы, на выходе одновибра- тора 20 напряжение отсутствует, поэтому на выходе элемента НЕ 22 также напряжение логической единицы, условия совпадения для элемента И 23 выполняются , на его выходе напряжение логической единицы, транзисторный ключ 24 открыт, катушка 7 возбуждения электромагнитной муфты 2 подключена к блоку 25 питания, муфта 2 включена и передает вращение двигателя 1 на рабочую головку 4 и начинается холостое навинчивание гайки. I

Так как счетчик 12 импульсов находится в нулевом состоянии, то на выходе цифроансшогового преобразователя 9 напряжение отсутствует, напряжение отсутствует и на выходе датчика 6 крутящего момента, следовательно, на выходе кo fflapaтopa 8 напряжение логического нуля, условие совпадения для элемента И 10 не выполняется и выход генератора 11 отключен от счетного входа счетчика 12 импульсов. После соприкосновения торца гайки с опорной поверхностью собираемого узла начинается процесс затяжки гайки, момент на рабочей головке устройства начинает возрастать, следовательно, начинает возрастать напряжение, снимаемое с датчика 6 крутящего момента, компаратор 8 срабатывает, на его выходе появляется напряжение логической единицы и генератор 11 оказывается подключенным к счетному входу счетчика 12 импульсов.. Счетчик 12 начинает заполняться импульсами, следовательно, начинает возрастать напряжение на выходе цифроаналогового преобразователя 9. Как только напряжение на выходе цифроаналогового преобразователя 9 превысит на величину одной ступени образцового напряжения, напряжение, снимаемое с выхода датчика 6 момента, компаратор 8 возвращается в нулевое состояние и отключает генератор 11 от счетного входа первого счетчика 12 импульсов. Таким образом, в каждый момент времени в первом счетчике 12 импульсов записано количество;импульсов, соответствующее величине крутящего момента на шпинделе устройства.

Выходы счетчика 12 импульсов через первый дешифратор 13 соединены с входами блоков 14 и 17 набора программы, которые могут быть реализованы на программньк переключателях. При помощи блока 14 набора програм30

мы задается код величины момента пер-25 цифроаналогового преобразователя 9, воначальной затяжки, которая устанавливается в пределах 0,6-0,75 величины требуемого момента затяжки, а при помощи блока 17 набора программы задается код величины требуемого момента затяжки. При совпадении кода на выходе счетчика 12 импульсов с кодом, набранным в блоке 14, на выходе элемента И 15 появляется напряжение логической единицы, которым триггер счетчика 26 импульсов, на выходе эле- 16 устанавливается в единичное состо- мента И 21 появляется напряжение ло- яние, условие совпадения для элемента И 27 начинает выполняться и счетный вход счетчика 26 импульсор подключается к выходу элемента И i О. Это приводит к тому, что счетчик 26 импульсов синхронно со счетчиком 12 начинает заполнять импульсами генератор 11. Выходы счетчика 27 импульсов через дешифратор 29 соединены с входами блока набора программы 29 (который может быть также реализован на программном переключателе), которым задается код величины приращения момента на каждом из этапов затяжки (вели-50 несколько частичных затяжек, чина приращения момента устанавлива- При достижении моментом на рабочей ется в пределах 0,6-0,75 величины головке 4 величины требуемого знача- поля допуска требуемого момента за- ния код на -выходе 12 импульсов совпа- тяжки).дает с кодом, набранным на блоке°наПри совпадении кода счетчика 26 с 55 бора программы, на выходе элемента

срабатывает компаратор 8, условие совпадения для элементов И 10 и 27 начинает выполняться и на счетные входы счетчиков 12 и 26 начинают поступать импульсы генератора 11. Как только приращение момента в течение этого этапа затяжки достигнет установленной величины, код 29 блока набору про- граммы совпадает с кодом на выходе

гической единицы, которым осуществляется запуск одновиЬратора 20, импульсом которого отключается электромаг- нитная гуфта 2.

После окончания действия импульса одновибратора 20 вновь производится частичная затяжка резьбового соединения, приращение момента при котором 45 определяется кодом, набранным на блоке 29 набора программы. Полную затяжку резьбового соединения пууем установки кода приращения момента блока набора программы можно провести за

40

кодом, набранным в блоке 29, на выходе элемента И 21 появляется напряжение логической единицы, которым осуществляется запуск одновибратора 20.

И 18 появляется напряжение логической единицы, которым триггер 19 устанавливается в единичное состояние, условие совпадения для элемента И 23 перестаНа выходе (-швибратора 20 появляется импульс, длительность которого устанавливается в пределах 0,1-0,3 с., условие совпадения для элемента И 21

перестает выполняться, транзисторный ключ 24 закрывается и отключает катушку 7 возбуждения от блока 25 питания. Муфта 2 отключается и шпиндель с рабочей головкой 4 останавливается.

Импульс одновибратора 20 поступает также на установочный вход второго счетчика 26 импульсов и устанавливает его в нулевое состояние.

После окончания действия импульса

одновибратора 20 условие совпадения для элемента И 23 начинает выполняться, транзисторный ключ 24 открывает- ся, производится включение муфты 2 и начинается следующий зтап затяжки,

При достижении моментам на рабочей головке 4 величины момента предыдущей частичной затяжки напряжение, снимаемое с датчика 6 крутящего момента, становится больше напряжения на выходе

цифроаналогового преобразователя 9, счетчика 26 импульсов, на выходе эле- мента И 21 появляется напряжение ло- несколько частичных затяжек, При достижении моментом на рабочей головке 4 величины требуемого знача- ния код на -выходе 12 импульсов совпа- дает с кодом, набранным на блоке°насрабатывает компаратор 8, условие совпадения для элементов И 10 и 27 начинает выполняться и на счетные входы счетчиков 12 и 26 начинают поступать импульсы генератора 11. Как только приращение момента в течение этого этапа затяжки достигнет установленной величины, код 29 блока набору про- граммы совпадает с кодом на выходе

цифроаналогового преобразователя 9, счетчика 26 импульсов, на выходе эле- мента И 21 появляется напряжение ло- несколько частичных затяжек, При достижении моментом на рабочей головке 4 величины требуемого знача- ния код на -выходе 12 импульсов совпа- дает с кодом, набранным на блоке°нагической единицы, которым осуществляется запуск одновиЬратора 20, импульсом которого отключается электромаг- нитная гуфта 2.

После окончания действия импульса одновибратора 20 вновь производится частичная затяжка резьбового соединения, приращение момента при котором определяется кодом, набранным на блоке 29 набора программы. Полную затяжку резьбового соединения пууем установки кода приращения момента блока набора программы можно провести за

И 18 появляется напряжение логической единицы, которым триггер 19 устанавливается в единичное состояние, условие совпадения для элемента И 23 переста512

ет вьшолняться, муфта 2 отключается и затяжка заканчивается. Отключают двигатель 1 и устройство отводят от собранного резьбового соединения.

Формула изобретения Устройство контроля крутящего момента гайковерта, содержащее компаратор, датчик крутящего момента,, установленный на шпинделе гайковерта, пер вый счетчик импульсов, подключенньш разрядными выходами к входам цифро- аналогового преобразователя, одновиб- ратор, соединенный выходом через элемент НЕ с первым входом первого элемента И, подключенного вторым входом к инверсному выходу первого триггера а выходом - к управляющему входу ключа, связанного входом с первым выводом катушки возбутадения гайковерта, а выходом - с первым выводом блока питания, подключенного вторым вьгво дом к второму вьтоду катупжи возбуждения гайковерта, отлисчающе- е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет обеспечения настройки на различные моменты затяжки, введены второй счетчик импульсов, два дешифратора, три блока набора програм96

мы, пять элементов И и генератор импульсов, подключенный выходом к первому входу второго элемента И, соединенного вторым входом с выходом

компаратора, а выходом - с первым вхоцом третьего элемента И и со счетным входом первого счетчика импульсов , подключенного разрядными выходами к входам первого дешифратора, свя- занного выходами с входами первого и второго блоков набора программы, подключенных выходами к входам соответственно четвертого н пятого элементов И, с о единенных выходами с единичными входами соответственно первого триггера и второго триггера, подключенного прямым выходом к второму входу третьего элемента И, соединенного выходом со счетным входом второго счетчика импульсов, соединенного входом,, обнуления с вьпсодом одновибратора, а разрядными выходами - с входом второго дешифратора, подключенного выходами к входам третье1;о блока программ, связанного выходами с входами шестого элемента И, подключенного выходом к входу одновибратора, причем первый и второй входы компаратора соединены соответственно с выходом

датчика момента.

м

«

Изобретение относится к устройствам для сборки резьбовых соединений и может быть использовано в любой отрасли промьшшенности, где есть необходимость в механизации процесса завинчивания крепежа. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения настройки на различные моменты затяжки. Устройство содержит двигатель 1, электромагнитную муфту 2, ел

Составитель Н, Горбунова Редактор В. Иванова Техред И.Попович Корректор О, Луговая

Заказ 261/45

Тираж 864Подписное

ВНИИПИ 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