SU1206753A1 - Device for controlling excitation coils of electromagnetic clutches of multispindle power nut-setter - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к машиностроению , а именно к гайковертам, и может быть использовано при сборке групповых резьбовых соединений.The invention relates to mechanical engineering, namely to nut wrenches, and can be used in assembling group threaded connections.

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей устройства , за счет определени  величины фактического момента зат жки резьбового соединени  каждым шпинделем.The purpose of the invention is to expand the functionality of the device by determining the magnitude of the actual tightening torque of the threaded connection with each spindle.

На фиг. 1 дана функциональна  схема устройства; на фиг. 2 - временна  диаграмма работы устройства.FIG. 1 is given a functional diagram of the device; in fig. 2 - time diagram of the device.

Многошпиндельный гайковерт состоит из двигател  1, датчика 2 момента , расположенного на валу двигател  1, шпинделей с рабочими головками 3 ведомых валов 4 с электромагнитными муфтами 5 сцеплени  и шестерн ми 6, центральной шестерни 7, наход щейс  в зацеплении с последними и установленной на выходном валу двигател  1 и блока 8 управлени .The multi-spindle nut driver consists of a motor 1, a torque sensor 2 located on the motor shaft 1, spindles with working heads 3 driven shafts 4 with clutch electromagnetic clutches 5 and gears 6, the central gear 7, which meshes with the latter and is installed on the output shaft engine 1 and control unit 8.

Каждый шпиндель 3 и ведомый вал 4 соединены между собой.планетарным редуктором 9, блок 8 управлени  содержит компаратор 10, программньй переключатель 11, первый счетчик 12 импульсов, второй элемент И 13, ждущий мультивибратор 14, второй счетчик импульсов 15, дешифратор 16, третий элементы И 17, элемент НЕ 18, транзисторные ключи 19, катушки 20 возбуждени , блок 21 питани , циф- роаналоговый преобразователь 22, генератор 23 импульсов, первый элемент И 24, четвертые элементы И 25 и формирователь 26 импульсов, блоки 27 индикации.Each spindle 3 and the driven shaft 4 are interconnected. Planetary gear 9, control unit 8 contains a comparator 10, a program switch 11, the first pulse counter 12, the second element And 13, the waiting multivibrator 14, the second pulse counter 15, the decoder 16, the third element And 17, element 18, transistor switches 19, excitation coils 20, power supply 21, digital-analog converter 22, pulse generator 23, first element 24, fourth elements 25 and pulse shaper 26, indication blocks 27.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Рабочими головками 3 многошпиндельный гайковерт устанавливают на гайки (не указаны) и включают двигатель 1 и блок 8 управлени , предварительно установленный в исходное состо ние (не указано). После включени  двигател  1 вращение с центральной шестерни 7 передаетс  ведомым шестерн м 6 и за счет остаточного момента (4-5% от номинального момента, передаваемого муфтой) в электромагнитньгх муфтах 5 сцеплени  вращение передаетс  через редукторы 9 на рабочие головки 3. При этом происходит свободное навинчивание гаек всеми шпиндел ми. После соприкосновени  торцов гаек с опорной поверхностью собираемого узлаThe working heads 3 of the multi-spindle nut wrench are mounted on nuts (not indicated) and turn on the engine 1 and the control unit 8, previously set to the initial state (not specified). After turning on the engine 1, the rotation from the central gear 7 is transmitted to the driven gear 6 and due to the residual torque (4-5% of the nominal torque transmitted by the clutch) in the electromagnetic clutch 5, the rotation is transmitted through gears 9 to the working heads 3. screwing the nuts on all spindles. After contact of the ends of the nuts with the bearing surface of the assembly

206753 .206753.

все шпиндели, кроме первого, останавливаютс  , так как второй счетчик 15 импульсов находитс  в нулевом состо нии и на,первом выходе второгоall spindles except the first stop, since the second pulse counter 15 is in the zero state and at the first output of the second

5 дешифратора 16 есть напр жение логической единицы.5 decoder 16 is the voltage of a logical unit.

На выходе ждущего мультивибратора 14 напр жение отсутствует, поэтому на выходе элемента НЕ 18 такжеAt the output of the waiting multivibrator 14, the voltage is absent, therefore at the output of the element HE 18 also

10 имеетс  напр жение логической едини- цы, следовательно, дл  элемента И 17 первой группы выполн етс  условие совпадени , соответствующий транзисторный ключ 19 открыт, катушка 2010 there is a logical one voltage, therefore, for the element And 17 of the first group the coincidence condition is fulfilled, the corresponding transistor switch 19 is open, the coil 20

15 возбуждени  соединена с блоком 21 питани , муфта 5 сцеплени  включена и передает вращение на рабочую головку 3. Дл  остальных элементов И 17 условие совпадени  не выполн етс ,15, the exciter is connected to the power supply unit 21, the clutch 5 is turned on and transmits rotation to the working head 3. For the remaining AND elements 17, the coincidence condition is not fulfilled,

20 поэтому остальные транзисторные ключи 19 закрыты, катушки 20 возбуждени  остальных муфт 5 отключены от блока 21 питани , муфты 5 момент не передают, а работают в режиме прос- i20 therefore, the remaining transistor switches 19 are closed, the excitation coils 20 of the remaining clutches 5 are disconnected from the power supply unit 21, the clutches 5 do not transmit the moment, but operate in the mode i = i

25 кальзывани . Так как первый счетчик 12 находитс  в нулевом состо нии, то на выходе цифроаналогового преобразовател  22 напр жение отсутствует, напр жение отсутствует и на выходе25 calves Since the first counter 12 is in the zero state, there is no voltage at the output of the digital-to-analog converter 22, there is no voltage at the output

30 датчика 2 момента, следовательно, на выходе компаратора 10 напр жение логического нул , условие совпадени  Дл  элемента И 24 не выполн етс  и выход генератора 23 отключен от30 of the torque sensor 2, therefore, the output of the comparator 10 is a logic zero voltage, the matching condition for AND 24 is not fulfilled and the output of the generator 23 is disconnected from

,г информационного входа первого счетчика 12 импульсов., g information input of the first counter 12 pulses.

II

При зат жке гайки на выходе датчика 2 момента по вл етс  напр жение, пропорциональное моменту на работающем шпинделе, компаратор 10 срабатывает , на его выходе по вл етс  напр жение логической единицы, условие совпадени  дл  элемента И 24 начинает выполн тьс , и генератор 23 подключаетс  к информационному входу первого счетчика 12 импульсов. Счетчик 12 начинает заполн тьс  импульсами , следовательно, начинает возрастать напр жение на выходе цифро аналогового преобразовател  22. Как только напр жение на выходе цифроаналогового преобразовател  превысит на величину одной ступени образцового напр жени , напр жение снимаетс  сWhen the nut is tightened, a voltage proportional to the torque on the working spindle appears at the output of the torque sensor 2, the comparator 10 is activated, the voltage of the logical unit appears at its output, the matching condition for the AND 24 element begins to be fulfilled, and the generator 23 is connected to the information input of the first counter 12 pulses. The counter 12 begins to fill with pulses, therefore, the voltage at the output of the digital to analog converter 22 begins to increase. As soon as the voltage at the output of the digital to analog converter exceeds the value of one step of the reference voltage, the voltage is removed from

55 датчика 2 момента, компаратор возвращаетс  в нулевое состо ние и отключает генератор 23 от информационного входа счетчика 12 импульсов. Та4055 of the torque sensor 2, the comparator returns to the zero state and disconnects the generator 23 from the information input of the pulse counter 12. Ta40

4545

33

КИМ образом, в каждьм момент времени в счетчике 12 записано количество импульсов, соответствующее величине крут щего момента на работающем шпинделе гайковерта.In the CMM manner, at each point in time, the counter 12 records the number of pulses corresponding to the torque value on the working spindle of the wrench.

Выходы .первого счетчика 12 импульсов подключены к входам программного переключател  11. При совпадении код счетчика 12 с. кодом требуемого момента зат жки, набранном в программном переключателе 11, начинает выполн тьс  условие совпадени  дл  элемента И 13. На выходе элемента И 13 по вл етс  напр жение логической единицы которое поступает на вход ждущего мультивибратора 14 и осуществл ет его запуск. На выходе ждущего мультивибратора 14 по вл етс  импульс, длительность которого устанавливаетс в пределах 0,2-0,8 с. На выходе эле- мента НЕ 18 в течение действи  импульса мультивибратора 14 напр жение логического нул , условие совпадени  дл  элемента И 17 перестает выполн тьс , транзисторный ключ 19 закрываетс , и муфта 5 сцеплени  отключаетс .The outputs of the first counter 12 pulses are connected to the inputs of the software switch 11. If the counter coincides, the counter code is 12 s. The code for the required tightening torque dialed in the software switch 11 begins to match the condition for element 13. At the output of element 13, a voltage of the logical unit appears and is fed to the input of the waiting multivibrator 14 and starts it. At the output of the standby multivibrator 14, a pulse appears, the duration of which is set within 0.2-0.8 s. At the output of the element 18 during the action of the pulse of the multivibrator 14, the voltage of the logic zero, the condition for the element And 17 ceases to be fulfilled, the transistor switch 19 is closed, and the clutch 5 is disconnected.

Вследствие инерционности привода крут щий момент в течение некоторого промежутка времени после отключени  катушки 20 возбуждени  муфты 5 сцеплени  продолжает возрастать, следовательно, компаратор 10 нахо- дитс  в единичном состо нии, и генератор 23 подключен к информационному входу первого счетчика 12 импульсов.Due to the inertia of the drive, the torque for some time after the excitation of the coil 20 of the clutch coupling 5 continues to increase, therefore, the comparator 10 is in the unit state, and the generator 23 is connected to the information input of the first pulse counter 12 of pulses.

Когда момент на рабочей головке 3 гайковерта начнет уменьшатьс , компаратор 10 отключит генератор 23 от входа счетчика 12 и в счетчике 12 фиксируетс  количество импульсов, соответствующих максимальному значе06753When the moment on the working head 3 of the wrench begins to decrease, the comparator 10 will disconnect the generator 23 from the input of the counter 12 and the number of pulses corresponding to the maximum value of 06753 is fixed in the counter 12.

нию крут щего момента, соответству- ющего моменту зат жки данного резьбового соединени .torque, corresponding to the tightening torque of the threaded connection.

Так как при зат жке первым шпин5 делем выполн етс  условие совпадени  дл  элемента И 25, то количество импульсов генератора 23, соответствующее величине фактического момента зат жки первого резьбовогоSince, when tightening the first spins5 divide, the condition for the element And 25 is satisfied, the number of pulses of the generator 23, corresponding to the value of the actual tightening torque of the first threaded

10 соединени , поступает к индикатору 27. После окончани  действи  импульса ждущего мультивибратора счетчик 15 переключаетс  в следующее состо ние и происходит включение10 connection, goes to the indicator 27. After the end of the action of the pulse of the waiting multivibrator, the counter 15 switches to the next state and the activation

15 очередной электромагнитной муфты 5 сцеплени . Задним фронтом импульса мультивибратора производитс  сброс первого счетчика 12 импульсов, чем осуществл етс  подготовка к измере20 нию крут щего момента при зат жке вторым шпинделем. Зат жка второй гайки происходит аналогично первой. После окончани  зат жки всех гаек отключают двигатель и гайковерт15 regular electromagnetic clutch 5 clutch. The falling edge of the multivibrator pulse resets the first pulse counter 12, which prepares for measuring the torque when the second spindle is tightened. Zatka second nut is similar to the first. After the end of the tightening, all nuts turn off the engine and wrench.

25 снимают с зат нутых гаек. При этом в индикаторе 27 зафиксировано количество импульсов, соответствующих моментам зат жки резьбовых соединений .25 removed from the clamped nuts. In this case, indicator 27 records the number of pulses corresponding to the tightening torques of threaded connections.

2Q Введение в многошпиндельный гайковерт перечисленных в формуле отличительных признаков позвол ет расширить технологические возможности гайковерта путем получени  информации о величине фактического момента2Q Introduction to the multi-spindle wrench listed in the formula distinctive features allows you to expand the technological capabilities of the wrench by obtaining information about the value of the actual moment

зат жки резьбового соединени  каждым шпинделем. tightening the threaded connection with each spindle.

Предлагаемое устройство позвол ет определ ть величины фактического момента зат жки каждым шпинделем многошпиндельного гайковерта, что расшир ет технологические возможности многошпйндельного гайковерта.The proposed device allows determining the values of the actual tightening torque of each spindle of the multi-spindle nut wrench, which expands the technological capabilities of the multi-spindle nut wrench.

4040

././

Составитель Н. Горбунова Редактор Л. Зайцева Техред А.Бабинец Корректор С. ШекмарCompiled by N. Gorbunova Editor L. Zaitseva Tehred A. Babinets Proofreader S. Shekmar

Заказ 8711/49Order 8711/49

Тираж 837Circulation 837

ВНИИПИ Государственного комитета СССРVNIIPI USSR State Committee

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектна , 4Branch PPP Patent, Uzhgorod, st. Project, 4

Фиг.FIG.

ПодписноеSubscription

Claims (1)

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ КАТУШКАМИ ВОЗБУЖДЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ МУФТ МНОГОШПИНДЕЛЬНОГО ГАЙКОВЕРТА, содержащее датчик момента, подключенный выходом к первому входу компаратора, соединенного выходом с первым входом первого элемента И, подключенного выходом к счетному входу первого счетчика импульсов, связанного разрядными выходами с входами программного переключателя, подключенного выходами к входам второго элемента И, соединенного выходом с входом мультивибратора, подключенного выходом к входу элемента НЕ и к счетному входу второго счетчика импульсов, связанного разрядными выходами с входами дешифратора, подключенного выходами к первым входам третьих элементов.И, соединенных вторыми входами с выходом элемента НЕ, а выходами - с управляющими входами соответствующих ключей, подключенных первым выводом к одному выводу блока питания, а вторым выводом через катушку возбуждения соответствующей электромагнитной муфты к другому выводу блока питания, отличающееся тем, что, с целью.расширения функциональных возможностей устройства, в него введены генератор импульсов, по числу шпинделей четвертые элементы И, цифроаналоговый преобразователь и формирователь импульсов, подключенный входом к выходу элемента НЕ, а выходом - к сбросовому входу первого счетчика импульсов, соединенного разрядными выходами с входами цифроаналогового преобразователя, подключенного выходом к второму входу компаратора, причем первые входы четвертых элементов И соединены с соответствующими выходами дешифратора, а вторые входы - с выходом первого элемента И, подключенного вторым входом к выходу генератора импульсов .A DEVICE FOR MANAGING THE EXTERNAL EXTERNAL CODES OF A MULTIPLE SPINNING WIPER, containing a torque sensor connected by an output to the first input of a comparator connected by an output to the first input of the first element I connected by an output to the counters input of the first pulse counter connected by the drawers. the inputs of the second element And connected by the output to the input of the multivibrator connected by the output to the input of the element NOT and to the counting input of the second about the pulse counter connected by the bit outputs to the inputs of the decoder connected by the outputs to the first inputs of the third elements. And connected by the second inputs to the output of the element NOT, and the outputs to the control inputs of the corresponding keys connected by the first output to one output of the power supply and the second output through the excitation coil of the corresponding electromagnetic clutch to another output of the power supply, characterized in that, in order to increase the functionality of the device, a pulse generator is introduced into it, the number of spindles are fourth AND elements, a digital-to-analog converter and a pulse shaper connected by an input to the output of the element NOT, and an output to a reset input of the first pulse counter connected by bit outputs to the inputs of a digital-analog converter connected by an output to the second input of the comparator, with the first inputs of the fourth And elements connected to the corresponding outputs of the decoder, and the second inputs - with the output of the first element And connected by the second input to the output of the pulse generator. _120675.3,_120675.3, >>