Многошпиндельный гайковерт

 

МНОГОШПИНДЕЛЬНЫЙ ГАЙКОВЕРТ, содержащий двигатель, шпиндели с рабочими головками, кинематически связанными с валом двигателя, на валу которого установлен датчик момента , электромагнитные муфты, установленные на каждом шпинделе, и блок управления электромагнитными муфта-, ми, включающий в себя компаратор, связанньй входом с выходом датчика момента, первый счетчик импульсов, подключенный счетным входом к выходу мультивибратора, а выходами - к входам первого дешифратора, соединенного выходами с первыми входами первых, по числу шпинделей, элементов И, подключенных выходами к управляющим входам первых транзисторных ключей, связанных коллекторами через соответствующие катушки возбуждения электромагнитных муфт с первым вьгоодом блока питания, а эмиттерами - с вторым выводом блока питания, датчик угла, установленный на валу двигателя и подключенный выходом к первому входу второго элемента И, соединенного вторым входом с выходом компаратора, а выходом - со счетным входом второго счетчика импульсов, подключенного сбросовым входом к выходу мультивибратора , а выходами - к входам второго дешифратора, подключенного выходами к входам первого программного переключателя, связанного выходами с входами третьего элемента И, первьй элемент НЕ, подключенный входом к выходу мультивибратора, а выходом - к вторым входам первых элементов И, отличающийся тем, что, с целью повышения точности контроля при сборке резьбовых соединений, в многошпиндельньй гайковерт введены сдвигающий регистр, первый и второй триггеры, четвертый и пятый элементы И, второй компаратор , вторые транзисторные ключи, второй элемент-НЕ, индикаторы и второй программньш переключатель,соединенный входами с выходами дешифратора , а выходами - с входами с:А четвертого элемента И, подключенного выходом к первому входу первого триггера, инверсным выходом - к первому входу пятого элемента И, а вторым входом - к выходу мультивибратора и к первому входу второго триггера, связанного вторым входом с вьгходом третьего элемента И, а прямым выходом - с вторым входом пятого элемента И, подключенного выходом к информационному входу. сдвигающего регистра, соединенного установочным входом с выходом мультивибратора , а разрядными выходами с соответствующими базами вторьк транзисторных ключей, подключенных

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (И ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3654951/24-24(22) 17. 10.83 (46) 28,02.85. Бюл. И - 8 (72) В.В. Устинов (71) Специализированное конструкторское бюрб по механизации и автоматизации слесарно-сборочных работ (53) 621.503.55 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 921840, кл. В 25 В 21/00, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 1037212; кл. С 05 В 19/08, 1982 .(прототип). (54)(57) МНОГОШПИНДЕЛЬНЫЙ ГАЙКОВЕРТ, содержащий двигатель, шпиндели с рабочими головками, кинематически связанными с валом цвигателя, на валу которого установлен датчик момента, электромагнитные муфты, установленные на каждом шпинделе, и блок управления электромагнитными муфта-. ми, включающий в себя компаратор, связанный входом с выходом датчика момента, первый счетчик импульсов, подключенный счетным входом к выходу мультивибратора, а выходами — к входам первого дешифратора, соединенного выходами с первыми входами первых, по числу шпинделей, элементов И, подключенных выходами к управляющим входам первых транзисторных ключей, связанных коллекторами через соответствующие катушки возбуждения электромагнитных муфт с первым выводом блока питания, а эмиттерами — с вторым выводом блока питания, датчик угла, установленный на валу двигателя и подключенный выходом к первому входу второго элемента И соединенного

4(s1) G 05 В 19/08 В 25 В 21/00 вторым входом с выходом компаратора, а выходом — со счетным входом второго счетчика импульсов, подключенного сбросовым входом к выходу мультивибратора, а выходами — к входам второго дешифратора, подключенного выходами к входам первого программного переключателя, связанного выхоцами с входами третьего элемента И, первый элемент HE подключенный входом к выходу мультивибратора, а выходом — к вторым входам первых элементов И, отличающийся тем, что, с целью повышения точности контроля при сборке резьбовых соединений, в многошпиндельный гайковерт введены сдвигающий регистр, первый и второй триггеры, четвертый и пятый элементы И, второй компаратор, вторые транзисторные ключи, второй элемент.НЕ, индикаторы и второй программный переключатель,сое-, диненный входами с выходами дешифратора, а выходами — с входами четвертого элемента И, подключенного выходом к первому входу первого триггера, инверсным выходом — к первому входу пятого элемента И, а вторым входом — к выходу мультивибратора и к первому входу второго триггера, связанного вторым входом с выходом третьего элемента И, а прямым выходом — с вторым входом пятого элемента И, подключенного выходом к информационному входу . сдвигающего регистра, соединенного установочным входом с выходом мультивибратора, а разрядными выходами— с соответствующйми базами вторых транзисторных ключей, подключенных

1142814 эмиттерами к второму выводу блока . питания, а коллекторами через инди.каторы — к первому выводу блока питания, причеМ первый вход второго компаратора подключен к шине "ВелиИзобретение относится к машиностроению, а именно к гайковертам, и может быть использовано при сборке групповых резьбовых соединений.

Известен многошпиндельный гайко- 5 верт, содержащий двигатель, датчик момента, установленный на его валу, шпиндели с рабочими головками, ведомые валы с электромагнитными муфтами, блок управления, содержащий компаратор, вход которого соединен с выходом датчика момента, распределитель импульсов, мультивибратор, элементы И, элемент НЕ, соединенный с выходом ждущего мультивибратора, транзисторные ключи, соединенные с катушками возбуждения электромагнитннх мумт, сцепления (1) .

Однако данный гайковерт отличается недостаточно высокой точностью контроля усилия при затяжке, отсутствием информации о качестве затяжки.

Наиболее близким техническим решением к данному является многошпин- 5 дельный гайковерт, содержащий двигатель, шпиндели с рабочими головками, кинематически связанные с валом двигателя, на валу которого установлен датчик момента, электромагнитные 30 муфты, установленные на каждом шпинделе, и блок управления, включающий в себя первый компаратор, входом связанный с выходом датчика момента, а выходом — с входом мультивибратора, первый счетчик импульсов, подключенный счетным входом к выходу мультивибратора и выходами к входам дешифратора, соединенного выходами с .первыми входами первых элементов И, 4g число которых равно числу шпинделей, вторые входы которых соединены через первый элемент НЕ с выходом мультивибратора, выходы первых элементов И соединены выходами с базам1и транзис- 45 чина момента затяжки", второй вход— к выходу датчика момента, а выход к входу мультивибратора, соединен— ного входом через второй элемент НЕ с третьим входом второго элемента И. торных ключей, связанных коллекторами через соответствующие катушки возбуждения электромагнитных муфт с одним выводом источника питания, а эмиттерами — с другим выводом источника питания, второй счетчик импульсон, выходами соединенный с входами первого программного переклю. чателя, связанного выходами с входом второго элемента И,, датчик угла, установленный на валу двигателя и подключенный выходом через третий элемент И к счетному входу второго счетчика импульсов (2) .

К недостаткам данного изобретения относится отсутствие информации о качестве затяжки,что приводит к скрытьм дефектам при сборке резьбовых соединений с отклонениями геометрических размеров так как при этом контролируемая величина (момент или угол) находятся в поле допуска.

Цель изобретения — повышение о точности контроля при сборке резьбовых соединений.

Поставленная цель достигается тем, что в многошпиндельный гайковерт, содержащий двигатель, шпиндели с рабочими головками, кинематически связанными с валом двигателя, на валу которого установлен датчик момента, электромагнитные муфты, установленные на каждом шпинделе, и блок управления электромагнитными муфтами, включающий в себя компаратор, связанный входом с выходом дат- чика момента, первый счетчик импульсов, подключенный счетным входом к выходу мультивибратора, а выходами — к входам дешифратора, соединенного выходами с первыми входами первых, по числу шпинделей, элементов И, подключенных выходами к управляющим входам первых транзисторных ключей, связанных коллекторами

1142814

50 через соответствующие катушки возбуждения электромагнитных муфт с первым выводом блока питания, а эмиттерами — с вторым выводом блока питания, датчик угла, установленный на валу двигателя и подключенный выходом к первому входу второго элемента И, соединенного вторым входом с выходом компаратора, а выходом — со счетным входом второго 10 счетчика импульсов, подключенного сбросовым входом к выходу мультивибратора, а выходами — к входам второго дешифратора, подключенного выходами к входам первого программного пере- 15 ключателя, связанного выходами.с входами третьего элемента И, первый элемент НЕ подключенный входом к выходу мультивибратора, а выходом к вторым входам первых элементов И, 20 введены сдвигающий регистр, первый и второй триггеры, четвертый и пятый элементы И, второй компаратор, вторые транзисторные ключи, второй эле. мент НЕ, индикаторы и второй прог- 25 раммный переключатель, соединенный входами с выходами дешифратора, а выходами — с входами четвертого элемента И, подключенного выходом к первому входу первого триггера, ин- 50 версным выходом — к первому входу пятого элемента И, а вторым входомк выходу мультивибратора и к первому входу второго триггера, связанного вторым входом с выходом третье- 35 го элемента И, а прямым выходом— с вторым входом пятого элемента И, подключенного выходом к информационному входу сдвигающего регистра, соединенного установочным входом 40

1 с выходом мультивибратора, а разряд- ными выходами — с соответствующими базами вторых транзисторных ключей, подключенных эмиттерами к второму выводу блока питания, а коллекторами 45 через индикаторы — к первому выводублока питания, причем первый вход второго компаратора подключен к шине

"Величина момента затяжки", второй вход — к выходу датчика момента, а выход — к входч мультивибратора, соединенного со входом через второй элемент НЕ с третьим входом второго элемента И.

На фиг.1 — дана функциональная схема гайковерта, на фиг.2 — временная диаграмма.

Многошпинлельный гайковерт содержит двигатель 1, датчик момента 2, датчик угла 3, шпиндели 4 с рабочими головками, ведомые валы 5, электромагнитные муфты 6, ведомые шестерни 7, редукторы 8, центральную шестерню 9, блок управления 10, содержа. щий блок питания 11, второй компаратор 12, мультивибратор .13, первый счетчик импульсов 14, первый дешифратор 15, первые элементы И 16, первый элемент HE 17, первые транзисторные ключи 18, катушки возбуждения 19 электромагнитных муфт, второй счетчик импульсов 20, второй дешифратор 21, первый программный переключатель 22, третий элемент И

23, второй программный переключатель 24, второй элемент И 25, пер— вый компаратор 26, второй элемент HE 27, четвертый элемент И 28, первый и второй триггеры 29, 30, пятый элемент И 31, сдвигающий регистр 32, вторые транзисторные ключи 33, индикаторы 34.

Многошпиндельный гайковерт работает следующим образом.

Рабочими головками гайковерт устанавливают на гайки (не указаны) резьбового соединения и включают двигатель 1 и блок 10 управления, предварительно установленный в исходное состояние (не показано).

После включения двигателя 1 вращение с центральной шестерни 9 передается ведомым шестерням 7 и за счет остаточного момента (4-5Х от номинального момента, передаваемого муфтой) в электромагнитных муфтах сцепления вращения и передается через редукторы 8 на рабочие головки.

При этом происходит свободное навинчивание гаек всеми шпинделями.

После соприкосновения торцов гаек с опорной поверхностью собираемого узла все шпиндели кроме первого останавливаются, ъак как счетчик 14 находится в нулевом состоянии и на первом выходе дешифратора 15 есть напряжение "1", на выходе ждущего мультивибратора 13 напряжение отсутствует, поэтому на выходе элемента НЕ 17 также имеется напря" жение "1" следовательно, для первого элемента И 16 выполняется условие совпадения, соответствующий транзисторный ключ 18 открыт, катушка 19 возбуждения соединена с

1142814 блоком 11 питания, муфта 6 сцепления включена и передает вращение на рабочую головку, а для остальных элементов И 16 условие совпадения не выполняется, поэтому ос- 5 тальные транзисторные ключи 18 закрыты, катушки 19 возбуждения остальных муфт 6 Отключены от блока

11 питания, и муфты 6 момент не передают, а работают в режиме проскальзывания. Происходит затяжка первой гайки. При этом момент на гайке начинает возрастать, следовательно, начинает возрастать напряжение, снимаемое с датчика 2 моментаа

После достижения крутящим моментом величины с которой начинается отсчет угла затяжки (величина крутящего момента выбирается в пределах 20-30% требуемого момента затяжки), срабатывает компаратор 26, на его выходе появляется напряжение для третьего момента И 23 начинает выполняться условие совпадения, и выход датчика 3 угла соединяется с входом счетчика 20 импульсов.

При этом на выходах счетчика 20 начинает формироваться двоично-десятичный код, соответствующий коли- 30 честву импульсов, поступивших на вход счетчика. Дешифратором 2l двоично-десятичный код преобразуется в десятичный позиционный код, который поступает на входы программных пере- З ключателей 22 и 24.

При повороте шпинделя на минимально допустимый угол, код которого набран программным переключателем 22, на выходах элементов И 23 появляется що напряжение "1", триггер 30 устанавливается в единичное состояние, для элемента И 31 начинает выполняться условие совпадения, и на его выходе появляется напряжение "1". 45

При достижении крутящим моментом требуемой величины момента затяжки компаратор 12 срабатывает и на его выходе появляется сигнал, которым запускается ждущий мультивибратор 13, О на выходе ждущего мультивибратора 13 появляется импульс, длительность которого устанавливается в пределах

0 1-1 с счетчик 14 импульсов переЭ 9

55 ключается в следующее состояние и на следующем выходе дешифратора 15 появляется напряжение "1" условие совпадения для первого элемента И 16 перестает выполняться, транзисторный ключ 18 закрывается, муфта 6 отключается и шпиндель останавливается. Как только компаратор 12 срабатывает, перестает выполняться условие совпадения для элемента И 25, так как на выходе компаратора 12 появляется напряжение "1" то на выходе элемента НЕ 27 напряжение пропадает, что приводит к отключению входа счетчика 20 импульсов от датчика 3 угла. Если при этом угол затяжки не превысил максимально допустимый,код которого набран переключателем 24, то на выходе элемента И 28 напряжение "0", триггер 29, продолжает находиться в нулевом состоянии, для элемента И 31 выполняется условие совпадения„ и на его выходе напряжение "1". По импульсу ждущего мультивибратора !3 произвоцится запись

"1" с выхода элемента И 31 в сдвигающий регистр 32 и установка счетчика 20 и триггеров 29 и 30 в исходное положение„ чем осуществляется подготовка блока управления к измерению угла при затяжке очередной гайки. Если же угол затяжки превысил максимально допустимый, то триггер 29 устанавливается в ециничное состояние, условие совпадения для элемента И 31 перестает выполняться и в сдвигающий регистр 32 импульсом ждущего мультивибратора

"1" не записывается.

После окончания действия импульса ждущего мультивибратора 13 на выходе элемента НЕ 17 появляется

"1", начинает выполняться условие создания для следующего элемента И 16, .Открывается следующий транзисторный ключ 18, через который осуществляется подключение к блоку

11 питания катушки 19 возбуждения слецующей электромагнитной муфты 6, и происходит затяжка очередной raNки. Если угол затяжки очередной гайки находится в поле допуска„ образованного значениями минимально допустимого и максимально,цопустиМОГО уГлОв затяжки То происхОдит запись "1" в младший разряд сдвигающего регистра 32 и сдвиг информации на один разряд вправо, если же угол затяжки вышел из поля допуска, то

"1" не записывается, и производится только сдвиг записанной информации.

1142814

После окончания затяжки гаек всеми шпинделями отключаются двигатель и гайковерт снимают с затянутых гаек. При этом на выходах сдви-. гающега регистра, соответствующих шпинделям, угол затяжки которых по-. пал в поле допуска, присутствует напряжение "1", транзисторные ключи 33 открыты и индикаторы 34 сигнализируют, что дефектов нет. Если же для какого-либо шпинделя угол затяжки не попал в поле допуска, то на выходе сдвигающего регистра, / соответствующего этому шпинделю, напряжение "0" транзисторный ключ 33 закрыт, индикатор не горит, чем

5 осуществляется индикация о дефектном резьббвом соединении.

Иногошпиндельный гайковерт позволяет выявлять дефекты при сборке резьбовых соединений, что повышает надежность собираемых узлов и изделий в целом.

1142814

Составитель Н. Горбунова

Техред С. Легеза Корректор И. Эрдена.

Редактор О. Колесникова

Тираж 863 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 736/41

Филиал IIIIII "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4