Пневматический гайковерт

 

Изобретение относится к автоматизированному инструменту и может быть использовано для сборки резьбовых соединений с контролем усилия затяжки по крутящему моменту и углу поворота шпинделя в различных отраслях промышленности. Целью изобретения является повышение точности и стабильности контроля сборки резьбовых соединений. При включении отсечного клапана привод с редуктором передает вращение фазочувствительному преобразователю, выполненному в виде упругого рессорного вала, и рабочей головке. При нагружении рессорного вала происходит смещение диска относительно диска на определенный угол. После формирования импульсов с датчика 8 момента и датчика 9 угла поворота по амплитуде и длительности они поступают в систему управления. Импульсы, пропорциональные величине крутящего момента, с выхода ячейки И 19 и поступают через делитель 50 на вход четырехразрядного счетчика 38, импульсы с которого индицируются на блоке 41. Одновременно сигналы со счетчика 38 поступают на дешифратор 35 и ячейку ИЛИ 23, один из выводов которой связан с формирователем 22 импульса сброса, а другой - со счетчиком 39 угла затяжки и триггером 53. Сигналы с дешифратора 35 и блока 32 предварительной установки величины момента по одному из каналов поступают через триггер 45, ячейку И 47 в блок 43 индикации, по другому каналу - в ячейку ИЛИ 54. Блок 34 предварительной установки позволяет установить определенное количество тактов доворота (дозатяжки), после чего сигнал с дешифратора 37 через ячейку И 28 устанавливает триггер 53 в нулевое положение и поступление импульсов на вход ячейки ИЛИ 24 прекращается. При поступлении последнего тактового импульса доворота триггер 45 срабатывает, поступление сигналов с выхода ячейки 56 И прекращается и исполнительный элемент 29 прекращает работу пневматического гайковерта. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

РЕСГЬ%ЛИК

А1 (19 (И), (р)у,В 25 В 21/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АатОаСНом СвиДвтИЛьСтвМ

Фиа. 2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ГЮ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

IlPH ГКНТ СССР

1 (21) 4631644/25-28 (22) 16.12.88 (46) 30.11.90. Бюл, К - 44 (7t) Московский автомеханический ин-. ститут (72) Д.Ф. Брюховец, F.,Ê. Ашеульников и В.Н Бобров (53) 621.883(088.8) . (56) Патент П1А - 4223555, кл. В 25 В 23/14, 980.

Авторское свидетельство СССР

Р 969508, кл. В 25 В 21/00, -1981.

2 (54) ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ГАЙКОВЕРТ (57) Изобретение относится к автоматизированному инструменту и может быть использовано для сборки резьбовых соединений с контролем усилия затяжки

Во крутящему моменту и углу поворота шпинделя в различных отраслях промьппленности. Целью изобретения является повышение точности и стабильности контроля сборки резьбовых соединений.

При включении отсечного клапана привод 2 с редуктором передает вращение, 1609638

50

Аазочувствительному преобразователю, выполненному в виде упругого рессорного вала, и рабочей головке. При нагружении рессорного вала происходит смещение диска относительно диска иа определенный угол. После Аормирования импульсов с датчика 8 момента и да гчика 9 угла поворота по амплитуде и длительности они поступают в систему управления. Импульсы, пропорциональные величине крутящего момента, с выхода ячейки И.19 поступают через делитель 50 на вход четырехразрядного счетчика 38, импульсы с которого ини- 5 циируются на блоке 41, Одновременно сигналы со счетчика 38 пастунают на дешиАратор 35 и ячейку ИЛИ 23, один из выводов которой связан с Аормирователем 22 импульса сброса, а другой - 0 со счетчиком 39 угла затяжки и тригИзобретение относится к машиностроению а именно к автоматизированному

1 инструменту, и может быть использовано для сборки резьбовых соединений с контролем усилия затяжки по крутящему моменту и углу поворота шпинделя в различных отраслях промышленности.

Целью изобретения явйяется повьпыение точности и стабильности контроля сборки резьбовых соедичений за счет введения в систему управления блоков предварительной установки величин крутящего момента и угла поворота, аварийной остановки и контроля качества реэьбового соединения.

На Аиг. 1 изображена кинематическая схема предлагаемого пневматического гайковерта; на фиг. 2 — функциональная схема системы управления.

Пневматический гайковерт содержит корпус (не показан), размещенные в нем отсечной клапан 1, привод 2 с редуктором 3 и выходным валом 4, фа зочувствительный преобразователь 5, выполненный в виде упругого рессорного вала с перАорированными дисками 6 и 7 и чувствительными элементами — датчиками 8 и 9 крутящего момента и угла поворота.

Рессорный упругий вал демпАирует крутильные колебания прн изменении нагрузки по сравнению с торсионным валом. Расстояние между перфорнровангером 53. Сигнал с дешиАратора 35 и

,блока 32 предварительной установки величины момента по одному из каналов поступают через триггер 45 ° ячейку И

47 в блок 43 индикации, по другому каналу - в ячейку ИЛИ 54. Блок 34 предварительной установки позволяет установить определенное количество тактов доворота (дозатяжки), после чего сигнал с дешифратора 37 через ячейку И 28 устанавливает триггер 53 в нулевое положение, и поступление импульсов на вход ячейки ИЛИ 24,прекращается. При поступлении последнего тактового импульса доворота триггер 45 срабатывает, поступление сигналон с выхода ячейки И 56 прекращается, и исполнительный элемент 29 прекращает работу пневматического гайковерта. 2 ил. ными дисками зависит от величины момента затяжки, поэтому диаметр упругоro рессорногс вала и расстояние между перфорированными дисками 6 и 7 выбирается с учетом максимально допустимой величины скручивания вала, так как это Аункция линейная (величи- на угла скручивания пропорциональна величине момента затяжки). Датчик 10 начального положения рабочей головки

11, установленной на шпинделе 12, устанавливается на корпусе и связан с рабочей головкой 11. Датчики 8и 9 соответственно момента и угла поворота Аормируют импульсы, которые поступают в электронную систему управления, состоящую из логического блока 13, блока 14 выделения Аазового импульса, механизма 15 пуска, блока !

6 индикации предельного значения, исполнительного механизма 17. Причем, блок 14 выделения Аазового импульса выполнен в виде двух триггеров и двух ячеек И 18, ячейки И 19, связанных с датчиками 8 и 9, Логический блок

13 содержит следующие элементы: опорный генератор 20, делитель 21 частоты, Аормирователь ?2 импульса сброса, ячейки ИЛИ 23 и ?4, элементы ячеек И 25 — 28, которые управляют исполнительным механизмом 17, выполненным в виде реле 29, состоящего нз ячеек

И, транзисторных .-лючей и герконовых реле, Механизм 15 пуска состоит из

5 160963 триггеров 30 и 31» блоков 32-34 предварительной установки соответствующих. параметров момента угла поворота, доворота (дозатяжки), состоящих Hs переключателей, дешифраторов 35-37, счет чиков 38-40, блоков 41-43 индикации текущих значений измеряемых величин крутящего момента, угла поворота, доворота. Блок 16 индикации предельного значения для момента и угла поворота состоит из триггеров 44 и 45, ко= торые также служат, для аварийной остановки и контроля за состоянием резьбового соединения, ячеек И 46-48, делителя 49 частоты импульса угла, делителя 50 частоты импульса; блок автоматизации состоит из триггеров 51-53, ячеек ИЛИ 54 и 55 и ячейки И 56. Датчик 10 начального положения рабочей головки относительно резьбового изделия связан с ячейкой И 57 и делителем

49 частоты импульса угла.

Пневматический гайковерт работает следующим образом.

При включении отсечного клапана 1 привод 2 через редуктор 3 передает вращение: фазочувствительному преобразователю 5 и рабочей головке 11. Вращаясь, упругий рессорный вал передает момент от привода 2 пневматического гайковерта к резьбовому соединению (не показано)„ Одновременно один ,из перфорированных дисков 6 и 7 с ин-! дукционным чувствительным элементом, образующим датчик 9 и расположенным 35 ближе к резьбовому соединению, ис! пользуется для определения угла затяжки резьбового соединения, При нагружении упругого рессорного вала моментом происходит смещение одного 40 перфорированного диска относительно другого на угол, в результате чего импульсы от. датчиков Я и 9 смещаются пропорционально этому углу, Перфорация на дисках выбрана таким образом, 45 чтобы при приложении максимального момента наибольшая длительность фазового импульса соответствовала ширине перфорации, т.е. расстоянию между отверстиями. В качестве датчиков 8-10 50 могут быть использованы любые датчики, срабатывающие от перфорированных дисков (AQTooIITH÷åñêèå, индукционные, основанные на принципе срыва колебаний блокинг-генератора, контактные и т.д„) В предлагаемом пневматическом гайковерте используются датчики 8 и 9, работающие на принципе срыва колебаний блокинг-генератора..

Сигналы от датчиков 8 и 9 ..формируются с.помощью триггера Шмитта и одно1вибратора расположенных в них. После формирования импульсов по амплитуде и длительности они поступают в блок

14 выделения фазового импульса. Сформированный фазовый импульс поступает на один из входов ячейки И 1.9, а на другие два входа этой ячейки поступают импульсы заполнения механизма 15 пуска от триггера 31. Пачка импульсов, пропорциональная величине момента, " выхода ячейки И 19 поступает через делитель 50 на вход четырехразрядного счетчика 38. Одновременно сигналы со счетчика 38 поступают: на де 4 кадный дешифратор 35 и ячейку ИЛИ 23.

Один из выведав ячейки ИЛИ 23 связан с формирователем 22 импульса сброса, а другой — со счетчиком 39 угла затяжки и триггером 53. Сигнал с дешифратора 35 и блока 32 предварительной установки разряда величины момента по одному из каналов поступает через триггер 45, ячейку И 47 в блок 43 индикации предельного значения момента затяжки, а по другому каналу сигнал от дешифратора 35 поступает в ячейку ИЛИ 54. При достижении заданного момента срабатывает триггер 5 1,и era сигнал поступает на один из входов ячейки И 56. Аналогично работает ка-. нал угла зятяжки, отличие состоит в том, что импульсь; с формирователя датчика 9 поступают ня один из входов ячейки И 57, на другие два входа поступают сигналы механизма 15 от триггера 31 и комгндя от датчика 10, который указывает положение рабочей головки 11 относительно реэьбового соединения. Импульсы с выхода ячейки 57 поступяют на вход делителя 49, а от него на четырехраэрядный счетчик 39. Одновременно сигналы с счетчика 39 поступают на дешифратор 36, а сигнал с дешифратора 36 и блока 33 предварительной установки разряда угла зятяжки по одному из каналов поступает через триггер 44 ячейку

И 48 в блок 42 индикации предельного значения угла затяжки, я по другому кянялу сигнял с дешифряторя 36 поступает. через ячейку HJlH 55 на вход триггера 52 при достижении заданногс угля затяжки. При однавремеш ом срябатывянни триггеров 51 и 52 (когдя достигнут заданный момент и угол затяжки) сигналы с выходов триггеров

51 и 53 поступают на вход ячейки И

1609638

56, одновременно на третий вход этой ячейки И 56 постуйают тактовые импуль сы доворота (дозатяжки) с делителя

21 частоты, который подключен к опорному генератору 20 с одной стороны, 5 а с другой стороны связан с ячейками И 19, формирователем 22 импульса сброса, ячейкой И 56. формирование количества импульсов

10 доворота происходит следующим образдм. Импульсы с выхода ячейки И 56 через ячейку И 26 поступают на вход двухразрядного счетчика 40 и одновременно счетчик 40 работает на дешиф15 ратор 37 и блок 34 гредварительной установки. Блок 34 предварительной установки позволяет установить определенное количество тактов доворота

20 (дозатяжки). При достижении заданного числа тактов сигнал с дешифратора 37 через ячейку Я 28, триггер 53, ячейку И 25.поступает на вход ячейки ИЛИ 24, с которой поступает через ячейку И 46 в блок 42 индикации предельного значения, указывая окончательную величину момента и угла поворота (затяжки). При достижении заданного числа тактов сигнал с дешифратора 37 через ячейку И 28 устанавливает триггер 53 в нулевое положение, и поступление импульсов на вход ячейки ИЛИ 24 прекращается; так как импульсы с ячейки 56 И поступают также на ячейку И 25, то состояние триггера 53 определяет поступление тактовых импульсов доворота на исполнительный элемент 29,.выполненный в виде реле, через ячейку 40

ИЛИ 24 и ячейкуИ 27. При поступлении последнего. тактового импульса доворота триггер 45 срабатывает и переводит в исходное состояние триггеры 51и 52, поступление импульсов с выхода ячейки И 56 прекращается, и исполнитель- ный элемент 29 прекращает работу пневматического гайковерта.

Изобретение позволяет повысить не только точность и качество сборки резьбовых соединений, но и стабильность показаний по определению вглио чины крутящего момента и угла поворота..

Формула изобретения

Пневматический гайковерт, содержащий корпус, размещенные в нем привод с редуктором и выходным валом, отсечной клапан, шпиндель с рабочей головкой, датчики крутящего момента, угла поворота и положения рабочей головки, электронную систему управления, включающую логический блок, выполненный на усилителях, преобразо" вателях сигналов, счетчиках импульсов, блока индикации предельных значений, о т л и ч а ю m и и с я тем, что, с целью повышения точности и стабильности контроля сборки, он снабжен фазочувствительным преобразователем в виде упругого рессорного вала, одним концом связанного с редуктором, друг пч — с рабочей головкой, связанными с системой управления блоками предварительной установки величин крутящего момента и угла поворота, дозатяжки, аварийной остановки и контроля качества резьбового соединения, а датчики крутящего момента и угла поворота выполнены в виде размещенных с зазором на рессорном валу перфорированных дисков, установленных друг против друга с идентично расположенными отверстиями, и чувствительных элементов.

1609638

Составитель И, Лихачев

Редактор Т. Парйенова Техред М.Дидик Корректор Л. Бескид

Заказ 3697 Тираж 674 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