Устройство для завинчивания резьбовых деталей

 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в любой отрасли промышленности, где требуется определение точного и стабильного усилия затяжки при сборке резьбовых соединений. Цель изобретения - повышение точности и качества сборки. В процессе работы механизм поворота при помощи упорной втулки через ролик воздействует на датчик начала отсчета, который подает команду на обнуление и на начало работы электронной системы управления. После завершения процесса сборки инерционная масса с упорной втулкой под действием пружины возвращается в исходное положение. 2 з.п.ф-лы, 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)э В 25 B 21/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ I KHT СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPC КОМУ. С ВИДЕТЕЛ ЬСТВУ (21) 4696560/28 (22) 24.05.89 (46) 07.07.91. Бюл. М 25 (71) Московский автомеханический институт (72) Д.cD,Брюховец, В.H.Áîáðoâ и Е.К,Ащеульников (53) 621.883 (088.8) (56) Патент США М 4026369, кл. В 25 В 23/142, 1977, Патент США t+ 4386532, кл. В 25 В 23/142, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАВИНЧИВАНИЯ

РЕЗЬБОВЫХ.ДЕТАЛЕЙ (57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в любой

Изобретение относится к машиностроению, предназначено для завинчивания реэьбовых деталей с определением усилия затяжки резьбовой пары и может быть использовано в любой отрасли промышленности, где требуется определение точного и стабильного усилия затяжки при сборке реэьбовых соединений.

Целью изобретения является повышение точности и качества сборки путем повышения стабильности показаний по

; определению величины крутящего момента и угла.

На фиг.1 представлено устройство для завинчивания резьбовых деталей. общий вид; на фиг.2 — вариант исполнения сменной головки; на фиг.3 — сечение А — А на фиг.1; на фиг.4 — сечение Б — Б на фиг.1; на фиг.5 — вид

В на фиг.4; на фиг.б — схема электронной системы управления.

Устройство для завинчивания реэьбовых деталей содержит основание 1, плиту 2, „„5U„„1660949 А1 отрасли промышленности, где требуется определение точного и стабильного усилия затяжки при сборке резьбовых соединений, Цель изобретения — повышение точности и качества сборки. В процессе работы механизм поворота при помощи упорной втулки через ролик воздействует на датчик начала отсчета, который подает команду на обнуление и на начало работы электронной системы управления. После завершения процесса сборки инерционная масса с упорной втулкой под действием пружины возвращается в исходное положение, 2 з.п. ф-лы, 6 ил. между которыми установлены стяжки 3, К основанию 1 крепится контактный датчик 4 конечного положения с роликом 5. На плите

2 размещены контактный датчик 6 начала отсчета с роликом 7 и реэьбоэавертывающий инструмент, в корпусе 8 которого установлены пневмодвигатель 9, редуктор 10 с фаэочувствительным преобразователем 11 0 и шпиндель 12 с рабочей головкой 13. На 0 корпусе 8 закреплены два бесконтактных С1 датчика 14, 15 угла поворота и измерения сО величины крутящего момента соответствен- ф но и соленоидный клапан 16. На шпинделе о

12 установлен механизм 17 поворота, который выполнен совместно с тормозным элементом, регулирующим начальное страгивание, выполненным в виде инерционнойй массы 18 и упорной втулки 19, связанной через ролик 7 с контактным датчиком 6.

При этом механизм 17 поворота установлен на шпинделе 12 с возможностью перемещения относительно пальца 20, закрепленного

1660949 в нем. Между механизмом 17 поворота и шпинделем 12 установлена пружина 21. При этом шпиндель 12 одним концом связан с фазочувствительным преобразователем 11, а другим — с рабочей головкой 13.

Контактный датчик 6 подключен к ячейкам И 22, 23 и триггеру 24. Последний в исходное положение устанавливается триггером 25 Шмидта через RC-цепочку

26, Контактный датчик 4 подключен к ячейкам И 27, 28. Датчики 14 и 15 угла поворота и измерения величины крутящего момента формируют импульсы, которые поступают в блок 29 выделения фазового импульса, выполненный в виде двух триггеров и двух ..ячеек.

Логический блок содержит опорный генератор 31, делитель 32 частоты, формирователь 33 импульса сброса. ячейки ИЛИ

34 — 36, ячейки И 37-39. Элементы 37 — 39 управляют исполнительным элементом, выполненным в виде реле 40, состоящего из ячеек И, транзисторных ключей и исполнительных реле. Устройство пуска состоит из триггеров 41, 42, блоков 43 — 45 предустановки соответствующих параметров крутящего момента, утла поворота и окончательной затяжки, которые в свою очередь состоя; из дешифраторов 46-48, . - счетчиков 49 — 51, блоков 52 — 54 индикации текущих значений измеряемых величин крутящего момента затяжки, угла поворота и окончательной затяжки соответственно. Блок 55 индикации предельного значения для крутящего момента и угла поворота состоит из триггеров 56, 57, которые служат также для аварийной остановки и контроля за состоянием резьбового соединения ячеек И 58 — 60. делителя 61 частоты импульса крутящего момента, делителя 62 частоты импульса угла поворота.

Устройство автоматизации состоит из триггеров 63-65, ячеек ИЛИ 66, 67 и ячейки

И 68. Контактный датчик 6 начала ртсчета и датчик 14 угла поворота связаны с ячейкой

И 69 и делителем 62 частоты импульса угла поворота. Кроме того, ячейка И 69 имеет связь с триггерами блока 29 и триггером 42, а контактный датчик 6 — с ячейкой И 30, триггером 42. Контактный датчик 4 связан с кнопкой "Стоп" триггера 42, Устройство для завинчивания реэьбовых деталей работает следующим образом.

При включении соленоидного клапана

16 осуществляется подача воздуха в пневмодвигатель 9, Воздух, попадая в пневмодвигатель 9. приводит в движение его вал, который через редуктор 10 передает враще10 ла отсчета, который через ячейки И 22, 23

25 После формирования импульсов по амплитуде они поступают в блок 29 выделе30

50.

55 ние фазочувствительному преобразователю .

11, а от него — шпинделю 12 и рабочей головке 13. В процессе работы резьбозавертывающего инструмента происходит заворачивание реэьбовой детали при помощи рабочей головки 13, обеспечивая обжатие стыка, Механизм 17 поворота при помощи упорной втулки 19 через ролик 7 воздействует на контактный датчик 6 начаи триггер 24 подает команду на обнуление и начало работы электронной системы управления. Одновременно с этим происходит нагружение фаэочувствительного преобразователя 11. Бесконтактные датчики 14, 15 угла поворота и величины крутящего момента основаны на принципе срыва колебаний блокинг-генератора, Импульсная последовательность от блокинг-генератора формируется в виде по.следовательности прямоугольных импульсов, заданных по длительности и амплитуде триггером 25 Шмитта и одновибратором. ния фазового импульса, выполненный в виде двух триггеров и двух ячеек. Сформированный фазовый импульс поступает на один из входов ячейки И 30. На другие входы ячейки И 30 поступают импульсы заполнения и команда "Пуск" от триггера

42. Пачка импульсов, пропорциональная величине крутящего момента, с выхода ячейки И 30 поступает через делитель 61 на вход четырехразрядного счетчика 49.

Состояние счетчика 49 индицируется на табло блока 52 индикации . Одновременно сигналы со счетчика 49 поступают на декадный дешифратор 46 и ячейку ИЛИ 34.

Один из выводов ячейки ИЛИ 34 связан сформирователем 33 импульса сброса. а другой — со счетчиком 50 угла затяжки и триггером 65, Сигнал с дешифратора 46 с предварительной установкой разряда величины момента по одному из каналов поступает через триггер 57, ячейку И 59 в блок

55 индикации предельного значения крутящего момента затяжки, а по другому каналу сигнал с дешифратора 46 поступает в ячейку ИЛИ 66. При достижении заданного крутящего момента срабатывает триггер 63, его сигнал поступает на один из входов ячейки И 68. Аналогично работает канал угла поворота, отличие состоит в том, что импульсы с формирователя бесконтактного датчика 14 поступают на один из входов ячейки И 60, на другие два входа поступают сигналы от триггера 42 и команда от контактного датчика 6, Импульсы с

1660949 выхода ячейки И 69 поступают на вход делителя 62 частоты, а от него — на четырехразрядный счетчик 50. Состояние счетчика

50 индицируется на табло блока 53 индикации. Одновременно сигналы со счетчика 50 .поступают на дешифратор 47. Сигнал с дешифратора 47.с предварительной установкой разряда угла поворота по одному из каналов поступает через триггер 56 в ячейку

И 58, а затем — в блок 55 индикации. По другому каналу сигнал с дешифратора 47 — -поступает через ячейку ИЛИ 67 на вход триггера 64 при достижении заданного угла поворота. -Одновременное срабатывание триггеров 63, 64 (при достижении заданных параметров крутящего момента и угла поворота) осуществляет передачу сигналов на вход ячейки И 68. Окончательная затяжка резьбовых деталей осуществляется при помощи инерционной массы 18 и упорной втулки 19, которые перемещаются относительно пальца 20, установленного жестко в шпинделе 12, и сжимают пружину 21. Размыкая контактный датчик 6 начала отсчета при помощи ролика 7, образуется сигнал, который через ячейки И 22, 23, триггер 24 поступает в ячейки И 30. 69, Установка триггера 24 в исходное положение происходит при помощи триггера 25 Шмитта через RCцепочку 26.

Тактовые сигналы окончательной затяжки резьбовой детали поступают с дели. теля 32 частоты в ячейку И 68, который с одной стороны подключен к опорному генератору 31, а с другой — к ячейке И 30 и формирователю 33 импульса сброса. Формирование количества импульсов окончательной затяжки происходит следующим образом. Импульсы с выхода ячейки И 68 через ячейку И 38 поступают на вход двухразрядного счетчика 51. Состояние счетчика

51 индицируется на табло блока 54 индикации. Одновременно сигналы со счетчика 51 поступают на дешифратор 48, который связан с блоком 45 предварительной установ. ки. При достижении заданного числа тактов. равных окончательной затяжке. сигнал с дешифратора 48 через ячейку 36 ИЛИ, триггер

65, ячейку И 37 поступает на вход ячейки

ИЛИ 35, а от нее через ячейку И 60 — в блок

55 индикации предельного значения, указывая окончательную величину момента затяжки и угла поворота, При этом механизм

17 перемещения при помощи упорной втулки 19, сжимая пружину 21, через ролик 5 воздействует на контактный датчик 4 конечного положения, который через ячейки И 27, 28 и триггер 42 производит отключение системы. Одновременно при достижении заданного числа тактов сигнал с дешифратора

48 через ячейку ИЛИ 36 устанавливаат триггер 65 в нулевое положение. поступление импульсов на Вход ячейки ИЛИ 35 прекращается. Так как импульсы с ячейки И 68 поступают в ячейку И 37, состояние триггера 65 определяет поступление тактовых импульсов окончательной затяжки на исполнительный элемент 40, выполненный в виде реле, через ячейку ИЛИ 35 и ячейку И

39. При поступлении последнего тактового импульса окончательной затяжки триггер

57 срабатывает и переводит в исходное состояние триггеры 63, 64, поступление импульсов с выхода ячейки И 68 прекращается.

Прекращение поступления импульсов с выхода ячейки И 68, прекращение работы исполнительного элемента 40, следящего за автоматическим управлением процесса затяжки. и включение триггера 42 производит отключение всей системы и перевод устройства для завинчивания резьбовых деталей в исходное положение. После завершения процесса сборки реэьбовых деталей инерционная масса 18 с упорной втулкой 19 под действием пружины 21 возвращается в исходное положение. Упорная втулка 19, перемещаясь по шпинделю 12. воздействует через ролик 7 на контактный датчик 6, который приводит электронную систему управления к началу работы.

Формула изобретения

1. Устройство для завинчивания резьбовых деталей. содержащее основание, соединенную с ним при помощи стяжек плиту, установленный на основании оезьбоэавертывающий инструмент, представляющий собой корпус, размещенные в нем и кинематически связанные между собой пневмодвигатель. редуктор с фазочувствительным преобразователем и шпиндель с рабочей головкой, закрепленные на корпусе соленоидный клапан и датчики величины крутящего момента и угла поворота, электрически связанные с электронной системой управления,отличающееся тем,что,сцелью повышения точности и качества сборки путем повышения стабильности показаний по определению величины крутящего момента и угла затяжки, оно снабжено размещенным на шпинделе механизмом поворота. выполненным в виде инерционной массы и подпружиненной к ней упорной втулки для взаимодействия с датчиками начала отсчета и конечного положения.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что датчик начала отсчета размещен на плите, а датчик конечного положения установлен на основании.

1660949

3. Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что датчики начала отсчета и конечного положения .установлены на корпусе резьбоэавертывающего инструмента.

1660949

1660949

1660949

Составитель А.Косеева

Редактор A,Ìîòûëü Техред М,Моргентал Корректор И,Муска

Заказ 2084 Тираж 466 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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