Многошпиндельный гайковерт Советский патент 1988 года по МПК B25B21/00 

4 00 00

со

Oi

01

ленные на шпинделях 2 и 3, датчик 8 угла, размещенный на валу двигателя 1, электромагнитные муфты 11,12 с катутчками 13,14 возбуждения, узел 20 управления, включающий блок 21 питания, первый 22 и вторые 23,24 счетчики импульсов, дешифратор 25j програм- мпьй переключатель 26, первый 27, вторые 28,29 и третьи 30,31 триггеры, компараторы 32 и 33, транзисторные ключи 34 и 35, первьй 36 и вторые 37,38 элементы И, элементы ИЛИ 40 и 41, генератор 42 и формирователь 43 импульсов. При включении узла 20 управления с выхода генератора 42 им- пульсы поступают на счетные входы счетчиков 22,23 и 24, емкости которых одинаковы. При этом на выходах счетчика 22 формируется двоично-десятич- ньй код, соответствующий разности нажду емкостью счетчика 22 и количеством поступивших на его вход импульсов от генератора 42. Дешифратором 25 дво гчно-десятичньй .код преобразуется в десятичньй позиционный код, который поступает на выходы программного переключателя 26. При совпадении кода на выходах дешифратора 25 с кодом требуемого угла затяжки, набранного программным переключателем 26, на выходе элемента И 36 появляется напряжение логической единицы, которым триггер 27 устанавливается в единичное положение. Происходит на:- винчивание гайки резьбовых соединений, после чего начинается процесс ее затяжки. При достижении установленного угла затяжки на D-входах триггеров 30,31 появляется напряжение логической единицы, а им пульсом напряжения, поступающего с выхода старшего разряда счетчика 23 (24), соответствующий триггер 30 (31) устанавливается в единичное положение, а на его инверсном выходе появляется напряжение единичного нуля. Соответствующий транзисторный ключ 34(35) закрывается и отключает электромаг- нитну о мусЬту от блока 21 питания. Двигатель 1 отключается, затяжка резьбового соединения заканчивается. 1 ил.

Изобретение относится к обэтасти машиностроения, а именно к многошпин- дельнь1м гайковертам, и может быть использовано в любой отрасли промышленности при сборке групповых резьбовых соединений. Целью изобретения является повышение надежности. Многошпиндельный гайковерт содержит двигатель 1, кинематически связанные с ним шпиндели 2,3 с рабочими головками 4,5, датчики 6,7 момента, установ

1

Изобретение относится к машиностроению, а именно к многоЕшиндельным гайковертам, и может быть использовано в любой отрасли промьшленности при сборке групповых резьбовых соеди нений.

Целью изобретения является повышение надежности за счет повышения точности контроля осевой сш1Ы затяжки.

На чертеже изображена функциональная схема многошпиндельного гайковерта.

Многошпиндельный гайковерт содержит двигатель 1, кинематически связанные с ним шпиндели 2 и 3 с рабочими головками 4 и 5, датчики 6 и 7 момента, установленные на ка;кдом шпинделе 2 и 3, датчик 8 угла, размещенный на валу двигателя 1, ведомые валы 9 и 10, электромагнитные муфты 11 и 12 с катушками 13 и 14 возбуждения, ведомые шестерни 15 и 16, редукторы 17 и 18 и центральную

шестерню 19, Узел 20 управления включает блок 21 питания постоянного тока, первый 22 и вторые 23 и 2.4 счетчики т-1пульсов, дешифратор 25, программный переключатель 26, первый 27, вторые 28 и 29 и третьи 30 и 31 триггеры, по числу шпинделей компараторы 32 и 33, транзисторные ключи 34 и 35, первьй 36 и вторые 37 и 38

элементы И. Первый счетчик 22 импульсов подключен выходами к входам дешифратора 25, соединенного выходами с входами программного переключателя 26,, связанного выходами через первьш элемент И 36 с установочньм S- входом первого триггера 27. Компара- .торы 32 и 33 подключены выходами к устанозочньш входам вторых триггеров 28 и 29, соединенных выходами с первыми входами вторых элементов И 37 и 38, связанных вторыми входами с выходом датчика 8 угла. Транзисторные ключ и 34 и 35 подключены управляющими входами к инверсным выходам третьих

триггеров 30 и 31, змнттерами - к общей нулевой шине 39, а коллекторами через кату1пки 13 и 14 возбуждения - к положительному выводу блока ,21 питания. Гайковерт снабжен по числу шпинделей элементами ИЛИ 40 и 41, генератором 42 и формирователем 43

импульсов. Первый счетчик 22 импульсов выполнен вычитающим с емкостью, соответствунндей емкости вторых счетчиков 23 и 24 импульсов, и подключен к выходу генератора 42 импульсов счетным входом, а выходом старшего разряда через формирователь 43 импульсов - к установочному R-входу первого триггера 27. Элементы ИЛИ 40 и 41 соединены первыми входами с выходом генератора 42 импульсов, вторыми входами - с выходами вторых элементов И 37 и 38, выходами - со счетными входами вторых счетчиков 23 и 24 импульсов, связанных выходами старших разрядов с тактирунщими входами

10

в десятичный позиционный код, которы поступает на входы программного пере ключателя 26. При совпадении кода на выходах дешифратора 25 с кодом требу емого угла затяжки, набранного программным переключателем 26, на выходе элемента Р1 36 появляется напряжение логической единицы, которьм триг гер 27 устанавливается в единичное положение. При дальнейшем счете импульсов происходит переполнение счет чика 22 импульсов. Из заднего фронта импульса переполнения, появляющегося на выходе старшего разряда счетчика 22, формирователем 43 формируется ко роткий импульс, устанавливающий триг гер 27 в исходное положение. Одновре менно со счетчиком 22 происходит переполнение счетчиков 23 и 24. Эти импульсы переполнения с. выходов стар ших разрядов счетчиков 23 и 24 поступают на тактирующие входы соответствующих триггеров 30 и 31, но посколь15

20

третьих триггеров 30 и 31, подключен-25 ку на их D-входах - напряжение логического нуля, то триггеры 30 и 31 после окончания действия импульса переполнения с выхода старшего разряда счетчиков 23 и 24 остаются s нулевом положении.

иых D-входами к инверсному выходу первого триггера 27, инверсными выходами - к третьим входам вторых элементов И 37 и 38. Датчики 6 и 7 момента соединены выходами с первыми входами компараторов 32 и 33, связанных вторыми входами с шиной для определения величины крутящего момента

Многошпиндельный гайковерт работает следующим образом

Рабочими головками 4 и 5 гайковер устанавливают на гайки резьбовых соединений (не показаны) и включают двигатель 1 и узел 20 управления. На инверсных выходах триггеров 30 и 31 появляется напряжение логической единицы, транзисторные ключи 34 и 35 открыты, катзппки 13 и 14 возбуждения электромагнитных муфт 11 и 12 подключены к блоку 21 питания и передают вращение с вала двигателя 1 на рабочие головки 4 и 5. Происходит свободное навинчивание резьбовых соединений шпинделями 2 и 3. При включении узла 20 управления с выхода генератора 42 импульсы постзшают на счетные входы счетчиков 22-24, емкость которых одинакова. При этом на выходах счетчика 22 формируется двоично-десятичный код, соответствующий разности между емкостью счетчика 22 и количеством поступивших на его вход импульсов генератора 42. Дешифратором 25 двоично-десятичный код преобразуется

10

389554

в десятичный позиционный код, который поступает на входы программного переключателя 26. При совпадении кода на выходах дешифратора 25 с кодом требуемого угла затяжки, набранного программным переключателем 26, на выходе элемента Р1 36 появляется напряжение логической единицы, которьм триггер 27 устанавливается в единичное положение. При дальнейшем счете импульсов происходит переполнение счетчика 22 импульсов. Из заднего фронта импульса переполнения, появляющегося на выходе старшего разряда счетчика 22, формирователем 43 формируется ко-, роткий импульс, устанавливающий триггер 27 в исходное положение. Одновременно со счетчиком 22 происходит переполнение счетчиков 23 и 24. Эти импульсы переполнения с. выходов старших разрядов счетчиков 23 и 24 поступают на тактирующие входы соответствующих триггеров 30 и 31, но посколь15

20

ку на их D-входах - напряжение логического нуля, то триггеры 30 и 31 после окончания действия импульса переполнения с выхода старшего разряда счетчиков 23 и 24 остаются s нулевом положении.

Описанный процесс повторяется. Период процесса определяется по формуле

гз

СЧ

0

где Т

3

5

0

5

период повторения и шyльcoв переполнения на выходе старшего разряда счетчика 22 импульсов;,

Тр - период повторения импульсов генератора 42;

N (-t( - емкость счетчика 22 импульсов.

После соприкосновения торцов гаек резьбовых соединений с торцовой поверхностью собираемого узла начинается процесс затягжкн. Крутящий момент начинает возрастать, в результате этого увеличивается напряжение на выходах датчиков 6 и 7 момента. После достижения величины момента, с которой начинается отсчет угла затяжки (величин а крутящего момента выбирается s пределах 20-30% ожидаемого крутящего момента), срабатывает соответствующий компаратор 32 или 33, на его выходе появляется напряжение логической единицы, кото

51

рым соответствующий триггер 28 или 29 устанавливается в единичное положение. При этом начина ет вьтолняться условие совпадения для соответствующего элемента И 37 или 38. На его выходе появляются импульсы датчика 8 угла, соответствующие повороту шпинделя 2 или 3 на l. С выхода соответствующего элемента И 37 или 38 импульсы датчика 8 угла поступ ают на счетный вход соответствующего счетчика 23 или 24 импульсов. Так как импульсы с выхода датчика 8 угла поступают только на счетные входы соответствующих счетчиков 23 и 24, то переполнение одного из: них наступает раньше, чем счетчика 22, и импульс переполнения на выходе старшего разряда соответствующих счетчиков 23 и 24 сдвинут относительно импульса переполнения на выходе старшего разряда счетчика 22 на время Т, определяемое по формуле

1

N

дУ

-г

где - количество импульсов датчика 8 угла, поступивших на счетный вход соответствующего счетчика 23 или 24 импульсов.

По мере возрастания угла затяжки импульс переполнения на выходе соответствующего счетчика 23 или 24 все

более сдвигается1 относительно импульса 35 щей нулевой шине, а коллекторами че- переполнения на выходе старшего разряда счетчика 22. При достижении углом затяжки установленного значения импульс переполнения на выходе старшего разряда соответствующего счет- 40 чика 23 или 24 совпадает по времени с импульсом на инверсном выходе триггера 27. При этом на D-входах триггеров 30 и 31 появляется шпряжение логической единицы, а импульсом на- 45 пряжения, поступающим с выхода старшего разряда счетчика 23 или 24, соответствующий триггер 30 ти 31 уста- навл1шается в единичное положение. На его инверсном выходе устанавльша- 50 ется напря:кение логического нуля, со- отве.тствующий транзисторный ключ 34 или 35 закрывается и отключает катушки 13 и 14 соответствующей электромагнитной муфты 11 и 12 от блока 21 55 питания. За тяжка резьбового соединения соответствующим шпинделем 2 или 3 заканчивается. После затяжки всех резьбовых соединений отключают двирез катугаки возбуждения - к положительному выв.оду блока питания, о т- л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения надежности, он снабжен но числу Етинделей элементами HJIHj генератором и формирователем импульсов, первьш. счетчик импульсов выполнен вычитшощи - с емкостью, соответствующей емкости вторых счетчиков импульсов, и подключен к выходу генератора импуо1ьсов счетным входом, выходом старшего разряда через фор:- - мирователь импульсов - к установочному R-входу первого триггера, элементы ИЛИ соединены первыми входами с выходом генератора импульсов, вторыми входами - с выходами вторых элементов И, входами - со счетньми входами вторых счетчиков импульсов, связанных выходами старш-их разрядов с такт фующими входами третьих триггеров, подключенных D-входами к инверсному выходу первого триггера, гшверсными выходами - к третьим входам втогатель 1 и гайковерт отводят от места сборки.

Формула изобретения

Многошпшодельный гайковерт, содержащий двигатель, кинематически связанные с ним птиндели с рабочими головками, блоком для измерения момента и датчиком угла, установленным на валу двигателя, электромагнитные муфты с обмотками возбуждения, установленные на каждом шпинделе, и узел управления, включающий блок питания постоянного тока, первый и вторые счетчики импульсов, дешифратор, про- rpaN&n№ra переключатель, первый и вторые элементы И, по числу шпинделей компараторы, первый, вторые и третьи триггеры, транзисторные ключи, пер- вьш счетчик импульсов подключен выходами к входам дешифратора, соединенного выходами с входами программного , переключателя, связанного выходами через первый элемент И с установочным S-ззходом первого триггера, компараторы подкхпочены выходами к установочным входам вторых триггеров, соединенных выходам с первыми входами вторых элементов И, связанных вторыми входами с выходом , датчика угла, транзисторные ключи подключены управляющими входами к инверсным выходам третьих триггеров, эмиттерами - к об

щей нулевой шине, а коллекторами че-

рез катугаки возбуждения - к положительному выв.оду блока питания, о т- л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения надежности, он снабжен но числу Етинделей элементами HJIHj генератором и формирователем импульсов, первьш. счетчик импульсов выполнен вычитшощи - с емкостью, соответствующей емкости вторых счетчиков импульсов, и подключен к выходу генератора импуо1ьсов счетным входом, выходом старшего разряда через фор:- - мирователь импульсов - к установочному R-входу первого триггера, элементы ИЛИ соединены первыми входами с выходом генератора импульсов, вторыми входами - с выходами вторых элементов И, входами - со счетньми входами вторых счетчиков импульсов, связанных выходами старш-их разрядов с такт фующими входами третьих триггеров, подключенных D-входами к инверсному выходу первого триггера, гшверсными выходами - к третьим входам вто71А389553

рых элементов И, блок для измерения йены с первыми входами компараторов, момента выполнен в виде датчиков мо- связанных вторыми входами с шиной

мента, установленных на каждом птин-для определения величины крутящего

деле, а выходы этих датчиков соеди-момента.