Пневмовинтоверт Советский патент 1989 года по МПК B23P19/06 B25B21/00 

пневмоцилиндр 5 и штифт 6 с пружиной 7 и клином 8. Кнопка 4 является поршнем пневмоцилиндра 5 и в выключенном правом положении удерживается пружиной, расположенной в корпусе винто- верта 1„ На пневмоцилиндре 5 закреплен микропереключатель 9. На- станине закреплен упор 10. На шпинделе 2 расположен центробежный датчик, состоящий из корпуса 11, в пазах которого на осях 12 установлены рычажки 13, охваченные эластичным кольцом 14} а на верхние концы рычажков 13 опирается шайба 15 с пружиной 16. Шайба 15

45464

контактирует с шайбой 17, которая контактирует со щетками 18, расположенными в щеткодержателях на корпусе

винтоверта 1. Для линейного перемещения винтоверта 1 пневмоцилиндр 19 соединен с его корпусом, К пневмо- цилиндру 19 рабочая среда подается по трубопроводам, соединенным с источниЮ ком рабочего тела. От того же источника осуществляется питание двигателя винтоверта 1 и пневмоэлектрических элементов системы управления через систему регуляторов давления и трех15 мембранное пневмореле 39. 1 ил.

Изобретение относится к автоматизации технологических процессов в машиностроении и приборостроении ,в частности, к средствам автоматизации операций завинчивания резьбовых деталей, например болтов, винтов, гаек. Цель изобретения - повышение качества сборки при снижении количества несобранных крепежных элементов. Пневмовинтоверт содержит винтоверт 1 со шпинделем 2, ключом 3 и кнопкой ручного включения реверса шпинделя. На корпусе винтоверта 1 смонтированы пневмоцилиндр 5 и штифт 6 с пружиной 7 и клином 8. Кнопка 4 является поршнем пневмоцилиндра 5 и в выключенном правом положении удерживается пружиной, расположенной в корпусе винтоверта 1. На пневмоцилиндре 5 закреплен микропереключатель 9. На станине закреплен упор 10. На шпинделе 2 расположен центробежный датчик, состоящий из корпуса 11, в пазах которого на осях 12 установлены рычажки 13, охваченные эластичным кольцом 14, а на верхние концы рычажков 13 опирается шайба 15 с пружиной 16. Шайба 15 контактирует с шайбой 17, которая контактирует со щетками 18, расположенными в щеткодержателях на корпусе винтоверта 1. Для линейного перемещения винтоверта 1 пневмоцилиндр 19 соединен с его корпусом. К пневмоцилиндру 19 рабочая среда подается по трубопроводам, соединенным с источником рабочего тела. От того же источника осуществляется питание двигателя винтоверта 1 и пневмоэлектрических элементов системы управления через систему регуляторов давления и трехмембранное пневмореле 39. 1 ил.

Изобретение относится к автомати- зации технологических процессов в машиностроении и приборостроении, в частности к средствам автоматизации операций завинчивания резьбовых деталей, например болтов, винтов, гаек.

Цель изобретения - повышение качества сборки при снижении количества несобранных крепежных элементов за счет выполнения функциональной связи привода вращения пневмовинтоверта с датчиками крайних положений.

На чертеже представлен пневмовин- товерт.

Пневмовинтоверт состоит из типового пневматического винтоверта 1, содержащего шпиндель 2 с ключом 3 и кнопку 4 ручного включения реверса шпинделя. На корпусе винтоверта 1 смонтированы пневмоцилиндр 5 и штифт 6 с пружиной 7 и клином 8. Кнопка 4 является поршнем пневмоцилиндра 5 и в выключенном правом положении, которое изображено на чертеже, удерживается пружиной, расположенной в корпусе винтоверта 1, К пневмоцилиндру 5 при- креплен микропереключатель 9 так,

t

что его кнопка может взаимодействовать с клином 8. Нижний конец штифта 6 расположен над упором 10, а верхний заходит в поперечное отверстие

стенки пневмоцилиндра 5 в зоне его левой нерабочей полости.

На шпинделе 2 закреплен центробежный датчик, состоящий из корпуса 11, в пазах которого на осях 12 на- ходятся рычажки 13. Нижние концы эти рычажков стянуты эластичным кольцом 14, На их верхние торцы опирается шайба 15, выполненная из электроизо05

0

с 0 5

0

ляционного материала и поджимаемая вниз пружиной 160 К шайбе 15 сверху присоединена медная шайба 17, контактирующая с меднографитными щётками 18, которые прикреплены к корпусу винтоверта и электроизолированы от него,

Пневмоцилиндр 19 своим штоком 20 соединен с корпусом винтоверта 1 и предназначен для выполнения его движений подачи. Подвод сжатого воздуха в полости пневмоцилиндра I9 осуществляется, например, пневмокомандоаппа- ратом по магистралям 21 и 22.

Система управления пневмовинтоверта построена на базе элементов пневмоавтоматики- высокого давления и элементов универсальной системы элементов промышленной пневмоавтоматики /УСЭПП). Она состоит из регуляторов 23 - 25 давления воздуха, обратного клапана 26, электропневмоклапана 27, пневмоэлектропреобразователей 28 - 31, дросселей 32 - 36, пневмоемкостей 37 и 38, универсального трехмембранно- го пневмореле 39 и пневмотумблера 40. Перечисленные элементы пневматически соединены между собой воздухопроводами 41 - 59 и электрически проводами 60 - 69. Провода 61 и 69 соединены через электротумблер 70.

В исходном положении сжатый воздух от пневмокомандоаппарата по магистрали 22 поступает в нижнюю полость пневмоцилиндра 19 и посредством поршня со штоком 20 удерживает винтоверт в верхнем полож ении. Верхняя полость пневмоцилиндра 19 и вся пневмосистема в это время через магистрали 21 и 41 соединена с атмосферой.

При завинчивании болта 71 в резьбовое отверстие детали 72 через планку 73 указанные соединяемые детали поступают на позицию сборки и располагаются соосно со шпинделем 2 и ключом 3. Болт 71 при этом базируется в отверстии планки 72.

Пневмовинтоверт работает следующим образом.

Пневмокомандоаппарат подает сжатый воздух по магистрали 21 в верхнюю полость пневмоцилиндра 19, а его нижнюю полость Через магистраль 22 со-

единяет с атмосферой. При поступлении 15 и винтоверт 1 штоком 20 поднимается

сжатого воздуха в верхнюю полость -г пневмоцилиндра 19 поршень со штоком 20 опускаются и осуществляют подачу винтоверта 1 вниз. Из нижней полости пневмоцилиндра 19 воздух через пнев- мокомандоаппарат уходит в атмосферу. Одновременно с опусканием вниз винтов верта 1 сжатый воздух давлением Р из магистрали 21 поступает в воздухопроводы 41 и 42, регулятор 23 давле- ния, воздухопровод 43 и пневмодвига-i тель винтоверта 1, который начинает вращать шпиндель 2 совместно с ключом 3 в направлении завинчивания. Регулятором 23 давления устанавливается такое давление сжатого воздуха, при .котором крутящий момент на шпинделе будет недостаточным, чтобы повредить резьбу в случае заклинивания, но

обеспечит наживление и начальное за- 35 хопроводы 45, 47, 46 и 44. Из возду-

винчивание резьбовых деталей.

При опускании вниз винтоверта I , вращающийся ключ 3 входит в контакт с головкой болта 71, захватывает ее и завинчивает болт 71 в резьбовое отверстие детали 72. По мере завинчивания болта 71 винтоверт 1 постепенно опускается вниз совместно с закрепленными на нем штифтом 6 и микропереключателем 9. Когда штифт 6 войдет в контакт с упором 10, штифт 6 остановится, а винтоверт 1 продол-i жит подачу вниз и завинчивание болта 71. В результате этого верхний конец штифта 6 выходит в левую полость пневмоцилиндра 5 и препятствует перемещению поршня 4 (кнопки включения pei верса) влево.

Клин 8 воздействует на кнопку

хопровода 46 сжатый воздух проходит в правую полость пневмоцилиндра 5, толкает поршень влево и переключает винтоверт 1 на реверсивное вращение

40 шпинделя 2. Одновременно с этим сжатый воздух под давлением Р проходит через обратный клапан 26 и воздухо-j. провод 43 в пневмодвигатель винтовер- та 1. Поскольку Р Р„ , то крутящий

45 момент на шпинделе в процессе реверса увеличивается.

За счет реверса заклинивание резьбы устраняется и болт 71 может точнее сориентироваться относительно резь-

50 бового отверстия. После реверса шпиндель 2 опять начинает прямое вращение и выполняет операцию завинчивания болта 71. Если при повторной , попытке сборки резьбовых деталей

микропереключателя 9 и подает напря- g5снова произойдет заклинивание резьбы}

жение на катушку электропневмоклапа-то реверс тоже повторится. Пневмона 27. Происходит его переключение,сигналы о реверсе поступают по воздуза счет чего сжатый воздух давлениемхопроводу 44 и фиксируются счетчиком

Р из воздухопровода 41 через электро-(не показан), который после нескольп

пневмоклапан 27, воздухопровод 45, обратный клапан 26 и воздухопровод 43 поступает в двигатель винтоверта I.

Давление Р Р. поэтому крутяищй момент на шпинделе возрастает, чем обеспечивается завинчивание болта 71 на всю длину и необходимая степень его затяжки. После затяжки пневмокомандоаппарат подает сжатый воздух по магистрали 22 в нижнюю полость пневмоцилиндра 19, а верхнюю полость через магистраль 21 и Пневмокомандоаппарат соединяет с атмосферой,

вверх . Таким образом функционирует пневмовинтоверт при нормальном протекании процесса завинчивания.

Если по какой-либо причине прои- зойдет заклинивание резьбы, то система управления пневмовинтоверта вырабатывает команду на реверсивное вращение шпинделя 2. Это происходит следующим образом.

При заклинивании резьбы вращение шпинделя 2 прекращается, эластичное кольцо 14 тянет нижние концы рычажков 13 до упора в шпиндель 2, а верхние их концы поднимают вверх шайбы 15 и 17, сжимая пружину 16, и замыкают контакт щетки 18 - шайба 17. В результате этого включается электро- пневмоклапан 27 и сжатый воздух из воздухопровода 41 поступает в возду-

хопровода 46 сжатый воздух проходит в правую полость пневмоцилиндра 5, толкает поршень влево и переключает винтоверт 1 на реверсивное вращение

шпинделя 2. Одновременно с этим сжатый воздух под давлением Р проходит через обратный клапан 26 и воздухо-j. провод 43 в пневмодвигатель винтовер- та 1. Поскольку Р Р„ , то крутящий

момент на шпинделе в процессе реверса увеличивается.

За счет реверса заклинивание резьбы устраняется и болт 71 может точнее сориентироваться относительно резь-

бового отверстия. После реверса шпиндель 2 опять начинает прямое вращение и выполняет операцию завинчивания болта 71. Если при повторной попытке сборки резьбовых деталей

ких неудачных попыток сборки резъбово воздуха давлением Р

тель винтоверта 1

10

15

20

25

30

го соединения может подавать команды на замену некондиционных деталей.

Продолжительность реверса шпинделя 2 зависит от продолжительности включения электропневмоклапана 27 и регу лируется посредством дросселя 33. При этом в полость В трехмембранного пневмореле 39 из воздухопровода 50 через воздухопровод 54 подводят сжатый воздух давлением Р5 и поэтому воздухопроводы 52 и 56 сообщают между собой через полости Т, а выход воздухопровода 53 в полость А перекрывают, В процессе реверса сжатый воздух от электропневмоклапана- 27 поступает в воздухопровод 47, регулятор 24 давления, где понижается до Р&, и воздуховоды 49 и 52, полость Г пневмореле 39, воздухопровод 569 заполняет емкость 37 и замыкает НО контакты пневмоэлектропреобразо- вателя 28, После этого питание катушки электропневмоклапана осуществляется по цепи: провода 63 и 64, НО контакты пневмоэлектропреобразователя 28, провода 62 и 61. Цепь питания катушки через контакты щетки 18 - шайба 17 в процессе реверсивного вращения шпинделя прерывается, так как срабатывает центробежный датчик.

Когда сжатый воздух давлением Р2, пройдя дроссель 32.и воздухопровод J 51, заполнит полость Б пневмореле , 39э то произойдет его переключение, поскольку в это время давление в полости Б больше давления в полости В (Рг Рэ). В результате этого выход воздухопро вода 52 в полость Г перекрывается, прекращается подача сжатого воздуха в воздухопровод 56, емкость 37 и пневмо- электропреобразователь 28, и через дроссель 33 они начинают освобождаться от сжатого воздуха. За счет этого $ НО контакты пневмоэлектропреобразо- вателя 28 размыкаютсяs т.е. размыкается цепь питания катушки электропневмоклапана 27, проход воздуха через него из воздухопровода 41 в воздухопровод 45 прекращается и по-, следний сообщается с атмосферой. Правая полость пневмоцилиндра 5 тоже сообщается с атмосферой через воздухом проводы 46 и 45, электропневмоклапа- . ны 27, поршень отходит в правое крайнее положение, и реверс шпинделя прекращается . Поскольку по воздухопроводу 43 продолжается подача сжатого

35

40

50

опять начинает вращ завинчивания.

Таким образом, р 33 скорость истечен из емкости 37 и пне вателя 28 в атмосфе ровать продолжитель шпинделя.

Дроссель 32 пред держки возрастания Б и переключения пн того момента, пока емкость 37 и не сра электропреобразоват

Когда после пере ле 39 воздухопровод щатся между собой ч то сжатый воздух по 55 поступит в пневм зователь 30, разомк такты и отключит пи электропневмоклапан тельность отключени случае регулируется Это необходимо для дупредить включение замыкания контакта 17 в момент останов переходе от обратно щению.

Для начала враще ратном направлении винта при его завин ся тумблер 70 и пне Тумблер 70 замыкает тушки электропневмо провода 61 и 69, НЗ электропреобразоват 63 и 60, и при пода в воздухопровод 41 ется реверсивное вр Из воздухопровода 6 поступает в пневмот по воздухопроводу 5 проходит в емкость ропреобразователь 3 ния емкости 38 прои ние пневмоэлектропр его НЗ контакты раз чают питание катушк клапана 27, реверс ется и начинается е ние. Продолжительно реверса шпинделя ре лем 36. Последовате нирования остальных

ч о пневмодвига- то шпиндель 2

0

5

0

5

0

$

5

0

0

опять начинает вращаться в сторону завинчивания.

Таким образом, регулируя дросселем 33 скорость истечения сжатого воздуха из емкости 37 и пневмоэлектрообразо- вателя 28 в атмосферу, можно регулировать продолжительность реверса шпинделя.

Дроссель 32 предназначен для за--, держки возрастания давления в полости Б и переключения пневмореле 39 до того момента, пока не заполнится емкость 37 и не сработает пневмо- электропреобразователь 28,

Когда после переключения пневморе- ле 39 воздухопроводы 53 и 55 сообщатся между собой через камеру А, то сжатый воздух по воздухопроводу 55 поступит в пневмоэлектропреобра- зователь 30, разомкнет его НЗ контакты и отключит питание катушки электропневмоклапана 27. Продолжительность отключения питания в этом случае регулируется дросселем 35. Это необходимо для того, чтобы предупредить включение реверса за счет замыкания контакта щетки 18 - шайба 17 в момент остановки шпинделя при переходе от обратного к прямому вращению.

Для начала вращения шпинделя в обратном направлении для наживления винта при его завинчивании включается тумблер 70 и пневмотумблер 40. Тумблер 70 замыкает цепь питания катушки электропневмоклапана через провода 61 и 69, НЗ контакты пневмо- электропреобразователя 31, провода 63 и 60, и при подаче сжатого воздуха в воздухопровод 41 сразу же включается реверсивное вращение шпинделя. Из воздухопровода 60 сжатый воздух поступает в пневмотумблер 40, затем по воздухопроводу 59 и дросселю 36 проходит в емкость 38 и пневмоэлект- ропреобразователь 31. После заполнения емкости 38 происходит переключение пневмоэлектропреобразователя 37, его НЗ контакты размыкаются, отключают питание катушки электропневмоклапана 27, реверс шпинделя прекращается и начинается его прямое вращение. Продолжительность начального реверса шпинделя регулируется дросселем 36. Последовательность функционирования остальных элементов схемы

остается прежней. Если заклинивание резьбы случится после начального . реверса шпинделя, то пов.торное включение реверса.происходит в ранее описанной последовательности.

Чтобы настроить резьбосборочную установку на разборку резьбовых соединений, т.е. на отвинчивание, необходимо обеспечить только реверсивное вращение шпинделя. Для этого включается тумблер 70 (пневмотумблер 40 отключен) и упор 10 отводится в сторону с целью избежать его взаимодействие со штифтом 6.

Формула изобр е.т е н и я

Пневмовинтоверт, содержащий корпус с размещенными на нем пневмодви- гателями линейного перемещения и вращения, на валу которого установле датчик реверса, а двигатель вращения связан с датчиком и магистралью подачи рабочего тела через распределитель, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сборки при снижении количества несобранных (крепежных элементов,связь двигателя вращения с датчиком реверса выполнена в виде последовательно соединенных электропневмоклап.ана и трех- мембранного пневматического реле, первая камера управления которого соединена с магистралью, а вторая через дроссель и регулятор давления - с выходом электропневмоклапана, при этом первый выход реле соединен с ресивером, дросселем и первым пневмо- электрическим датчиком, замыкающие контакты которого соединены .параллельно контактам блокирующего датчика и обмотке электропневмоклаплна,

а второй выход реле соединен с вторым пневмоэлектрическим датчиком, размыкающим контакты которого последовательно соединены с замыкающими контактами третьего пневмоэлектрического

датчика, которые последовательно

датчику реверса соединены с обмоткой электропневмоклапана, а размыкающие контакты четвертого пневмоэлектричес- кого датчика последовательно тумб-

леру подключены к обмотке электро- клапана, при этом четвертый электро- пневматический датчик через ресивер, дроссель и пневмопереключатель соединен с первой камерой управления трехмембранного реле.