SU1232470A1 - Система управлени многошпиндельным гайковертом - Google Patents

Description

п того счетчика импульсов, четвертый элемент И одним из входов соединен с выходом цифрового компаратора, выходом - с входом мультивибратора, выход которого подключен к сбросовьГм входам второго, четвертого и п того счетчиков импульсов, первый D-триг- гер входом соединен с выходом второго компаратора, выходом - с входом второго D-триггера и одним из входов п того элемента И, тактирующие вхоДы обоих триггеров св заны с выходом датчика угла поворота, сбросовые входы - с выходом мультивибратора, один из выходов второго триггера подклюИзобретение относитс  к машиностроению , а именно к системам управлени  гайковертами, и может быть использовано в многошпиндельных гайковертах дл  сборки трзплповых резь- бовых соединений.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности контрол  усили  зат жки .

Поставленна  цель достигаетс  тем что за начальную точку отсчета контрол  усили  зат жки резьбовых соединений системой управлени  многошпиндельным гайковертом принимаетс  точка пересечени  линейного участка по- строенного графика зависимости момента зат жки от угла поворота с осью обсцисс, на которой откладьгоаетс  последний.

На чертеже показана функциональ- на  схема системы управлени  многошпиндельным гайковертом.

Система управлени  многошпиндельным гайковертом содержит двигатель 1 шпиндели 2 с рабочими Головками 3, кинематически св занными с валом 4 двигател  1. Кинематическа  св зь шпинделей 2 с валом 4 двигател  1 осушествл етс  через центральную шестерню 5, ведомый вал 6 с ведомой шестерней 7 и редуктор 8. На вале 4 двигател  1 установлены датчики 9 и 10 соотвественно момента и угла поворота .

чен к другому входу п того элемента И, второй элемент И выходом св зан с третьим входом п того элемента И, выход которого соединен со счетным входом п того счетчика импульсов, четвертый счетчик импульсов счетным входом св зан с выходом третьего элемента И, элемент ИЛИ одним из входов соединен с выходом мультивибратора , дпугим - с выходом третьего элемента И, выходом - со сбросовым входом третьего счетчика импульсов,. а четвертый элемент И другим входом подключен к другому выходу второго триггера..

На каждом из шпинделей 2 размещены электромагнитные муфты 11с катушками 12 возбуждени . Система управле- -ни  содержит блож 13 контрол , включающий узел 14 питани , компаратор

15,мультивибратор 16, дешифратор 17, первьй 18, второй 19 и третий 20 логические элементы И, первый и второй счетчики 21 и 22 импульсов, программный переключатель 23, логический элемент НЕ и транзисторные ключи 25. Первьй счетчик 21 счетным входом подключен к выходу мультивибратора

16,выходами - к входам дешифратора

17,выходы которого св заны с одним из входов первого элемента 18 И, другие входы последнего подключены к выходу элемента 24 НЕ, вход которого св зан с выходом мультивибратора 16, выход первого элемента 18 И подключен к базе транзисторных ключей 25, коллекторы которых через катушки возбуждени  св заны с одним из выходов узла 14 питани , эмиттерами - с другим выводом узла 14 питани , компаратор 15 одним из входов подключен к вьгходу датчика 9 момента, выходом - с одним из входов второго элемента 19 И, выход которого св. зан со счетным входом второго счетчика

22 импульсов, программный переключатель 23 выходом подключен к входу третьего элемента 20 И. Система управлени  снабжена электрически св занным с блоком 13 контрол  вторым компаратором 26, генератором 27 импульсов , третьим 28, четвертым 29 и п тым 30 счетчиками импульсов, вторым дешифратором 31, четвертым 32 и s п тым 33 логическими элементами И, цифровым компаратором 34, цифроана- логовым переобразователем 35, первым 36 и вторым 37 D-триггерами, логическим элементом 38 ИЛИ. Второй Ю счетчик 22 импульсов выходами подключен к входам цифроаналогового реобразовател  35, выход которого в зан с другим входом первого комаратора 15, второй компаратор 26 5 ходом соединен с выходом датчика 9 . омента, генератор 27 импульсов выодом св зан с другим входо1 1 второго элемента 19 И, выход которого подлючен к счетному входу третьего 20 счетчика 28 импульсов. Второй дешифатор 31 входами св зан с выходами третьего счетчика 28 импульсов, выходами - с входами программного перелючател  23, выходы которого св за- 25 ны с входами третьего элемента 20 И, четвертый счетчик 29 импульсов выходами подключен к одним из входов цифрового компаратора 34, другие вхоы которого св заны с выходами п то- зо го счетчика 30 импульсов. Четвертый элемент 32 И одним из входов сое- дине н с выходом цифрового компаратора 34, выходом - с входом мультивибратора 16, выход кото-

рого подключен к сбросовым входам второго 22, четвертого 29 и п того 30 счетчиков импульсов, первый D- триггер 36 входом соединен с выходом второго компаратора 26, выходом - с 0 входом второго D-триггера 37 и одним. из входов п того элемента 33 И, тактирующие входы обеих Т1жггеров 36 и 37 св заны с выходом датчика 10 угла поворота, сбросовые входы - с вы 45 ходом мультивибратора 16. Одним из выходов второго триггера 37 подключен к другому входу п того элемента 33 И, второй элемент И выходом св зан с третьим входом п того элемен- 50 та 33 И, выход которого соединен со счетным входом п того счетчика 30 импульсов. Четвертый счетчик 29 импульсов счетным входом св зан с выходом третьего элемента 10 И, эле- 55 мент 38 ИЛИ одним из входов соединен с выходом мультивибратора 16, другим - с выходом третьего элемента 20

И, выходом - со сбросовым входом третьего счетчика 28 импульсов, а четвертый элемент 32 И другим входом подключен к другому выходу второго триггера 37.

Система управлени  многошпиндельным гайковертом работает следующим образом.

Рабочими головками 3 гайковерт устанавливаетс  на гайке резьбовых соединений (не показано), включают двигатель 1 и систему управлени  гайковерта с блоком 13 контрол , предварительно установленную в исходное положение. После включени  двигател  1 вращение с центральной шестерни 5 передаетс  ведомым шестерн м 7 ведомого вала 6 и за счет остаточного момента (4-5% от номинального момента, передаваемого муфтой) в электромагнитных муфтах 11 сцеплени  вращени  передаетс  посредством дукторов 8 на рабочие головки 3. При этом происходит свободное навинчивание гаек всеми шпиндел ми 2 гайковерта .

После соприкосновени  торцов гаек с опорной поверхностью собираемого издели  все шпиндели 3, кроме первого , останавливаютс , поскольку счетчик 21 находитс  в нулевом положении и на первом выходе дешифратора 17 по вл етс  напр жение логической единицы , на выходе мультивибратора 16 напр жение отсутствует, поэтому на выходе элемента 24 НЕ имеетс  напр - жерие логической единицы, следовательно , дл  первого элемента 18 И выполн етс  условие совпадени , соответствующий транзисторный ключ 25 открыт, катушка 12 возбуждени  соединена с узлом 14 питани , электромагнитна  муфта 11 включена и передает вращение на рабочую головку 3, а дл  остальных элементов 18 И условие совпадени  не выполн етс ,поэтому остальные транзисторные ключи 25 закрыты , катушки 12 возбуждени  остальных муфт 11 отключены от узла 14 питани  и муфты 11 момент зат жки резьбовых соединений не передают, а работают в режиме проскальзывани . Происходит зат жка первой гайки, при этом момент на гайке начинает возрастать , следовательно, начинает возрастать напр жение, снимаемое с датчика 9 момента. Так как второй четчик 22 импульсов находитс  в нулевом положении, то на выходе цифро- аналогового преобразовател  35 напр жение отсутствует и на выходе датчика 9 момента, а следовательно, на выходе компаратора 15 напр жение логического нул  (условие совпадени  дл  второго элемента 19 И) не выполн етс , и выход генератора 27 отключен от счетного входа второго счет- чика 22 импульсов. При зат жке гайки на выходе датчика 9 по вл етс  напр жение, пропорциональноемоменту на работающем шпинделе 2, первый компаратор 25 сбрасывает, на его выходе по вл етс  напр жение логической еди ниф, условие совпадени  дл  второго элемента 19 И начинает вьшолн тьс , и генератор 27 подключаетс  к счетному входу второго счетчика 22 импуль- сов. Последний начинает заполн тьс  импульсами, следовательно, начинает возрастать напр жение на выходе циф- роаналогового преобразовател  35. Ка только напр жение на выходе послед- него превысит на величину одной ступени образцового напр жени  напр же- ние, снимаемое с датчика 9 момента, первый компаратор 25 возвращаетс  в нулевое положение и отключает гене- ратор 27 от счетного входа второго счетчика 22 импульсов. ТАким образом в каждый момент времени в счетчике 22 записано количество импульсов, соответствующее величине крут щего момента на работающем шпинделе 2 гайковерта.

При работе гайковерта на выходе датчика 10 угла поворота по вл етс  импульс при повороте работающего

шпиндел  2 на угол 1. Эти импульсы поступают на тактирующие входы D- триггеров 36 и 37, которые остаютс  в нулевом состо нии, так как на выходе второго компаратора 26 - на- пр жение логического нул . При достижении на рабо такидем шпинделе 2 первоначального крут щего Момента (величина первоначального момента выбираетс  в пределах 20-30% требуемого момента за г жки) срабатьгоает второй компаратор 26, на его выходе по вл етс  напр жение логической единицы и по импульсу датчика 10 угла пово рота первый D-триггер 36 устанавлива етс  в единичное состо ние, условие совпадени  дл  п того элемента 33 И нчинает вьшолн тьс  и на счетный вход

Q 15 0 5 о 5

0

5 п того счетчика 30 импульсов начинают поступать импульсы. с выхода второго элемента 19 И. При поступлении следующего импульса с выхода датчика 10 угла поворота на тактирующие входы D-триггеров 36 и 37 второй D-триггер 37 устанавливаетс  в единичное состо ние, условие совпадени  дл  п того элемента 33 И перестает выполн тьс  и выход второго элемента 19 И отключаетс  от счетного входа п того счетчика 30 импульсов , и в счетчике 30 импульсов фиксируетс  количество импульсов, соответствующее приращению момента на работающем шпинделе 2 при повороте последнего на 1. С выхода второго элемента 19 И импульсы генератора 27 поступают также на счетный вход третьего счетчика 28 импульсов, выходами через второй дешифратор 31 подключенньй к входам программного переключател  23, которым устанавливаетс  код заданного угла зат жки. При совпадении кода счетчика с кодом, набранным в программном переключателе 23, на выходе третьего элемен- та 20 И по вл етс  напр жение логической единицы, которым через элемент 38 ИЛИ осуществл етс  сброс третьего счетчика 28. Таким образом, осуществл етс  деление текущего значени  крут щего момента на работающем шпинделе .2 на величину требуемого угла зат жки, частное от делени , определ емое количеством импульсов на выходе элемента 20 И, поступает jia счетньй вход четвертого счетчика

29 импульсов, выходы которого соединены с первыми входами цифрового компаратора 34, на вторые входы которого поступает цифровой код с выходов п того счетчика 30 импульсов. При поступлении на вход четвертого счетчика 29 количества импульсов, равного количеству импульсов, записанных в п том счетчике 30, соответствук цее приращение момента на работак дем шпинделе 2 при повороте последнего на угол 1 , на выходе цифрового компаратора 34 по вл етс  напр жение логической единицы, которое через,чет- вертьй элемент 32 И, дл  которого вьтолн етс  условие совпадени , поступает на вход мультивибратора 16 и осуществл ет его запуск. На выходе элемента 24 НЕ по вл етс  напр жение

/ 1

логического нул , условие совпадени  дл  первых элементов 18 И перестает выполн тьс , транзисторный ключ 25, через который осуществл лось переключение катушки 12 возбуждени  электромагнитной муфты 11 к узлу 14 питани , закрываетс , муфта 11 отклю чаетс  и зат жка данного резьбового соединени  заканчиваетс ,

Импульсом мультивибратора 16 осу ществл етс  сброс D-триггеров 36 и 37, второго 22, третьего 28, четвертого 29 и п того 30 счетчиков импуль сов, чем осуществл етс  подго товка блока 13 контрол  к зат жке следующей гайки. Импульсом мультивибратора

324708

16 первый счетчик 21 импульсов устанавливаетс  в. следующее положение и после окончани  действи  импульса

мультивибратора 16 дл  следующего 5 первого элемента 18 И начинает выполн тьс  условие совпадени , следующий транзисторный ключ 25 открываетс  и подключает катущку 12 возбуждени  очередной электромагнитной муфты О 11 к узлу 14 питани , муфта 11 включаетс  и начинаетс  зат жка очередной гайки резьбового соединени  в той же последовательности.

После окончани  зат жки гаек всеми 5 шпиндел ми 2 отключают двигатель 1 и гайковерт снимают с зат нутых гаек.

Редактор П.Коссей

Составитель И.Лихачев

Техред И.Гайдош Корректор М.Самборска 

2730/16

Тираж 1031 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород,ул.Проектна ,4

Claims (1)

1. СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ МНОГОШПИНДЕЛЬНЫМ ГАЙКОВЕРТОМ, содержащая двигатель, шпиндели с рабочими головками, кинематически связанными с валом двигателя, установленные на нем датчики момента и угла поворота, размещенные на каждом шпинделе гайковерта электромагнитные муфты с катушками возбуждения, блок контроля, включающий узел питания, компаратор, мультивибратор, дешифратор, первый, второй и третий логические элементы И, первый и второй счетчики импульсов, программный переключатель, логический элемент НЕ и транзисторные ключи, первый счетчик счетным входом подключен к выходу мультивибратора, выходами - к входам дешифратора, выходы которого связаны с одними из входов первого элемента И, другие входы последнего подключены к выходу элемента НЕ, вход которого связан с выходом мультивибратора, выход первого элемента И подключен к базе транзисторных ключей, коллекторы которых через катушки возбуждения свя- заны с одним из выводов узла питания, эмиттерами - с другим выводом узла питания, компаратор одним из входов подключен к выходу датчика момента, выходом - с одним из входов второго элемента И, выход которого связан с счетным входом второго счетчика импульсов, программный переключатель выходом подключен к входу третьего элемента И, отличающая с я тем, что, с целью повышения точности контроля усиления затяжки, она снабжена электрически связанным с блоком контроля вторым компаратором, генератором импульсов, _β третьим, четвертым и пятым счетчи- $ ками импульсов, вторым дешифратором, четвертым и пятым логическими элементами И, цифровым компаратором, цифроаналоговым преобразователем, ^первым и вторым D-триггерами, логическим элементом ИЛИ, второй счетчик импульсов выходами подключен к входам цифроаналогового преобразователя, выход которого связан с другим входом первого компаратора, второй компаратор входом соединен с выходом датчика момента, генератор импульсов выходом связан с другим входом второго элемента И, выход которого подключен к счетному входу третьего счетчика импульсов, второй дешифратор входами связан с выходами третьего счетчика импульсов, выходами - с входами программного переключателя, выходы которого связаны с входаьш третьего элемента И, четвертьй счетчик импульсов выходами подключен к одним из входов цифрового компаратора, другие входы которого связаны с выходами

   SU 1232470 А1 пятого счетчика импульсов, четвертый элемент И одним из входов соединен с выходом цифрового компаратора, выходом - с входом мультивибратора, выход которого подключен к сбросовь1м входам второго, четвертого и пятого счетчиков импульсов, первый D-триггер входом соединен с выходом второго компаратора, выходом - с входом второго D-триггера и одним из входов пятого элемента И, тактирующие входы обоих триггеров связаны с выходом датчика угла поворота, сбросовые входы - с выходом мультивибратора, один из выходов второго триггера подклю чен к другому входу пятого элемента И, второй элемент И выходом связан с третьим входом пятого элемента И, выход которого соединен со счетным входом пятого счетчика импульсов, четвертый счетчик импульсов счетным входом связан с выходом третьего элемента И, элемент ИЛИ одним из входов соединен с выходом мультивибратора, дпугим - с выходом третьего элемента И, выходом - со сбросовым входом третьего счетчика импульсов, . а четвертый элемент И другим входом подключен к другому выходу второго триггера.