Система управления гайковертом Советский патент 1989 года по МПК B25B21/00 

н

«

ОС

со со

сигнал датчика 3 крутящего момента в цифровой код, Срабатьюает блок 5 сравнения,и вьщает сигнал на включение интегратора 7 и счетчика 9 угла поворота, при этом постоянно работает блок 8 дифференцирования. При достижении приращения угла поворота на выходе счетчика 9 угла поворота значения и f срабатывает второй блок 10 сравнения, который вьщает сигнал на запись в регистр значения М, соответствующего углу cf- поворота, включение блока 11 вычисления, интегратора 7 и блока 8 дифференцирования. На выходе интегратора 7 к это89972

му моменту времени сформируется дво- ичньй код, пропорциональный интегралу крутящего момента затяжки, а на выходе блока 8 дифференцирования - код, пропорциональный дифференциалу крутящего момента по углу поворота гайки резьбового соединения. Счетчик 12 угла поворота начнет отсчитывать

(О угол затяжки, начиная со значения . При достижении требуемого угла поворота срабатывает блок 13 сравнения и вьщает сигнал на вход блока 2 управления двигателем 1, который равляет торможением и остановкой двигателя 1, 1 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к системам управления гайковертом. Цель изобретения является повышение точности за счет учета нелинейной зависимости крутящего момента от угла поворота гайки резьбового соединения. После включения блока 2 управления на двигатель 1 подается напряжение. Датчик 3 крутящего момента контролирует значение крутящего момента, а блок 4 измерения крутящего момента преобразует сигнал датчика 3 крутящего момента в цифровой код. Срабатывает блок 5 сравнения и выдает сигнал на включение интегратора 7 и счетчика 9 угла поворота, при этом постоянно работает блок 8 дифференцирования. При достижении приращения угла поворота на выходе счетчика 9 угла поворота значения *098д₂ срабатывает второй блок 10 сравнения, который выдает сигнал на запись в регистр значения М ₂, соответствующего углу δ₂ поворота, включение блока 11 вычисления, интегратора 7 и блока 8 дифференцирования. На выходе интегратора 7 к этому моменту времени сформируется двоичный код, пропорциональный интегралу крутящего момента затяжки, а на выходе блока 8 дифференцирования - код, пропорциональный дифференциалу крутящего момента по углу поворота гайки резьбового соединения. Счетчик 12 угла поворота начнет отсчитывать угол затяжки, начиная со значения δ₂. При достижении трубуемого угла поворота срабатывает блок 13 сравнения и выдает сигнал на вход блока 2 управления двигателем 1, который управляет торможением и остановкой двигателя 1. 1 ил.

25

Изобретение относите к мапшно- 20 строению, а именно к системам управ ения гайковертами, и может быть исользовано в любой отрасли промышлен ости при сборке резьбовых соедине- ий.

Цель изобретения - повьшение точности за счет учета нелинейной зависимости крутящего момента, от угла пово- тора гайки резьбового соединения.

На чертеже изображена функциональ- ная схема системы управления гайковертом.

Система управления гайковертом содержит двигатель 1 с блоком 2 управления, датчиком 3 крутящего момента is с блоком 4 его измерения, первый блок 5 сравнения, регистр 6, интегратор 7, блок 8 дифференцирования, первьй счетчик 9 угла поворота, второй блок 10 сравнения, блок 11 вычисления, второй 40 счетчик 12 угла поворота, третий блок 13 сравнения и датчик 14 угла поворота..

Датчик 3 крутящего момента соединен с входом блока 4 измерения пос- 45 леднего. Выход блока 4 измерения крутящего момента соединен с входом блока 5 сравнения и с первыми входами регистра 6, интегратора 7 и блока 8 дифференцирования. На второй вход первого блока 5 сравнения подается двоичньй код, соответствующий значению момента М, Выход первого блока 5 сравнения подключен к первому входу первого счетчика 9 угла поворота и второму йходу интегратора 7,

Выход первого счетчика 9 угла поворота соединен с входом второго блока 10 сравнения, на другой вход

50

55

5

0

is0

5

0

5

которого подается код, соответствующий заданному приращению if угла поворота. Выход второго блока 10 сравнения подключен к первому входу блока 11 вычисления, второму входу регистра 6, третьему входу интегратора 7 и второму входу блока 8 дифференцирования. Выход интегратора 7 соединен с вторым входом блока 11 вычисления, к третьему входу которого подсоединен выход регистра 6, а к четвертому входу - выход блока 8 дифференцирования.

Выход блока 11 вычисления соединен с первым входом второго счетчика 12 угла поворота, выход которого связан с входом третьего блока 13 сравнения. На второй вход третьего блока 13 сравнения подается код, соответ- ствуняций требуемому значению угла .( затяжки.

Выход третьего блока 13 сравнения соединен с входом блока 2 управления двигателем 1, Выход датчика 14 угла поворота подключен к вторым входам первого и второго счетчиков 9 и 12 угла поворота, третьему входу блока 8 дифференцирования и четвертому входу интегратора 7.

Система управления гайковертом работает следукщим образом, , После включения блока 2 управления на двигатель 1 подается напряжение, соответствующее требуемому эна- чению скорости вращения двигателя 1, который приводит во вращение гайку резьбового соединения (не показано). .

Датчик 3 крутящего момента контролирует значение крутящего момента, приложенного к гайке резьбового соединения, а блок 4 измерения крутящего момента преобразует сигнал датчи- -ка 3 крутящего момента в цифровой код. На этапе затяжки резьбового соединения при достижении крутящим моментом значения М. срабатывает блок 5 сравнения и вьщает сигнал на включение интегратора 7 и счетчика 9 угла поворота. При этом постоянно работает блок 8 дифференцирования. При достижении приращением угла поворота на выходе счетчика 9 угла поворота значения л ( срабатывает второй блок 10 сравнения, который выдает сигнал на запись в регистр 6 значения М, соответствунлцего значению угла tf затяжки, включение блока 11 вычисления и включение интегратора 7 и блока 8

дифференцирования. На выходе интегра- 20интегратора, первьй блок сравнения

тора 7 к этому моменту времени сфор-выходом соединен с первым входом пермируется двоичный код, пропорциональ-вого счетчика угла и вторым входом

I гинтегратора, первый счетчик угла выный значению MdLf, а на выходе бло-ходом связан с входом второго блока

25

Ч , ка 8 дифференцирования - код, пропорdMционапьный значению j,, %

11 вычисления через интервал времени порядка нескольких десятков микросекунд вьщает на вход предварительной . установки счетчика 12 угла поворота вычисленное значение (f ,

После этого счетчик 12 угла пово- рота начинает отсчитывать угол затяжки, начиная со значения q . При достижении углом затяжки значения Ц то срабатывает блок 13 сравнения и выдает сигнал на вход блока 2 управления двигателем 1, который управляет торможением и остановкой двигателя 1.

Изобретение в результате применения для расчета предварительного угла затяжки,, зависимости, учитьшающей нелинейную взаимосвязь крутящего момента и угла затяжки, позволяет определять эту величину с точностью

30

35

40

45

сравнения, подключенного выходом к первому входу блока вычисления, второму входу регистра и третьему входу интегратора, соединенного выходом с вторым входом блока вычиdлeния, подсоединенного третьим входом к выходу регистра, блок вычисления выходом соединен с первым входом второго счетчика угла, связанного выходом с входом третьего блока сравнения, подключенного выходом к входу блока управления двигателем, датчик угла поворота выходом подсоединен к вторым входам первого и второго счетчиков угла и четвертому входу интегратора, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности, она снабжена блоком дифференцирования, соединенным первым входом с выходом блока измерения крутящего момента, вторым входом - с выходом второго блока сравнения, третьим входом - с выходом датчика угла поворота, а выходом- с четвертым входом блока вычисления.

Редактор И.Касарда

Составитель И.Лихачев

Техред Л.Сердюкова Корректор И.Муска

Заказ 3625/20

Тираж 778

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

порядка ± 2% и повысить точность достижения требуемого значения усилия затяжки резьбового соединения. Пог- рещность при этом не превышает + 8% от требуемого значения.

Формула изобретения

Система управления гайковертом, содержащая размещенные на выходном валу двигателя датчики угла поворота и крутящего момента, блок управления двигателем, первый, второй и третий блоки сравнения, регистр, интегратор, первый и второй счетчики угла поворота, блок вычисления, блок измерения крутящего момента, соединенный выходом с входом первого блока сравнения и первыми входами регистра и

сравнения, подключенного выходом к первому входу блока вычисления, второму входу регистра и третьему входу интегратора, соединенного выходом с вторым входом блока вычиdлeния, подсоединенного третьим входом к выходу регистра, блок вычисления выходом соединен с первым входом второго счетчика угла, связанного выходом с входом третьего блока сравнения, подключенного выходом к входу блока управления двигателем, датчик угла поворота выходом подсоединен к вторым входам первого и второго счетчиков угла и четвертому входу интегратора, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности, она снабжена блоком дифференцирования, соединенным первым входом с выходом блока измерения крутящего момента, вторым входом - с выходом второго блока сравнения, третьим входом - с выходом датчика угла поворота, а выходом- с четвертым входом блока вычисления.

Подписное