Пневмовинтоверт

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 119) 111 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Бюл.М 21й сельскохозяйственныи ич, И. А, Нищенк(57) Изобретение относится к автоматизации технологических процессов вмашиностроении и приборостроении, вчастности к средствам автоматизацииопераций завинчивания резьоовых деталей, например болтов, винтов, гаекЦель изобретения - повышение качествсборки при снижении количества несобранных крепежных элементов. Пневмовинтоверт содержит винтовертсошпинделем 2, ключом 3 и кнопкой ручного включения реверса шпинделя, Накорпусе винтоверта 1 смонтированыз 14845 пневмоцилиндр 5 и штифт 6 с пружиной 7 и клином 8. Кнопка 4 является поршнемпневмоцилиндра 5 и в выключенном правом положении удерживается пружи 5 ной, расположенной в корпусе винто- верта 1. На пневмоцилиндре 5 закреплен микропереключатель 9. На станине закреплен упор 10, На шпинделе 2 расположен центробежный датчик, состоящий из корпуса 11, в пазах которого на осях 12 установлены рычажки 13, охваченные эластичным кольцом 14, а на верхние концы рычажков 13 опирается шайба 15 с пружиной 16. Шайба 15 15 46контактирует с шайбой 17, которая контактирует со щетками 18, расположенными в щеткодержателях на корпусе винтоверта 1. Для линейного перемещения винтоверта 1 пневмоцилиндр 19 соединен с его корпусом, К пневмоцилиндру 19 рабочая среда подается по трубопроводам, соединенным с источником рабочего тела. От того же источника осуществляется питание двигателя винтоверта 1 и пневмоэлектрических элементов системы управления через систему регуляторов давления и трех- мембранное пневмореле 39. 1 ил.Изобретение относится к автоматизации технологических процессов в машиностроении и приборостроении, в частности к средствам автоматизации операций завинчивания резьбовых деталей, например болтов, винтов, гаек.Цель изобретения - повышение качества сборки при снижении количества несобранных крепежных элементов за счет выполнения функциональной связи привода вращения пневмовинтоверта с датчиками крайних положений.На чертеже представлен пневмовинтоверт.Пневмовинтоверт состоит из типового пневматического винтоверта 1, содержащего шпиндель 2 с ключом 3 и кнопку 4 ручного включения реверса шпинделя. На корпусе винтоверта 1 смонтированы пневмоцилиндр 5 и штифт 6 с пружиной 7 и клином 8. Кнопка 4 является поршнем пневмоцилиндра 5 и в выключенном правом положении, которое изображено на чертеже, удерживается пружиной, расположенной в корпусе винтоверта 1, К пневмоцилиндру 5 прикреплен микропереключатель 9 так,Фчто его кнопка может взаимодействовать с клином 8. Нижний конец штифта 6 расположен над упором 10, а верхний заходит в поперечное отверстие стенки пневмоцилиндра 5 в зоне его левой нерабочей полости.На шпинделе 2 закреплен центробежный датчик, состоящий из корпуса 11, в пазах которого на осях 12 на-. ходятся рычажки 13. Нижние концы этих рычажков стянуты эластичным кольцом 14. На их верхние торцы опирается шайба 15, выполненная из электроизо 20 25 30 35 40 45 50 55 ляционного материала и поджимаемаявниз пружиной 16. К шайбе 15 сверхуприсоединена медная шайба 17, контактирующая с меднографитными щетками18, которые прикреплены к корпусувинтоверта и электроизолированы отнего,Пневмоцилиндр 19 своим штоком 20соединен с корпусом винтоверта 1 ипредназначен для выполнения его движений подачи. Подвод сжатого воздухав полости пневмоцилиндра 19 осуществляется, например, пневмокомандоаппаратом по магистралям 21 и 22.Система управления пневмовинтоверта построена на базе элементов пневмоавтоматики. высокого давления и элементов универсальной системы элементов промышленной пневмоавтоматики1 УСЭПП 1, Она состоит из регуляторов23 - 25 давления воздуха, обратногоклапана 26, электропневмоклапана 27,пневмоэлектропреобразователей 28 -31, дросселей 32 - 36, пневмоемкостей37 и 38 универсального трехмембранного пневмореле 39 и пневмотумблера40. Перечисленные элементы пневматически соединены между собой воздухопроводами 41 - 59 и электрическипроводами 60 - 69. Провода 61 и 69соединены через электротумблер 70,В исходном положении сжатый воздухот пневмокомандоаппарата по магистрали 22 поступает в нижнюю полостьпневмоцилиндра 19 и посредством поршня со штоком 20 удерживает винтовертв верхнем положении, Верхняя полостьпневмоцилиндра 19 и вся пневмосистемав это время через магистрали 21 и41 соединена с атмосферой.5 148454При завинчивании болта 71 в реэьбовое отверстие детали 72 черезпланку 73 указанные соединяемые дета-:ли поступают на позицию сборки и рас 5полагаются соосно со шпинделем 2 иключом 3. Болт 71 при этом базируетсяв отверстии. планки 72.Пневмовинтоверт работает следующимобразом. 1 ОПневмокомандоаппарат подает сжатыйвоздух по магистрали 21 в верхнюю полость пневмоцилиндра 19, а его нижнюю полость через магистраль 22 соединяет с атмосферой, При поступлении Бсжатого воздуха в верхнюю полость =пневмоцилиндра 19 поршень со штоком20 опускаются и осуществляют подачувинтоверта 1 вниз, Иэ нижней полостипневмоцилиндра 19 воздух через пневмокомандоаппарат уходит в атмосферу.Одновременно с опусканием вниз винто 1верта 1 сжатый воздух давлением Р измагистрали 21 поступает в воздухопроводы 41 и 42, регулятор 23 давления, воздухопровод 43 и пневмодвига-тель винтоверта 1, который начинаетвращать шпиндель 2 совместно с ключом3 в направлении завинчивания. Регулятором 23 давления устанавливается30такое давление сжатого воздуха, прикотором крутящий момент на шпинделе. будет недостаточным, чтобы повредитьрезьбу в случае заклинивания, нообеспечит наживление и начальное за- ЗВвинчивание резьбовых деталей.При опускании вниз винтоверта 1 .вращающийся ключ 3 входит в контактс головкой болта 71, захватывает ееи завинчивает болт 71 в резьбовое 40отверстие детали 72. По мере завинчивания болта 71 винтоверт 1 постепенно опускается вниз совместно сзакрепленными на нем штифтом 6 имикропереключателем 9. Когда штифт 6 4 Бвойдет в контакт с упором 1 О, штифт6 остановится, а винтоверт 1 продол-жит подачу вниз и завинчивание болта71. В результате этого верхний конецштифта 6 выходит в левую полостьпневмоцилиндра 5 и препятствует перемещению поршня 4 (кнопки включения реверса) влево,Клин 8 воздействует на кнопкумикропереключателя 9 и подает напря.-.жение на катушку электропневмоклапана 27. Происходит его переключение,за счет чего сжатый воздух давлениемР из воздухопровода 41 через электропневмоклапан 27, воздухоправод 45,обратный клапан 26 и воздухопровод 43поступает в двигатель винтоверта 1.Давление Р ) Р,. поэтому крутящиймомент на шпинделе возрастает, чемобеспечивается завинчивание болта 71на всю длину и необходимая степеньего затяжки. После затяжки пневмокомандоаппарат подает сжатый воздухпо магистрали 22 в нижнюю полостьневмоцилиндра 9, а верхнюю полость через магистраль 21 и пневмокомандоаппарат соединяет с атмосферой,и винтоверт 1 штоком 20 поднимаетсявверх. Таким образом функционируетпневмовинтоверт при нормальном протекании процесса завинчивания.Если по какой-либо причине произойдет заклинивание резьбы, то система управления пневмовинтовертавырабатывает команду на реверсивноевращение шпинделя 2. Это происходитследующим образом,При заклинивании резьбы вращениешпинделя 2 прекращается, эластичноекольцо 14 тянет нижние концы рычажков 13 до упора в шпиндель 2, а верхние их концы поднимают вверх шайбы15 и 17, сжимая пружину 16, и замыкают контакт щетки 18 - шайба 17. Врезультате этого включается электропневмоклапан 27 и сжатый воздух извоздухопровода 41 поступает в воздухо роводы 45, 4, 46 и 44, Иэ возду-/хопровода 46 сжатый воздух проходитв правую полость пневмоцилиндра 5,толкает поршень влево и переключаетвинтоверт 1 на реверсивное вращениешпинделя 2. Одновременно с этим сжатый воздух под давлением Р проходитчерез обратный клапан 26 и воздухо-.провод 43 в пневмодвигатель винтоверта 1. Поскольку РР, то крутящиймомент на шпинделе в процессе реверса увеличивается.За счет реверса заклинивание резьбы устраняется и болт 71 может точнеесориентироваться относительно резьбового отверстия. После реверсашпиндель 2 опять начинает прямоевращение и выполняет операцию завинчивания болта 71. Если при повторнойпопытке сборки резьбовых деталейснова произойдет заклинивание резьбыто реверс тоже повторится. Пневмосигналы о реверсе поступают по воздухопроводу 44 и фиксируются счетчиком(не показан), который после несколь-, 7 14845 ких неудачных попыток сборки резьбово 1 го соединения может подавать команды на замену некондиционных деталей.Продолжительность реверса шпинделя5 2 зависит от продолжительности включения электропневмоклапана 27 и регулируется посредством дросселя 33.11 ри этом в полость В трехмембранногопневмореле 39 из воздухопровода 50 через воздухопровод 54 подводят сжатьгй воздух давлением Р и поэтому воздухопроводы 52 и 56 сообщают между собой через полостй Г, а выход воздухопровода 53 в полость А пере крывают. В процессе реверса сжатый воздух от электропневмоклапана поступает в воздухопровод 47, регулятор 24 давления, где понижается до Р, и воздуховоды 49 и 52, по лость Г пневмореле 39, воздухопровод 56, заполняет емкость 37 и замыкает НО контакты пневмоэлектропреобразователя 28, После этого питание катушки электропневмоклапана осуществ ляется по цепи: провода 63 и 64, НО контакты нневмоэлектронреобразователя 28 провода 62 и 61. Цепь питания катушки через контакты щетки 18 - шайба 17 в процессе реверсивного ЗО вращения шпинделя прерывается, так как срабатывает центробежный датчик.Когда сжатый воздух давлением Р пройдя дроссель 32,и воздухопровод, 51, заполнит полость Б пневмореле 39, тд произойдет его переключение, поскольку в это время давление в полости Б больше давления в полости В (Р 1 Р), В результате этого выход воздухопровода 52 в полость Г перекрывается, АО прекращается подача сжатого воздуха в воздухопровод 56, емкость 37 и пневмо 1 электропреобразователь 28, и через дроссель 33 они начинают освобождаться от сжатого воздуха. За счет этого НО контакты пневмоэлектропреобразователя 28 размыкаются, т,е, размыкается цепь питания катушки электропневмоклапана 27,проход воздуха через него из воздухопровода 41 в воздухопровод 45 прекращается и по-. следний сообщается с атмосферой. Правая полостьпневмоцилиндра 5 тоже сообщается с атмосферой через воздухо проводы 46 и 45, электропневмоклапа)5 ны 27, поршень дтходит в правое крайнее положение, и реверс шпинделя прекращается. Поскольку по воздухопроводу 43 продолжается подача сжатого 46 воздуха давлением Р в пневмодвига 1тель винтоверта 1, то шпиндель 2опять начинает вращаться в сторонузавинчивания.Таким образом, регулируя дросселем33 скорость истечения сжатого воздухаиз емкости 37 и пневмоэлектрообразователя 28 в атмосферу, можно регулировать продолжительность реверсашпинделя.Дроссель 32 предназначен для задержки возрастания давления в полостиБ и переключения пневмореле 39 дотого момента, пока не заполнитсяемкость 37 и не сработает пневмоэлектропреобразователь 28,Когда после переключения пневмореле 39 воздухопроводы 53 и 55 сообщатся между собой через камеру А,то сжатый воздух по воздухопроводу55 поступит в пневмоэлектропреобразователь 30, разомкнет его НЗ контакты и отключит питание катушкиэлектропневмоклапана 27. Продолжительность отключения питания в этомслучае регулируется дросселем 35.Это необходимо для того, чтобы предупредить включение реверса за счетзамыкания контакта щетки 18 - шайба17 в момент остановки шпинделя припереходе от обратного к прямому вращению,Для начала вращения шпинделя в обратном направлении для наживлениявинта при его завинчивании включается тумблер 70 и пневмотумблер 40.Тумблер 70 замыкает цепь питания катушки электропневмоклапана черезпровода 61 и 69, НЗ контакты пневмоэлектропреобразователя 31, провода63 и 60, и при. подаче сжатого воздухав воздухопровод 41 сразу же включается реверсивное вращение шпинделя.Из воздухопровода 60 сжатый воздухпоступает в пневмотумблер 40, затемпо воздухопроводу 59 и дросселю 36проходит в емкость 38 и пневмоэлектропреобразователь 31, После заполнения емкости 38 происходит переключение пневмоэлектропреобразователя 37,его НЗ контакты размькаются, отключают питание катушки электропневмоклапана 27, реверс шпинделя прекращается и начинается его прямое вращение. Продолжительность начальногореверса шпинделя регулируется дросселем 36. Последовательность функционирования остальных элементов схемы10 4546 Формула изобретения Составитель А,КоротковТехред П,Сердюкова Корректор О.Кравцова Редактор Н, Лазаренко Заказ 2979/13 Тираж 894 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул, Гагарина,101 9 148 остается прежней, Если заклинивание резьбы случится после начального реверса шпинделя, то повторное.включение реверса происходит в ранее описанной последовательности.Чтобы настроить резьбосборочную. установку на разборку резьбовых соединений, т.е. на отвинчивание, необходимо обеспечить только реверсивное вращение шпинделя. Для этого включается тумблер 70 (пневмотумблер 40 отключен) и упор 10 отводится в сторону с целью избежать его взаимодействие со штифтом 6. Пневмовинтоверт, содержащий корпус с размещенными на нем пневмодвигателями линейного перемещения и вращения, на валу которого установлен датчик реверса, а двигатель вращения связан с датчиком и магистралью подачи рабочего тела через распределитель, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества сборки при снижении количества несобранных крепежных элементов, связь двигателя вращения с датчиком реверса выполнена в виде последовательно соединенных электропневмоклапана и трех- мембранного пневматического реле, 5первая камера управления которого соединена с магистралью, а вторая через дроссель и регулятор давления с выходом электропневмоклапана, при этом первый выход реле соединен с ресивером, дросселем и первым пневмоэлектрическим датчиком, замькающие контакты которого соединены параллельно контактам блокирующего датчика и обмотке электропневмоклапана, 15 а второй выход реле соединен с гторымпневмбэлектрическим датчиком, размыкающим контакты которого последовательно соединены с замыкающими контактами третьего пневмоэлектрического 20 датчика, которые последовательнодатчику реверса соединены с обмоткой электропневмоклапана, а размыкающие контакты четвертого пневмоэлектрического датчика последовательно тумб леру подключены к обмотке электроклапана, при этом четвертый электро- пневматический датчик через ресивер, дроссель и пневмопереключатель соединен с первой камерой управления трехЗр мембранного реле.