Пневмовинтоверт

 

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.

СОЮЗ СОВЕТСНИК

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ!

РЕСПУБЛИК (19) (111

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4270448/30-08 (22) 30.06.87 (46) 07.06.89. Бюл.М 21 (71) Львовский сельскохозяйственный институт (72) И.Я.Кулинич, И.А.Нищенко, А.П,Гавриш и 10.Ã,Âàñþêîâ .(53) 621 .88 .087(088.8) (56) Патент США N - 4.333.220, кл. 29- 407, 1982.

Авторское свидетельство СССР

У 1171221, кл. В 23 P 19/06, 1981, Авторское свидетельство СССР

У 751613, кл. В 25 В 21/00, 1980 (51)4 В 23 P 19/06, В 25 В 21 ion (54) ПНЕВ1!ОВИНТОВЕРТ (57) 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 со шпинделем 2, ключом 3 и кнопкой ручного включения реверса шпинделя. На корпусе винтоверта 1 смонтированы з 14845 пневмоцилиндр 5 и штифт 6 с пружиной

7 и клином 8. Кнопка 4 является поршнем пневмоцилиндра 5 и в выключенном правом положении удерживается пружи5 ной, 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 15

46 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 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 за счет выполнения функциональной связи привода вращения пневмовинтоверта с датчиками крайних положений.

На чертеже представлен пневмовинтоверт.

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 прикреплен микропереключатель 9 так, ю 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 этих рычажков стянуты эластичным кольцом

14. На их верхние торцы опирается шайба IS выполненная из электроизо20

55 ляционного материала и поджимаемая вниз пружиной 16. К шайбе 15 сверху присоединена медная шайба 17 контактирующая с меднографитными щетками

l8 которые прикреплены к корпусу винтоверта H 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 19 осуществляется, например, пневмокомандоаппаратом 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 трехмембранного 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 положении. Верхняя полость пневмоцилиндра 19 и вся пневмосистема в это время через магистрали 21 и

41 соединена с атмосферой.

5 l48454

При завинчивании болта 71 в реэьбовое отверстие детали 72 через планку 73 указанные соединяемые дета-: ли поступают на позицию сборки и рас5 полагаются соосно со шпинделем 2 и ключом 3. Болт 71 при этом базируется в отверстии. планки 72.

Пневмовинтоверт работает следующим образом. 1О

Пневмокомандоаппарат подает сжатый воздух по магистрали 21 в верхнюю полость пневмоцилиндра 19, а его нижнюю полость через магистраль 22 соединяет с атмосферой. При поступлении !5 сжатого воздуха в верхнюю полость = пневмоцилиндра 19 поршень со штоком

20 опускаются и осуществляют подачу винтоверта 1 вниз. Иэ нижней полости пневмоцилиндра 19 воздух через пнев- 20 мокомандоаппарат уходит в атмосферу.

Одновременно с опусканием вниз винто1 верта 1 сжатый воздух давлением P из магистрали 21 поступает в воздухопроводы 41 и 42, регулятор 23 давле- 25 ния, воздухопровод 43 и пневмодвигатель винтоверта l который начинает вращать шпиндель 2 совместно с ключом

3 в направлении завинчивания. Регулятором 23 давления устанавливается 30 такое давление сжатого воздуха, при котором крутящий момент на шпинделе . будет недостаточным, чтобы повредить резьбу в случае заклинивания, но обеспечит наживление и начальное за- ЗБ винчивание резьбовых деталей.

При опускании вниз винтоверта 1 . вращающийся ключ 3 входит в контакт с головкой болта 7), захватывает ее и завинчивает болт 71 в резьбовое 40 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 45 войдет в контакт с упором 10, штифт

6 остановится, а винтоверт 1 продол -s 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 ре верса) влево, Клин 8 воздействует на кнопку микропереключателя 9 и подает напря.-. жение на катушку электропневмоклапана 27. Происходит его переключение, за счет чего сжатый воздух давлением

P из воздухопровода 41 через электропневмоклапан 27, воздухоправод 45, обратный клапан 26 и воздухопровод 43 поступает в двигатель винтоверта 1.

Давление Р ) Р,. поэтому крутящий 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 невмоцилиндра !9, а верхнюю полость через магистраль 21 и пневмокомандоаппарат соединяет с атмосферой, и винтоверт 1 штоком 20 поднимается вверх . Таким образом функционирует пневмовинтоверт при нормальном протекании процесса завинчивания.

Если по какой-либо причине произойдет 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 электропневмоклапан 27 и сжатый воздух из воздухопровода 41 поступает в воздухонроводы 45, 47, 46 и 44, Иэ 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 P проходит через обратный клапан 26 и воздухо-1. провод 43 в пневмодвигатель винтоверта 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 резьбового отверстия. После реверса шпиндель 2 опять начинает прямое вращение и выполняет операцию завинчивания болта 71. Если при повторной попытке сборки резьбовых деталей снова произойдет заклинивание резьбы, то реверс тоже повторится. Пневмосигналы о реверсе поступают по воздухопроводу 44 и фиксируются счетчиком (не показан), который после несколь-.

7 14845 ких неудачных попыток сборки резьбово

ro соединения может подавать команды на замену некондиционных деталей.

Продолжительность реверса шпинделя

2 зависит от продолжительности включения электропневмоклапана 27 и регулируется посредством дросселя 33.

При этом в полость В трехмембранного пневмореле 39 из воздухопровода 50 через воздухопровод 54 подводят сжатьгй воздух давлением P и поэтому воздухопроводы 52 и 56 сообщают между собой через полость Г, а выход воздухопровода 53 в полость А пере- 15 крывают. В процессе реверса сжатый воздух от электропневмоклапана- 27 .поступает в воздухопровод 47, регулятор 24 давления, где понижается до Р, и воздуховоды 49 и 52, по- 29 лость Г пневмореле 39, воздухопровод

56, заполняет емкость 37 и замыкает

НО контакты пневмоэлектропреобразователя 28, После этого питание катушки электропневмоклапана осуществ- 25 ляется по цепи: провода 63 и 64, НО контакты нневмоэлектронреобразователя

28„ провода 62 и 61. Цепь питания катушки через контакты щетки 18— шайба 17 в процессе реверсивного ЗО вращения шпинделя прерывается, так как срабатывает центробежный датчик.

Когда сжатый воздух давлением Р, пройдя дроссель 32.и воздухопровод, 51, заполнит полость Б пневмореле

39, тд произойдет его переключение, поскольку в это время давление в полости

Б больше давления в полости В (P r Р ).

В результате этого выход воздухопровода 52 в полость Г перекрывается, 10 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 пневмоэлектропреобразователя 28 размыкаются, 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 воздухо проводы 46 и 45, электропневмоклапа)5 ны 27, поршень дтходит в правое крайнее положение, и реверс шпинделя прекращается. Поскольку по воздухопроводу 43 продолжается подача сжатого

46 воздуха давлением P в пневмодвига1 тель винтоверта 1, то шпиндель 2 опять начинает вращаться в сторону завинчивания.

Таким образом, регулируя дросселем

33 скорость истечения сжатого воздуха из емкости 37 и пневмоэлектрообразователя 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 пневмоэлектропреобразователь 28.

Когда после переключения пневмореле 39 воздухопроводы 53 и 55 сообщатся между собой через камеру А, то сжатый воздух по воздухопроводу

55 поступит в пневмоэлектропреобразователь 30, разомкнет его Н3 кон.такты 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 пневмоэлектропреобразователя 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 пневмоэлектропреобразователь 31, После заполнения емкости 38 происходит переключение пневмоэлектропреобразователя 37, его НЗ контакты размы аются,, 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

4546

Формула изобретения

Составитель А.Коротков

Техред П.Сердюкова

Корректор О.Кравцова

Редактор Н. Лазаренко

Заказ 2979/13 Тираж 894 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101

9 148 остается прежней, Если заклинивание резьбы случится после начального реверса шпинделя, то повторное.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.

Пневмовинтоверт, содержащий корпус с размещенными на нем пневмодвигателями линейного перемещения и вращения, на валу которого установлен 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 несобран.ных |крепежных элементов, связь двигателя вращения с датчиком реверса выполнена в виде последовательно соединенных электропневмоклапана и трехмембранного пневматического реле, 5 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 пергым TIHLBMo электрическим датчиком, замь|кающие контакты которого соединены параллельно контактам блокирующего датчика и обмотке электропневмоклапана, а второй выход реле соединен с гторым пневмбэлектрическим датчиком, размыкающим контакты которого последовательно соединены с замыкающими контактами третьего пневмоэлектрического датчика, которые последовательно датчику реверса соединены с обмоткой электропневмоклапана, а размыкающие контакты четвертого пневмоэлектрического датчика последовательно тумб25 леру подключены к обмотке электроклапана, при этом четвертый электропневматический датчик через ресивер, дроссель и пневмопереключатель соединен с первой камерой управления трехЗр мембранного реле.