SU1249480A1 - Device for controlling excitation coils of electromagnetic clutches of multispindle nut setter - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к машиностроению , а именно к гайковертам, и может быть использовано при сборке групповых резьбовых соединений. Цель изобретени  - повышение точности устройства. Устройство содержит датчик угла, датчик момента, блок питани , первый компаратор, первый счетчик импульсов, одновибратор, первьп дешифратор, первые элементы И, первые ключи, второй элемент И, второй счетчик импульсов, второй дешифратор, блок набора программы, третий элемент И, элемент ИЛИ, первый-элемент НЕ, сдвиговый регистр, четвертый элемент И, вторые ключи, элементы индикации, второй компаратор, третий компаратор , второй элемент НЕ, катушки возбуждени  электромагнитных муфт.. Введение сдвигового регистра, второго компаратора, второго элемента НЕ, четвертого элемента И, по числу шпинделей вторых ключей, третьего компаратора и элементов индикации позвол -, ет постичь поставленную цель. 2 ил. g (Л isd 4 ;о 00The invention relates to mechanical engineering, namely to nut wrenches, and can be used in assembling group threaded connections. The purpose of the invention is to improve the accuracy of the device. The device contains an angle sensor, a torque sensor, a power supply unit, the first comparator, the first pulse counter, the one-shot, the first decoder, the first And elements, the first keys, the second And element, the second pulse counter, the second decoder, the program set block, the third And element, the element OR, the first element is NOT, the shift register, the fourth element is AND, the second keys, the indication elements, the second comparator, the third comparator, the second element is NOT, the electromagnetic coil excitation coils. The introduction of the shift register, the second comparator, second th element HE, the fourth AND gate, by the number of spindles of the second key, the third comparator and allows indicating element - em grasp set goal. 2 Il. g (L isd 4; about 00

Description

Изобретение относитс  к машнно строению, а именно к гайковертам, и может быть использовано при сборке групповых резьбовых соеди 1еЕ{ий. .The invention relates to a machine structure, namely, to nut wrenches, and can be used in assembling group threaded joints. .

Цель изобретени  - повьпиение точ- ности устройства.The purpose of the invention is to show the accuracy of the device.

На фиг. 1 дана функциональна  схема устройства; на фиг. 2 - временна  /;иаграмма функционировани  устройства .FIG. 1 is given a functional diagram of the device; in fig. 2 - temporary /; device function diagram.

Гайковерт (фиг. 1) содержащий двигатель 1, датчик 2 момента, датчик 3 угла, шпиндели 4 с paбoчи iи головками, ведомые валы 5, электромагнитные муфты 6, ведомые цюстер- ни 7, редукторы 8, централз ную шестерню 9, устройство 10 дл  управлени  катугиками возбуждени  многошпин- дельного гайковерта,содержащее блоки 11 питани , первый компаратор 12, первый счетчик 13 импульсов, одновиб рат.ор 4, первый дешифратор 15, первые элементы И 6, первые ключи 17, катушки 18 возбуждени  электромагнитных муфт, второй элемент И 19, второй счетчик 20 импульсов, второй дешифратор 21, блок 22 набора программы, третий элемент И 23, элемент ИЛИ 24, первый элемент НЕ 25, сдвиговый регистр 26, четвертый эле- мент И 27, вторые ключи 28, элементы индикации 29, второй компаратор 30, третий компаратор 31 и второй элемен НЕ 32.A wrench (Fig. 1) containing engine 1, torque sensor 2, angle sensor 3, spindles 4 with i and heads, driven shafts 5, electromagnetic clutches 6, driven jets 7, gears 8, central gear 9, device 10 for control of multiple exciter wrench excitation katugikami containing power supply units 11, first comparator 12, first pulse counter 13, one-shot ort 4, first decoder 15, first elements AND 6, first keys 17, excitation coils 18 of electromagnetic couplings, second element I 19, the second counter 20 pulses, the second decoder 2 1, the program set block 22, the third element AND 23, the OR element 24, the first element NOT 25, the shift register 26, the fourth element AND 27, the second keys 28, the indication elements 29, the second comparator 30, the third comparator 31 and the second element NOT 32.

Устройство работает следующим об- разом.The device works as follows.

Рабочими головками гайковерт устанавливают на гайки (не показаны) резьбового соединени  и включают двигатель I, а устройство 10 управле- НИН катушками возбуждени  предварительно установлено в исходное состо ние . После включени  двигател  1 вращение с центральной шестерни 9 передаетс  ведомым шестерн м 7 и за счет остаточного момента (4-5% от номинального момента, передаваемого муфтой ) в электромагнитных муфтах сцеплени  вращение передаетс  через редукторы 8 на рабочие головки, При этом происходит свободное навинчивание гаек всеми шпиндел ми.The working heads of the wrench are mounted on nuts (not shown) of the threaded connection and turn on the engine I, and the device 10 controlling the NIN excitation coils is previously set to its initial state. After turning on the engine 1, the rotation from the central gear 9 is transmitted to the driven gear 7 and due to the residual torque (4-5% of the nominal torque transmitted by the clutch) in the electromagnetic clutch, the rotation is transmitted through the gearboxes 8 to the working heads. all spindle mi.

После соприкосновени  торцов гаек с опорной поверхностью собираемого узла .все шпиндели, кроме первого, останавливаютс , так как счетчик 13 находитс  в нулевом состо нии и на первом выходе дешифратора 15 естьAfter the ends of the nuts come into contact with the supporting surface of the assembled assembly, all the spindles, except the first one, stop, since the counter 13 is in the zero state and at the first output of the decoder 15 there is

5 five

00

5 0 5 0 5 0 5 0

, ,

Q Q

5five

00

5five

8080

напр жение логической 1, на выходе одно вибратор а 14 }1апр жение отсутствует , поэтому на иыходе гнтемента НЕ 25 также имеетс  напр жение логической 1, следовательно, дл  элемента И 16, св затюго с первым выходом дешифратора , выполн етс  условие совпадени  . Соответствующий ключ 17 открыт, катушка 18 возбуждени  соединена с блоком 1 питани , муфта 6 сцеплени  включена и передает вращение на рабочую головку, а дл  остальных элементов И 16 условие совпадени  не выполн етс , поэтому остальные ключи 17 закрыты, катушки 18 возбуждени  ос- тальнрз1х муфт 6 отключены от блока 1 1 питани , и муфты 6 момент 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 2 момента.the voltage is logical 1, the output of one vibrator a 14} 1 voltage is absent, so the output of NOT 25 also has a voltage of logical 1, therefore, for the element 16 that is connected to the first output of the decoder, the coincidence condition is satisfied. The corresponding key 17 is open, the exciter coil 18 is connected to power supply 1, the clutch 6 is turned on and transmits rotation to the working head, and for the remaining And 16 elements the match condition is not met, therefore the other keys 17 are closed, the exciter coils 18 are left 6 are disconnected from power supply 1 1, and clutches 6 do not transmit the moment, but operate in slip mode. The first nut is tightened. At the same time, the torque on the nut begins to increase, therefore, the voltage taken from the torque sensor 2 begins to increase.

После достижени  крут щим моментом величины, с которой начинаетс  отсчет угла зат жки (величина крут щего момента выбираетс  в пределах 20-30% |Требуемого момента зат жки) , срабатывает компаратор 12, на его выходе по вл етс  напр жение логической 1, дл  второго элемента И 19 начинает выполн тьс  условие совпадени  и выход датчика 3 угла соедин етс  со счетным входом счетчика 20 импульсов .After the torque reaches the value from which the starting angle is measured (the torque value is selected within 20-30% | of the required tightening torque), the comparator 12 is triggered, a voltage of 1 appears at its output element 19 begins the matching condition and the output of the angle sensor 3 is connected to the counting input of the pulse counter 20.

При этом на выходах счетчика 20 импульсов начинает формироватьс  двоично-дес тичный код, соответствующий количеству импульсов, поступивших на вход счетчика 20. Дешифратором 21 двоично-дес тичный код преобразуетс  в дес тичный позиционный код, который поступает на входы блока 22 набора программы, выполненного в виде программного переключател .At the same time, at the outputs of the pulse counter 20, a binary-decimal code is formed, corresponding to the number of pulses received at the input of the counter 20. With the decoder 21, the binary-decimal code is converted into the decimal position code, which is fed to the as a software switch.

По мере зат жки гайки момент на работающем шпинделе гайковерта продолжает возрастать, следовательно, продолжает возрастать напр жение на выходе датчика 2 момента при достижении последним минимально допустимой величины, второй компаратор 30 срабатывает и на его выходе по вл етс  напр жение логической 1. При повороте шпиндел  на заданный угол, код которого набран в блоке 22 набора программы, на выходе элемента И 23 по вл етс  напр жение логическойAs the nut is tightened, the torque on the working spindle of the wrench continues to increase, consequently, the voltage at the output of the sensor 2 continues to increase when the latter reaches the minimum allowable value, the second comparator 30 works and a logical voltage 1 appears at its output. at a given angle, the code of which is dialed in block 22 of the program set, the output voltage of the element 23 and 23 appears

1. Это приводит к запуску одновиб- ратора 14, на выходе которого устанавливаетс  напр жение логической 1 в пределах 0,1-1 с, счетчик 13 импульсов переключаетс  в следующее состо ние и на следующем выходе дешифратора 15 по вл етс  напр жение логической 1, условие совпадени  дл  элемента И 16, св занного с первым выходом дешифратора 15, перестае выполн тьс , св занный с ним ключ 17 закрываетс , муфта 6 отключаетс  и шпиндель останавливаетс .1. This leads to the start of the one-shot 14, the output of which sets the voltage of logic 1 within 0.1-1 s, the pulse counter 13 switches to the next state, and the next output of the decoder 15 shows the voltage of logical 1 the coincidence condition for the element 16, associated with the first output of the decoder 15, ceases to be executed, the key 17 associated with it is closed, the coupling 6 is turned off and the spindle is stopped.

Если при этом крут щий момент на шпинделе не превышает максимально до пустимой величины, то на выходе компаратора 31 остаетс  напр жение логического О, на выходе элемента НЕ 32 - напр жение логической 1, условие совпадени  дл  элемента И 27 продолжает выполн тьс  и передним фронтом импульса одновибра-тора 14 проводитс  запись 1 с выхода элемета И 27 в сдвигающий регистр 26. Если же в процессе зат жки крут щий момент не достигает минимально допустимой величины, то на выходе компаратора 30 имеетс  напр жение логического нул , условие совпадени  дл  элемента И 27 не выполн етс  ив сдвигающий регистр 26 1 не записываетс  . При превьш1ении крут щим моментом максимально допустимой величины на выходе компаратора 31 по вл етс  напр жение логической 1, которо через элемент ИЛИ 24 поступает на вход одновибратора 14 и осуществл ет его запуск. Условие совпадени  дл  элемента И 27 не выполн етс , поэтому и в этом случае в сдви- гающий регистр не записываетс , импульсом одновибратора 14 второй счетчик 20 импульсов устанавливаетс  в исходное состо ние, чем осуществл етс  подготовка .блока управлени  к измерению угла при зат жке очередной гайки. После окончани  действи  импульса одновибратора 14 на выходе элемента НЕ 25 по вл етс  напр жение логической 1,, начинает выполн тьс  условие совпадени  дл  следующего элемента И 16, открываетс  следую- 1ЦИЙ ключ 17, через который осуществл етс  подключение к блоку 11 питани  катушки 18 возбуждени  следующей электромагнитной муфты 6 и происходи зат жка очередной гайки. Если момент зат жки очередной гайки находитс  вIf the torque at the spindle does not exceed the maximum allowable value, then the output of the comparator 31 remains the voltage of logical O, the output of the element 32 is the voltage of logical 1, the matching condition for the element 27 also continues to be met and the leading edge of the pulse the one-vibrator 14 records 1 from the output of the element 27 to the shift register 26. If during the tightening process the torque does not reach the minimum permissible value, then the output of the comparator 30 has a logical zero voltage, the coincidence condition for AND gate 27 is not performed ive shift register 26 January not recorded. When the maximum permissible value of the maximum value at the output of the comparator 31 is exceeded, a voltage of logical 1 appears, through which the OR element 24 enters the input of the one-oscillator 14 and starts it. The coincidence condition for the AND 27 element is not fulfilled; therefore, in this case too, the shift register is not recorded, the pulse of the one-shot 14 the second pulse counter 20 is reset, which prepares the control unit to measure the angle while tightening. the nuts. After the end of the action of the one-shot 14 pulse, the voltage of the logical element 1 appears at the output of the NOT element 25, the matching condition for the next element AND 16 starts to fulfill, the next key 17 opens, through which the connection to the power supply unit 11 of the coil 18 is made following electromagnetic clutch 6 and the next nut is tightened. If the tightening torque of the next nut is in

поле допуска, образованного значени ми минимальна допустимого и максимально допустимого момента зат жки, то происходит запись 1 в младший разр д сдвигающего регистра 26 и сдвиг информации на один разр д вправо , если момент зат жки выходит из пол  допуска, то 1 не записываетс  а производитс  только сдвиг записанной информации.the tolerance field formed by the values of the minimum allowable and maximum allowable tightening moment, then writing 1 to the lower bit of the shift register 26 and shifting information one bit to the right, if the tightening moment goes out of the tolerance floor, then 1 is not recorded but produced only shift the recorded information.

После окончани  зат жки гаек всеми шпиндел ми отключают двигатель и гайковерт снимают с зат нутых гаек.After the nuts are tightened by all the spindles, the engine is disconnected and the wrench is removed from the tightened nuts.

При этом на выходах сдвигающего регистра, соответствующих шпиндел м, момент зат жки которых попадает в поле допуска, присутствует напр жение логической 1, ключи 28 открыты и элементы .29 индикации сигнализируют, .что дефектов нет. Если же дл  какого либо шпиндел  момент зат жки не попадает в поле допуска, то на выходе сдвигающего регистра, соответствующего этому шпинделю, напр жение логического О, ключ 27 закрыт, .элемент 29 индикации не горит, чем осуществл етс  индикаци  о дефектном резьбовом соединении.At the same time, at the outputs of the shift register, the corresponding spindles m, the tightening torque of which falls within the tolerance field, a voltage of logical 1 is present, the keys 28 are open and the display elements .29 signal that there are no defects. If for any spindle the tightening torque does not fall within the tolerance field, then at the output of the shift register corresponding to that spindle, the voltage is logic O, the key 27 is closed, the indication element 29 is not lit, which indicates the defective threaded connection.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Устройство дл  управлени  катушками возбуждени  электромагнитных муфт многошпиндельного гайковерта, содержащее первьш счетчик импульсов подключенный счетным входом к выходу одновибратора, а разр дными выходами - к входам первого дешифратора, соединенного выходами с первыми входами первых элементов И, подключенных вторыми входами к выходу первого- элемента НЕ, а выходами - к соответствующим управл ющим входам первых ключей, подключенных первыми выводами к первому выводу блока питани , а вторыми выводами через соответствующие катушки возбуждени  электромагнитных муфт гайковерта - к второму выводу блока питани , первый компаратор, св занный первым входом с выходом датчика момента ведущего вала гайковерта,.вторым входом - с первой установочной шиной устройства а выходом - с первым входом второго элемента И, подключенного вторым входом к выходу датчика .угла ведущего вала гайковерта, а выходом - к счетному входу второго счетчика импульсов , сбросовым входом св занный с выходом одновибратора и входом первого элемента НЕ, и блок набора программы , подключенный выходами к вхо- дам третьего элемента И, о т л и - |ч,ающеес  тем, что, с целью повьшени  точности устройства, в него введены сдвигающий регистр, второй компаратор, второй элемент НЕ, чет- вертый элемент И, по числу шпинделей вторые ключи, элементы индикации и третий компаратор, подключенный первым входом к второй установочной шине устройства, вторым входом - к . первому входу второго компаратора и к входу первого компаратора, а выходом - к первому входу элемента ИЛИ и череэ второй элемент НЕ - к первому входу четвертого элемента И, сое- диненнрго вторым входом с выходом второго компаратора, а выходом - сA device for controlling the excitation coils of the electromagnetic clutches of a multi-spindle nut driver, containing the first pulse counter connected by a counting input to the one-shot output, and the bit outputs to the inputs of the first decoder connected by the outputs to the first inputs of the first I elements connected by the second inputs to the output of the first AND element, and the outputs to the corresponding control inputs of the first keys connected by the first terminals to the first terminal of the power supply unit, and the second terminals through the corresponding cat electromagnetic driver coupling wrenches to the second output of the power supply unit, the first comparator connected with the first input to the output of the torque wrench drive shaft, the second input to the first installation bus of the device and the output to the first input of the second element I connected to the second input the output of the sensor. the angle of the drive shaft of the wrench, and the output to the counting input of the second pulse counter, the reset input associated with the one-shot output and the input of the first element NOT, and the program set block connected by the output and to the inputs of the third element I, O tl and - | h, which is due to the fact that, in order to increase the accuracy of the device, a shift register, the second comparator, the second element NOT, the fourth element I, are entered, according to the number of spindles the second keys, the display elements and the third comparator connected by the first input to the second installation bus of the device, the second input to. the first input of the second comparator and the input of the first comparator, and the output to the first input of the OR element and the second element NOT to the first input of the fourth element I, the second input of the second comparator, and the output from QHIhkHiинформационным входом сдвигающего регистра , подключенного управл ющим входом к выходу одновибратора, а разр дными выходами - к управл ющим входам соответствующих вторых ключей, св занных первыми выводами с первым выводом блока питани , а вторыми -выводами - с первыми выводами соответствующих элементов индикации, подключенных вторыми выводами к второму выводу блока питани , причем выход третьего элемента И соединен с вторым входом-элемента ИЛИ, подключенного выходом к входу одновибратора, второй вход второго компаратора подключен к третьей установочной шине устройства , а разр дные выходы второго счетчика импульсов подключены к входа второго дешифратора, св занного выходами с входами блока набора програм мы.QHIhkHi is the information input of the shift register connected by the control input to the one-shot output, and the bit outputs to the control inputs of the corresponding second keys connected by the first terminals to the first output of the power supply unit, and the second outputs to the first terminals of the corresponding display elements connected by the second ones pins to the second output of the power supply, and the output of the third element AND is connected to the second input element OR connected by the output to the input of the one-vibrator, the second input of the second comparator is connected ene third docking bus device and second outputs The discharge pulse counter connected to the input of the second decoder, the outputs associated with a set unit inputs we programs. ЧH в,5.at 5. СР-О 7CP-O 7 18 6 18 6 Составитель Н. Горбунова Редактор О. Головач Техред Н.Бонкало Корректор Л. ПилипенкоCompiled by N. Gorbunova Editor O. Golovach Tehred N. Bonkalo Proofreader L. Pilipenko Заказ 4323/48 Тираж 836ПодписноеOrder 4323/48 Circulation 836 Subscription 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 Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4Production and printing company, Uzhgorod, st. Project, 4 Физ.гFiz.g