Многошпиндельный гайковерт

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 9) (11) иГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Специализированное конструкторское бюро по механизации и автоматизации слесарно-сборочных работ (53) 621.503.55 (088.8)(56) 1. Авторское свидетельство СССР Ф 921840, кл. В 25 В 21/00, 1980.2, Авторское свидетельство СССР Р 1037212; кл. С 05 В 19/08, 1982 (прототип).(54)(57) МНОГОШПИНДЕЛЬНЫЙ ГАЙКОВЕРТ, содержащий двигатель, шпиндели с рабочими головками, кинематически связанными с валом цвигателя, на валу которого установлен датчик момента, электромагнитные муфты, установленные на каждом шпинделе, и блок управления электромагнитными муфта-. ми, включающий в себя компаратор, связанный входом с выходом датчика момента, первый счетчик импульсов, подключенный счетным входом к выходу мультивибратора, а выходами - к входам первого дешифратора, соединенного выходами с первыми входами первых, по числу шпинделей, элементов И, подключенных выходами к управляющим входам первых транзисторных ключей, связанных коллекторами через соответствующие катушки возбуждения электромагнитных муфт с первым выводом блока питания, а эмиттерами - с вторым выводом блока питания, датчик угла, установленный на валу двигателя и подключенный выходом к первому входу второго элемента Иь соединенного 4(51)( 05 В 19/08 В 25 В 21/О вторым входом с выходом компаратора,а выходом - со счетным входом второго счетчика импульсов, подключенногосбросовым входом к выходу мультивибратора, а выходами - к входамвторого дешифратора, подключенноговыходами к входам первого программного переключателя, связанного выхоцами с входами третьего элемента И,первый элемент НЕ, подключенныйвходом к выходу мультивибратора, авыходом - к вторым входам первых элементов И, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения точности контроля при сборке резьбовыхсоединений, в многошпиндельный гайковерт введены сдвигающий регистр,первый и второй триггеры, четвертый и пятый элементы И, второй компаратор, вторые транзисторные ключи,второй элемент НЕ, индикаторы и второй программный переключатель,сое-,диненный входами с выходами дешифратора, а выходами - с входамичетвертого элемента И, подключенного выходом к первому входу первоготриггера, инверсным выходом - кпервому входу пятого элемента И,а вторым входом - к выходу мультивибратора и к первому входу второгтриггера, связанного вторым входомс выходом третьего элемента И, апрямым выходом - с вторым входомпятого элемента И, подключенноговыходом к информационному входу .сдвигающего регистра, соединенногоустановочным входом с выходом мульвибратора, а разрядными выходами -с соответствующйми базами вторыхтранзисторных ключей, подключенных1142814 эмиттерами к второму выводу блока.питания, а коллекторами через индикаторы - к первому выводу блока питания, причеМ первый вход второго компаратора подключен к шине "ВелиИзобретение относится к машиностроению, а именно к гайковертам, и может быть использовано при сборке групповых резьбовых соединений.Известен многошпиндельный гайко верт, содержащий двигатель, датчик момента, установленный на его валу, шпиндели с рабочими головками, ведомые валы с электромагнитными муфтами, блок управления, содержащий ком паратор, вход которого соединен с выходом датчика момента, распределитель импульсов, мультивибратор, элементы И, элемент НЕ, соединенный с выходом ждущего мультивибратора, транзисторные ключи, соединенные с катушками возбуждения электромагнитннх муМт,сцепленнн 1.Однако данный гайковерт отличается недостаточно высокой точностью 20 контроля усилия при затяжке, отсутствием информации о качестве затяжки.Наиболее близким техническим решением к данному является многошпин дельный гайковерт, содержащий двигатель, шпиндели с рабочими головками, кинематически связанные с валом двигателя, на валу которого установлен датчик момента, электромагнитные 30 муфты, установленные на каждом шпинделе, и блок управления, включающий в себя первый компаратор, входом связанный с выходом датчика момента, а выходом - с входом мультивибратора, первый счетчик импульсов, подключенный счетным входом к выходу мультивибратора и выходами к входам дешифратора, соединенного выходами с .первыми входами первых элементов И, 40 число которых равно числу шпинделей, вторые входы которых соединены через первый элемент НЕ с выходом мультивибратора, выходы первых элементов И соединены выходами с базам 1 и транзис чина момента затяжки", второй вход -к выходу датчика момента, а выходк входу мультивибратора, соединен -ного входом через второй элемент НЕс третьим входом второго элемента И,торных ключей, связанных коллекторами через соответствующие катушки возбуждения электромагнитных муфт с одним выводом источника питания, а эмиттерами - с другим выводом источника питания, второй счетчик импульсон, выходами соединенный с входами первого программного переклю чателя, связанного выходами с входом второго элемента И датчик угла, установленный на валу двигателя и подключенный выходом через третий элемент И к счетному входу второго счетчика импульсовК недостаткам данного изобретения относится отсутствие информации о качестве затяжки,что приводит к скрытьм дефектам при сборке резьбовых соединений с отклонениями геометрических размеров так как при этом контролируемая величина (момент или угол) находятся в поле допуска.Цель изобретения - повышение о точности контроля при сборке резьбовых соединений.Поставленная цель достигается тем, что в многошпиндельный гайковерт, содержащий двигатель, шпиндели с рабочими головками,кинематически связанными с валом двигателя, на валу которого установлен датчик момента, электромагнитные муфты, установленные на каждом шпинделе, и блок управления электромагнитными муфтами, включающий в себя компаратор, связанный входом с выходом дат- чика момента, первый счетчик импульсов, подключенный счетным входом к выходу мультивибратора, а выходами - к входам дешифратора, соединенного выходами с первыми входами первых, по числу шпинделей, элементов И, подключенных выходами к управляющим входам первых транзисторных ключей, связанных коллекторами1142814 50 через соответствующие катушки возбуждения электромагнитных муфт спервым выводом блока питания, аэмиттерами - с вторым выводом блокапитания, датчик угла, установленный на валу двигателя и подключенный выходом к первому входу второгоэлемента И, соединенного вторымвходом с выходом компаратора, а выходом - со счетным входом второго 10счетчика импульсов, подключенногосбросовым входом к выходу мультивибратора, а выходами - к входам второгодешифратора, подключенного выходамик входам первого программного переключателя, связанного выходами.с входами третьего элемента И, первыйэлемент НЕ подключенный входом к выходу мультивибратора, а выходом квторым входам первых элементов И, 20введены сдвигающий регистр, первыйи второй триггеры, четвертый и пятыйэлементы И, второй компаратор, вторые транзисторные ключи, второй элемент НЕ, индикаторы и второй программный переключатель, соединенныйвходами с выходами дешифратора, авыходами - с входами четвертогоэлемента И, подключенного выходом кпервому входу первого триггера, инверсным выходом - к первому входупятого элемента И, а вторым входомк выходу мультивибратора и к первому входу второго триггера, связанного вторым входом с выходом третьего элемента И, а прямым выходом -с вторым входом пятого элемента И,подключенного выходом к информационному входу сдвигающего регистра,соединенного установочным входом 40с выходом мультивибратора, а разряд-ными выходами - с соответствующимибазами вторых транзисторных ключей,подключенных эмиттерами к второмувыводу блока питания, а коллекторами 45 через индикаторы - к первому выводублока питания, причем первый входвторого компаратора подключен к шине"Величина момента затяжки", второйвход - к выходу датчика момента, авыход - к входч мультивибратора,соединенного со входом через второйэлемент НЕ с третьим входом второгоэлемента И. 55На фиг.1 - дана функциональная схема гайковерта; на фиг.2 - временная диаграмма,4Многошпиндельный гайковерт содержит двигатель 1, датчик момента 2,датчик угла 3, шпиндели 4 с рабочимиголовками, ведомые валы 5, электромагнитные муфты 6, ведомые шестерни 7, редукторы 8, центральную шестерню 9, блок управления 10, содержащий блок питания 11, второй компаратор 12, мультивибратор .13, первыйсчетчик импульсов 14, первый дешифратор 15, первые элементы И 16,первый элемент НЕ 17, первые транзисторные ключи 18, катушки возбуждения 19 электромагнитных муфт,второй счетчик импульсов 20, второйдешифратор 21, первый программныйпереключатель 22, третий элемент И23, второй программный переключатель 24, второй элемент И 25, пер -вый компаратор 26, второй элемент НЕ 27, четвертый элемент И 28,первый и второй триггеры 29, 30,пятый элемент И 31, сдвигающий регистр 32, вторые транзисторные ключи 33, индикаторы 34.Многошпиндельный гайковерт работает следующим образом,Рабочими головками гайковертустанавливают на гайки (не указаны)резьбового соединения и включают дви.гатель 1 и блок 10 управления, предварительно установленный в исходноесостояние (не показано).После включения двигателя 1 вращение с центральной шестерни 9 передается ведомым шестерням 7 и за счетостаточного момента (4-5 Е от номинального момента, передаваемого муфтой) в электромагнитных муфтахсцепления вращения и передается через редукторы 8 на рабочие головки.При этом происходит свободное навинчивание гаек всеми шпинделями. После соприкосновения торцов гаек с опорной поверхностью собираемого узла.все шпиндели кроме первого останавливайтся, ъак как счетчик 14 находится в нулевом состоянии и на первом выходе дешифратора 15 есть напряжение "1", на выходе ждущего мультивибратора 13 напряжение отсутствует, поэтому на выходе элемента НЕ 17 также имеется напря" жение "1" следовательно, для первого элемента И 16 выполняется условие совпадения, соответствующий транзисторный ключ 18 открыт, катушка 19 возбуждения соединена сблоком 11 питания, муФта 6 сцепле"ния включена и передает вращениена рабочую головку, а для остальных элементов И 16 условие совпадения не выполняется, поэтому остальные транзисторные ключи 18закрыты, катушки 19 возбужденияостальных муФт 6 отключены от блока11 питания, и муФты 6 момент непередают, а работают в режимепроскальзывания. Происходит затяжкапервой гайки. При этом момент нагайке начинает возрастать, следовательно, начинает возрастать напряжение, снимаемое с датчика 2 моментааПосле достижения крутящим моментом величины с которой начинаетсяотсчет угла затяжки (величина крутящего момента выбирается в пределах 20-30% требуемого момента затяж"ки), срабатывает компаратор 26,наего выходе появляется напряжение длятретьего момента И 23 начинает выполняться условие совпадения, и выход 2-датчика 3 угла соединяется с входомсчетчика 20 импульсов,При этом на выходах счетчика 20начинает йормироваться двоично-десятичный код, соответствующий количеству импульсов, поступивших навход счетчика. Дешийратором 21 двоично-десятичный код преобразуется вдесятичный позиционный код, которыйпоступает на входы программных пере- З 5ключателей 22 и 24.При повороте шпинделя на минимально допустимый угол, код которогонабран программным переключателем 22,на выходах элементов И 23 появляется щонапряжение "1", триггер 30 устанавливается в единичное состояние, дляэлемента И 31 начинает выполнятьсяусловие совпадения, и наего выходепоявляется напряжение "1".451При достижении крутящим моментомтребуемой величины момента затяжкикомпаратор 12 срабатывает и на еговыходе появляется сигнал, которымзапускается ждущий мультивибратор 13,5 Она выходе ждущего мультивибратора 13появляется импульс, длительность которого устанавливается в пределах0 1-1 с счетчик 14 импульсов переЭ 355ключается в следующее состояние ина следующем выходе дешийратора 15появляется напряжение "1" условиесовпадения для первого элемента И 16 перестает выполняться, транзисторный ключ 18 закрывается, муйта 6 отключается и шпиндель останавливается. Как только компаратор 12 срабатывает, перестает выполняться условие совпадения для элемента И 25, так как на выходе компаратора 12 появляется напряжение "1" то на выходе элемента НЕ 27 напряжение пропадает, что приводит к отключению входа счетчика 20 импульсов от датчика 3 угла. Если при этом угол затяжки не превысил максимально допустимый,код которого набран переключателем 24, то на выходе элемента И 28 напряжение "0", триггер 29, продолжает находиться в нулевом состоянии, для элемента И 31 выполняется условие совпадения и на его выходе напряжение "1", По импульсу ждущего мультивибратора 13 произвоцится запись "1" с выхода элемента И 31 в сдвигающий регистр 32 и установка счетчика 20 и триггеров 29 и 30 в исходное положение чемосуществляется подготовка блока управления к измерению угла при затяжке очередной гайки. Если же угол затяжки превысил максимально допустимый, то триггер 29 устанавливается в ециничное состояние, условие совпадения для элемента И 31 перестает выполняться и в сдвигающий регистр 32 импульсом ждущего мультивибратора "1" не записывается.После окончания действия импульса ждущего мультивибратора 13 на выходе элемента НЕ 17 появляется "1", начинает выполняться условие создания для следующего элемента И 16, открывается следующий транзисторный ключ 18, через который осуществляется подключение к блоку 11 питания катушки 19 возбуждения слецующей электромагнитной муФты 6, и происходит затяжка очередной гайки. Если угол затяжки очередной гайки находится в поле допуска образованного значениями минимально допустимого и максимально,цопустимого углов затяжки, то происходит запись "1" в младший разряд сдвигаю- щего регистра 32 и сдвиг инФормации на один разряд вправо, если же угол затяжки вышел из поля допуска, то "1" не записывается, и производится только сдвиг записанной инФормации.После окончания затяжки гаек всеми шпинделями отключаются двигатель и гайковерт снимают с затянутых гаек. При этом на выходах сдви-. гающега регистра, соответствующих шпинделям, угол затяжки которых по-. пал в поле допуска, присутствует напряжение "1", транзисторные ключи 33 открыты и индикаторы 34 сигнализируют, что дефектов нет. Если же для какого-либо шпинделя угол затяжки не попал в поле допуска,то на выходе сдвигающего регистра,соответствующего этому шпинделю,напряжение "О" транзисторный ключ 33закрыт, индикатор не горит, чем 5 осуществляется индикация о дефектном резьббвом соединении. Иногошпиндельный гайковерт позволяет выявлять дефекты при сборке резьбовых соединений, что повышает надежность собираемых узлов и изделий в целом.-7 ель Н. ГорбуноваЛегеза Корректор И. Эрдейи. Соста Техре Подписноемитета СССР Тираж 863 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Рау