SU1380929A1 - Multispindle power nut setter - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к машиностроению , а именно к многошпиндельным гайковертам дл  сборки групповых резьбовых соединений. Целью изобретени   вл етс  повьшение надежности. Многошпиндельный гайковерт содержит двигатель 1, датчик 2 реактивного момента, шпиндели 3 и 4 с рабочими головками 5 и 6 и электромагнитными муфтами 7 и 8, кинематически св занные с валом 9 двигател  1, и систему управлени  рабочими головками 5,6. Гайковерты устанавливают на гайки резьбовых соединений и включают двигатель 1. Вращение с центральной шестерни 24 планетарного редукта 21 передаетс  ведовым шестерн м 23 шпинделей 3,4, а затем - на рабочие головки 5,6. При этом происходит свободное навинчивание гаек всеми шпиндел ми. После соприкосновени  торцов гаек с опорной поверхностью ст гиваемой детали собираемого узла шпиндели 3,4 останавливаютс , а муфты 7,8 начинают работать в режиме проскальзьгоани . 1 ил. С/)FIELD OF THE INVENTION The invention relates to mechanical engineering, in particular to multi-spindle nut drivers, for assembling group threaded connections. The aim of the invention is to increase reliability. The multi-spindle nut driver includes a motor 1, a torque sensor 2, spindles 3 and 4 with working heads 5 and 6 and electromagnetic clutches 7 and 8, kinematically connected to the shaft 9 of engine 1, and the working heads control system 5,6. The wrenches are mounted on the nuts of the threaded connections and turn on the engine 1. The rotation from the central gear 24 of the planetary reduction gear 21 is transmitted by the driving gear 23 of the spindles 3.4, and then to the working heads 5.6. When this happens, the screws are loosely screwed in with all the spindles. After the ends of the nuts come into contact with the bearing surface of the assembled part of the assembly to be assembled, the spindles 3,4 stop and the couplings 7,8 begin to operate in the slip mode. 1 il. WITH/)

Description

-ш-sh

соwith

ас о со гоace

соwith

Нзобррт ение относитс  к машиностроению , а имспчо к многошпнндельным гайковертам, п может быть использова- тю дл  сборки групповых резьбовых ссединеПИЙ сThe design is related to mechanical engineering, and it is also a multi-wrench, which can be used for assembling group threaded bolts with

Цель изобретени  - повьгаение надежности за счет рпсдени  в конструкцию гайковерта общего планетарного редуктора.The purpose of the invention is povigeniya reliability due to rsdeni in the design of the wrench general planetary gearbox.

а тертеже показана схема много- тпиндеги-лого г йкоперт а1 ногот::индельньп 1 гайковерт содержит Koprrv c (не показан), размещенные в нем д игптель 1, датчик 2 реактивного г окента, шпиндели 3 и 4 с рабочими головками 5,6 и электромагнитны/ и У, кинематически св - з, 9 двигател  1, и сис- П :г1и , в}:л:о 1ЛЮ1Чую ило1: 10 граппи-члющий блок 11, двеThe figure also shows the scheme of a multi-pin-ng-logogopic a1 nail: Indelin 1 wrench contains a Koprrv c (not shown), located in it, a djptel 1, a sensor 2 reactive g okta, spindles 3 and 4 with working heads 5.6 and Electromagnetic / and U, kinematically ss - 9, the engine 1, and the system P: r1i, c}: l: about 1LiuIt ilo1: 10 grappi-block 11, two

г.:и т. уy .: and so on

ЛЛ 41 LL 41

тем , пита pita

грз ппь .логических cxef-; И 12,13, количество которьк в группе равно коли- чест лу штптгделей, первые из входов лог.ичес1. схем И 12 первой г-руппы соединен ; с плхо, ом грГичнивающего блока 1, триггеры 14, ге гератор 15 имтту-льсов, длои м ньп) счетчик 16 пулттсов, деллбратор 17, входы которого сосци;;.;::. с гыxoдa и последнего, трлнз1 . ключи 18, в колло;:10р нуь:) цеттт, icoTc vbrx подключены катушки 19 и 20 .:ден-и  электромагнитньк муфт 7 и 3, а вторые входы логических схем И Тервой 12 и второй 13 групп CBfnaifb с вых(Хц,г И дешифратора 17, выходы сое, с установочными входами трлг герог 14, 1 ыходы которых подключитгы к nep7 f-r.i входам логических схем И 13 второй гр - ппы, выходы кото- рьк св заны с транзисторны ти ключа мИо18.grz pp. logical cxef-; And 12.13, the number of kotor in the group is equal to the number of variables, the first of the log.ic1 entries. schemes And 12 of the first r-group is connected; with PLHO, ohm of the GHGNITING block 1, triggers 14, hegerator 15 imtttu- lsov, columns m) p) counter 16 pults, dellbrator 17, the inputs of which are ;;.; ::. from year to year and last, trlnz1. keys 18, into the collo;: 10r nu :) tsittt, icoTc vbrx coils 19 and 20 are connected.: den and electro-magnetic couplings 7 and 3, and the second inputs of logic circuits And Tervoy 12 and second 13 groups of CBfnaifb from the output (Хц, г And the decoder 17, outputs soybeans, with installation inputs trlg gerog 14, 1 which connects to the nep7 fr.i inputs of logic circuits And 13 second gr - PPP, the outputs of which are connected to the transistor mIo18.

Кинематтгческа  св зь вала 9 двига- телл 1 со гапиндели:ги 3 и 4 гайковерта выполнена в в- ще общего Дл  всех шпинделет г планетарного зубчатого редуктора 21 с дсптп Л,:ой шестерней 22, устаиовлснно с возможностью вращени  и св г плно11 зубчатым венцом посредством вс 4,омо лгстерни 23 соThe cinematic coupling of the shaft 9 of the motor 1 with the hapindles: gi 3 and 4 of the wrench is made in common for all the spindles of the planetary gear reducer 21 with the gearbox L,: the gear 22, is rotatable and can be connected with the gear teeth. by sun 4, omo lgsterni 23 with

2020

5 косновени  торцов гаек с опорной поверхностью ст гиваемой детали собираемого узла (не показаны) шпиндели 3, 4 останавливаютс , так как моменты: на шпиндел х станов тс  больше остаточных моментов соответствующих электромагнитных муфт 7,8 и последние начинают работать в режиме проскальзывани . После остановки шпинделей 3 и 4 включают систему управлени . При 25 этом генератор 15 импульсов начинает вырабатьгаать импульсы, период повто- ретги  которых регулируетс  в пределах 0,05-1 с.The splines of the spindles 3, 4 stop the ends of the nuts with the bearing surface of the assembled part (not shown), since the moments: at the spindles x there are more residual moments of the corresponding electromagnetic couplings 7.8 and the latter begin to work in the slip mode. After stopping, spindles 3 and 4 turn on the control system. With this 25, the pulse generator 15 starts to generate pulses, the repetition period of which is regulated within 0.05-1 s.

Импульсы с выхода генератора 15 поступают на вход младшего разр да двоичного счетчика 16, при этом на вькодпх счетчика по вл ютс  сигналы и соответствии с двоичными числами, соответствующими числу поступивших на вход импульсов. При этом сигналы н.а вьпгодах счетчика управл ют работой дешифратора 17 таким образом, что каждой комбинации сигналов на выходах счетчика 16 соответствует по вление сигнала на одном из выходов дешифратора 17, коли-честБо которых соответствует числу шпинделей. С выходов дешифратора 17 сигналы подаютс  на входы лопгческих схем И 12,1-3. Так, если момент на ключе не достиг установленной величины, то на выходе сравнивающего блока 11 сигналы отсутствуют , следовательно, они отсутствуют и на вьпсода:: логических схем И 12. На выходах схем И 12 поочередно с часто30The pulses from the output of the generator 15 are fed to the input of the least significant bit of the binary counter 16, and signals appear on the counter of the counter with binary numbers corresponding to the number of pulses input to the counter. The signals on the counter counter control the operation of the decoder 17 so that each combination of signals at the outputs of counter 16 corresponds to the appearance of a signal at one of the outputs of the decoder 17, the number of which corresponds to the number of spindles. From the outputs of the decoder 17, the signals are fed to the inputs of the And 12.1-3 paddle circuits. So, if the time on the key did not reach the set value, then there are no signals at the output of the comparing unit 11, therefore, they are absent at the output of the logic circuits AND 12. At the outputs of the circuits AND 12 alternately with often30

40 40

4545

ШПГ1НДСЛЯ.-1ШПГ1НДСЛЯ.-1

33

и 4 ,and 4,

Центральна  тестер- той геттератора 15 по вл ютс  сигналы.The central tester of the getter 15 signals appear.

о /about /

у (y (

закреплена на валу 9 двигател mounted on the motor shaft 9

н n

1, а во.пдтло 25 через датч1 К 2 реактивного ло:ь: та св зано с корпусом гайковерта,1, and the heat sensor 25 through the D1 K 2 reactive lo: s: that is associated with the body of the wrench,

Мпогощпиидельньй га;1коверт работа ет следу;ог;п м oбpaзo.M ochpipidelnyy ha; 1kvert work em trail; og; n m about.

Paбoчи ut головками 5 и 6 гайковерт устанавлирлют на гайки резьбовьпс соетак как триггеры 14 наход тс  в единичном состо нии и по вление сигнала на каком-либо выходе дешифратора 17 вызовет по вление сигнала на вы- -55 ходе соответствующей схемы И 13, привод щего к открытию транзисторного ключа 18, через который осуществл етс  подключение катутшси 19 возбужде0Pass ut with heads 5 and 6 of the wrench set on the nuts of the sockets as the triggers 14 are in one state and the occurrence of a signal at any output of the decoder 17 will cause the signal at the output of the corresponding circuit And 13, leading to opening the transistor switch 18, through which the catatsha 19 is connected;

динений (т1е показаны) и включают дви- гате.:;ь 1. После включени  двигател  1 вращение с центральной шестерни 24(t1e shown) and include the engine.:; ь 1. After turning on the engine 1, rotation from the central gear 24

планетарного редуктора 21 через центральную шестерню 22 передаетс  ведомым шестерн м 23 шпинделей 3,4 и за счет остаточного момента (4-5% от номинального момента передаваемфго муф- The planetary gearbox 21 is transmitted through the central gear 22 to the driven gear 23 of the spindles 3.4 and due to the residual moment (4-5% of the nominal moment transmitted by the coupling

О той) р электромагнитных муфтах 7,8 вращение передаетс  на рабочие головки 5 и б шпинделей 3 и 4, При этом происходит свобо дное навинчивание гаек всеми шпиндел ми. После сопри5 косновени  торцов гаек с опорной поверхностью ст гиваемой детали собираемого узла (не показаны) шпиндели 3, 4 останавливаютс , так как моменты: на шпиндел х станов тс  больше остаточных моментов соответствующих электромагнитных муфт 7,8 и последние начинают работать в режиме проскальзывани . После остановки шпинделей 3 и 4 включают систему управлени . При 5 этом генератор 15 импульсов начинает вырабатьгаать импульсы, период повто- ретги  которых регулируетс  в пределах 0,05-1 с.On this, electromagnetic clutches 7, 8, rotation is transmitted to the working heads 5 and b of spindles 3 and 4, in this case there is a free screwing of the nuts by all the spindles. After the ends of the nuts are in contact with the bearing surface of the assembled component (not shown), spindles 3, 4 stop as the moments: on the spindle x, there are more residual moments of the corresponding electromagnetic clutches 7.8 and the latter begin to work in slip mode. After stopping, spindles 3 and 4 turn on the control system. With this, the pulse generator 15 starts to generate pulses, the repetition period of which is regulated within 0.05-1 s.

Импульсы с выхода генератора 15 поступают на вход младшего разр да двоичного счетчика 16, при этом на вькодпх счетчика по вл ютс  сигналы и соответствии с двоичными числами, соответствующими числу поступивших на вход импульсов. При этом сигналы н.а вьпгодах счетчика управл ют работой дешифратора 17 таким образом, что каждой комбинации сигналов на выходах счетчика 16 соответствует по вление сигнала на одном из выходов дешифратора 17, коли-честБо которых соответствует числу шпинделей. С выходов дешифратора 17 сигналы подаютс  на входы лопгческих схем И 12,1-3. Так, если момент на ключе не достиг установленной величины, то на выходе сравнивающего блока 11 сигналы отсутствуют , следовательно, они отсутствуют и на вьпсода:: логических схем И 12. На выходах схем И 12 поочередно с часто0The pulses from the output of the generator 15 are fed to the input of the least significant bit of the binary counter 16, and signals appear on the counter of the counter with binary numbers corresponding to the number of pulses input to the counter. The signals on the counter counter control the operation of the decoder 17 so that each combination of signals at the outputs of counter 16 corresponds to the appearance of a signal at one of the outputs of the decoder 17, the number of which corresponds to the number of spindles. From the outputs of the decoder 17, the signals are fed to the inputs of the And 12.1-3 paddle circuits. So, if the time on the key has not reached the set value, then there are no signals at the output of the comparing unit 11, therefore, they are absent at the output of the logic circuits AND 12. At the outputs of the circuits AND 12 alternately with often

40 40

5five

ни  одной из электромагнитных муфт 8 к блоку 10 питани . При этом электромагнитна  муфта 7 шпиндел  3 отключена , а шпиндель 3 не вращаетс . Под действием поданного напр жени  происходит сцепление муфты 8, котора  передает вращение на рабочую головку 6, в результате происходит частична  зат жка гайки в течение времени, длительность которого определ етс  пери- одсэм следовани  генерируемых импульсов . В течение этого промежутка водило 25 планетарного редуктора 21, стрем сь повернутьс  под действием реактивного момента, воздействует на датчик 2 реактивного момента В результате момент на датчике 2 определ етс  моментом на рабочей головке 6 работающего шпиндел  4„ При поступлении следующего импульса на вход счетчика 16 транзисторный ключ 18, через который осуществл лось подключение первой электромагнитной муфты 8, отключаетс , а шпиндель А останавливаетс none of the electromagnetic clutches 8 to the power supply unit 10. In this case, the electromagnetic coupling 7 of the spindle 3 is disconnected, and the spindle 3 does not rotate. Under the action of the applied voltage, the coupling 8 is coupled, which transmits rotation to the working head 6, as a result, the nut is partially tightened for a period of time, the duration of which is determined by the follow-up period of the generated pulses. During this period, the carrier 25 of the planetary gearbox 21, trying to turn under the action of the reactive moment, acts on the sensor 2 of the reactive moment. As a result, the moment on the sensor 2 is determined by the moment on the working head 6 of the working spindle 4 "When the next pulse arrives at the input of the counter 16, transistor the key 18, through which the first electromagnetic clutch 8 is connected, is turned off and the spindle A stops

При этом на следукицем выходе дешифратора 17 по вл етс  сигнал, по которому производитс  подключение электромагнитной муфты 7 очередного шпиндел  3, в результате производитс  частична  зат жка очередной гайки При этом момент на датчике 2 определ етс , моментом на работающем очередном щпинделе 3. Таким образом, осуществл етс  механическа  коммутаци  планетарного редуктора 21 и датчика 2 реактивного момента с одного щпин- дел  3 на другой, причем напр жение на выходе последнего характеризует момент на рабочей головке 5 работающего шпиндел .At the same time, a signal appears at the output of the decoder 17, which is used to connect the electromagnetic coupling 7 of the next spindle 3, as a result of which the next nut is partially tightened. At the same time, the torque on the sensor 2 is determined by the torque on the running spindle 3. Thus mechanical switching of the planetary gearbox 21 and the sensor 2 of the reactive torque from one rod 3 to another is performed, and the voltage at the output of the latter characterizes the moment on the working head 5 of the working spindle .

При достижении на работающем шпинделе 3 установленной величины момента сравнивакнций блок 11 срабатывает, при этом на его выходе по вл етс  , сигнал, который через схему И 12, дл  которой вьтолн етс  условие совпадени , поступает на триггер 14 и устанавливает его в нулевое состо ние. На выходе соответствующей схемы И 13 пропадает сигнал, так как перестает выполн тьс  условие совпадени , транзисторный ключ 18 закрываетс , муфта 7 отключаетс . При достижении установленного значени  момента на следующем шпинделе происходит установление следующего триггера 14 в нулевое состо ние и отключение следующейWhen the working spindle 3 reaches the set value of the moment of comparison, unit 11 is activated, and a signal appears at its output, which through AND circuit 12, for which the coincidence condition is satisfied, goes to trigger 14 and sets it to the zero state. At the output of the corresponding circuit And 13, the signal disappears, since the coincidence condition is no longer fulfilled, the transistor switch 18 is closed, and the coupling 7 is disconnected. When the set moment value is reached, the next trigger 14 is set to the zero state on the next spindle and the next

00

5five

00

5five

00

5five

00

5five

электромагнитной м фты„ При достижении момента всеми шпиндел ми все триггеры 14 поочередно устанавливаеютс  в нулевое состо ние, что приводит к отключению электромагнитных муфт всех шпинделей. Зат жка заканчиваетс , отключают общий двигатель 1 и гайковерт снимают с зат нутых гаек.Electromagnetic Card When the moment is reached by all the spindles, all the triggers 14 are alternately set to the zero state, which leads to the disconnection of the electromagnetic couplings of all the spindles. The ratchet ends, the common engine 1 is disconnected, and the wrench is removed from the tightened nuts.

Введение в многошпиндельный гайковерт общего планетарного редуктора позвол ет исключить планетарные редукторы , установленные на каждом шпинделе гайковерта, и, тем самым упростить его конструкцию и снизить габаритные размеры, а установка датчика 2 реактивного момента на водила 25 планетарного редуктора 21, измер ющего момент в i раз больший по сравнению с моментом, развиваемым двигателем гайковерта (где i - передаточное число планетарного редуктора), повысит точность контрол  крут щего момента и надежность гайковерта.Introduction of a common planetary gearbox to a multi-spindle wrench eliminates the planetary gears installed on each wrench spindle and, thus, simplifies its design and reduces its overall dimensions, and installing the reactive torque sensor 2 on the carrier of the 25 planetary gearbox 21 measuring the i-time A higher torque compared to the torque developed by the motor of the wrench (where i is the gear ratio of the planetary gearbox) will improve the accuracy of torque control and the reliability of the wrench.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Многошпиндельный гайковерт, содержащий корпус, размещенные в нем двигатель , датчик реактивного момента, шпиндели с рабочими головками и электромагнитными муфтами, кинематически св занные с валом двигател , и систему управлени , включающую блок питани , сравнивающий блок, триггеры, генератор импульсов, двоичный счетчик импульсов, дешифратор, входы которого соединены с выходами последнего, транзисторные ключи, в коллекторную цепь которых подключены катушки возбуждени  электромагнитных муфт, и две группы логргческих схем И, количество которых в группе равно количеству шпинделей, первые из входов логических схем И первой группы соединены с выходом сравнивающего блока, вторые входы первой и второй групп - с выходами дешифратора, а выходы св заны с установочными вxoдa ra триггеров , выходы которых подключены к первым входам логических схем И второй группы, выходы которых соединены с транзисторными ключами, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности, кинематическа  св зь вала двигател  со шпиндел ми вьшолнена в виде планетарного зубчатого редуктора, у которого центральна  шестерн  с наружными зубь ми закреплена на валу двигател , цeнтpaл 513809296A multi-spindle nut driver, comprising a housing, an engine accommodated therein, a torque sensor, spindles with working heads and electromagnetic clutches, kinematically connected to the engine shaft, and a control system including a power supply unit, a comparison unit, triggers, a pulse generator, a binary pulse counter, the decoder, the inputs of which are connected to the outputs of the latter, transistor switches, in the collector circuit of which the excitation coils of electromagnetic couplings are connected, and two groups of logrgami circuits And, quantities which in the group is equal to the number of spindles, the first of the inputs of logic circuits AND of the first group are connected to the output of the comparing unit, the second inputs of the first and second groups are connected to the outputs of the decoder, and the outputs are connected to the installation inputs of the triggers whose outputs are connected to the first inputs of logical Circuits And the second group, the outputs of which are connected to transistor switches, characterized in that, in order to increase reliability, the kinematic connection of the motor shaft with spindles is performed in the form of a planetary gear reducer, in which central gear with outer teeth fixed to the motor shaft, center 513809296 на  шестерн  с внутренними зубь ми шпиндел ми, а водило через датчик имеет также наружные зубь , посредст- реактивного момента св зано с корпу- вом которых кинематически св зана со сом.on the gear with internal teeth of the spindles, and the carrier through the sensor also has external teeth, through which the case is kinematically connected with the som.