Устройство контроля крутящего момента гайковерта

СОЮЗ СООЕТСН ОЦИАЛИСТИЧЕРЕСПУБЛИН 80123)4 С 05 В 23/О ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ нструкто автомат работ тво СССР О, 1972,197 кл.(54) УСТРОЙ МОМЕНТА (57) Изобре контроля, ирезьбовых сдержит датч чик угла шп ТЯЩЕГО ТВО КОНТРОЛЯ именяется и единений. У к крутящего нделя, уста сборкеойствомента о накоплен масс гай й энергии вращающихсяверта. 3 ил. дат- ну овоч ОСУДАРСТБЕННЫЙ НОМИТЕТ ССС О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Специализированное кское бюро по механизацииэации слесарно-сборочных(56) Авторское свидетельс612783, кл. В 25 В 21-0Патент США В 3827506,В 25 В 23/4, опублик ение относится к области левую шину, источник переменного тока, магнитный пускатель, два компаратора, четыре триггера, элемент задержки, цифроаналоговый преобразова. тель, пять счетчиков импульсов, генератор импульсов, два дешифратора, четыре элемента И, источник питания, катушку возбуждения магнитного пускателя, пятые элементы И, элемент ИЛИ.Введение элемента задержки, триггера, двух счетчиков импульсов и по числу их разрядов пятых элементов И позволяет повысить точность устройства за счет вычисления крутящего момента, при котором производится отключение двигателя гайковерта, а дотяжка до заданной величины крутящего момента осуществляется за счетИзобретение относится к устройствам для сборки резьбоных соединений и может быть использовано н любой отрасли промыпленности, где есть необходимость н механизации процесса завинчивания крепежа.Цель изобретения - повышение точности устройства путем вычисления крутящего момента, при котором производится отключение двигателя гайковерта, а дотяжка до заданной величины крутящего момента осуществляется эа счет накопленной энергии вращающихся масс гайковерта,При этомг гМ р Мюг +ц2 К 2 К М Мат2 2 Чгде М - требуемая величина крутящего момента при за.тяжке;М, - величина крутящего момента,при которой производитсяотключение двигателя гайковерта;Ч - накопленная кинетическая энергия вращающихся масс гайковерта; ьМ ЯКщ" отношение приращения момента6 Мна шпинделе гайковерта кприращению угла повороташпинделя при затяжке.На Фиг. 1 приведена функциональная схема устройства; иа Фиг. 2 -электрическая схема включения двигателя; на Фиг. 3 - временная диаграмма работы устройства.Устройство содержит гайковерт,содержащий двигатель 1, шпиндель 2с рабочей головкой 3, связанной сдвигателем через редуктор 4, датчик5 крятщего момента и датчик б углашпинделя, установочну 1 о 7 и нулевую 8шины, источник 9 переменного тока,магнитный пускатель О, первый компаратор 11, первый 12 и второй 13триггеры, первый элемент И 14, второй компаратор 15, циФроаналоговыйпреобразователь 1 б, первый счетчик 17 -фимпульсон, второй элемент И 18, генератор 19 импульсов, нторой счетчик20 импульсов, первый дешиФратор 21,первый блок 22 набора программы,третий элемент И 23, третий счетчик 5524 импульсон. элемент ИЛИ 25, второйдешиФратор 26, второй блок 27 наборапрограммы, четвертый элемент И 28,третий триггер 29, ключ 30, катушку 31 возмущения магнитного пускателя, источник 32 питания, четвертый триггер 33, четвертый 34 и пятый 35 счетчики иипульсон, элемент 36 задержки, пятые элементы И 37, контакты 30 магнитного пускателя 1 О.Устройство работает следующим образом.При помощи блока 22 набора программы задают код удвоенного значениякинетической энергии, накопленнойвращающимися . массами устройства,которое определяют опытным путем, апри помощи блока 27 набора программы - код величины отношения квадрататребуемого момента затяжки к удвоенному значению кинетической энергии,после чего рабочую головку 3 гайковерта устанавливают на резьбовое сое,цинение и включают устройство контроля, предварительно установленное н исходное состояние. При этом триггер 29 устанавливается н единичноесостояниег на. его выходе появляетсянапряжение логической единицы, транзисторный ключ 30 открывается и подключает катушку 31 возбуждения магнитного пускателя 1 О к источнику 32питания. Магнитный пускатель срабатывает, своими контактами 38 (фиг, 2)производит подключение двигателяк источнику 9 переменного тска, который начинает вращаться.Вращение днигателя 1 через редуктор 4 передается на рабочую головку 3, и начинает холостое навинчивание гайки,Так как счетчик 17 импульсов находится в нулевом состоянии, то на выходе цифро-аналогоного преобразователя 16 напряжение отсутствует, напряжение отсутствует и на выходе датчика 5 крутящего момента, следовательно, на выходе зторого компаратора 15присутствует напряжение логическогонуля. Условие совпадения для элементаИ 14 выполняется, и выход генератора19 отключен от счетных входон триггера 33 и счетчика 20 импульсон,После соприкосновения торца гайкис опсрной понерхнос.тью собираемогоузла начинается процесс,затяжки гайки, момент на рабочей головке устройства начинает возрастать, следовательно, начинает нозрастать напряжение,снимаемое с датчика 5 крутящего момента, компаратор 15 срабатывает, на еговыходе появляется напряжение логической единицы, и генератор 19 оказывается подключенным к счетным входам триггера 33 и счетчика 20 импульсов.При этом триггер 33 первым импуль сом генератора 19 устанавливается в нулевое состояние (в исходном состоянии, триггер 33 находился в единичном состоянии), предварительно установленный в состояние 2 п, где и - чис-О ло разрядов счетчика, счетчик 34 импульсов импульсом с выхода триггера 33 переполняется, При этом импульс, возникающий на выходе старшего разряда счетчика 34, поступает на счетные 5 входы счетчиков 17 и 35 импульсов, увеличивая их состояние на единицу. По истечении временной задержки импульсом на выходе элемента 36 задержки обратный код счетчика 35 переписы- о вается в счетчик 34, а триггер 33 устанавливается в единичное состояние, Следующий импульс переполнения на выходе счетчика 34 возникает через три импульса на входе триггера 33, после дующий - через пять и так далее,Таким образом, количество импульсов на выходе счетчика 34 импульсов равно корню квадратному из числа импульсов, поступивших на вход тригге- ЗО ра 33, с выхода счетчика 34 импульсы начинают поступать на счетный вход счетчика 17 импульсов, Счетчик 17 начинает заполняться импульсами, следовательно, начинает возрастать на- З 5 пряжение на выходе цифро-аналогового преобразователя 16, Как только напряжение на выходе цифроаналогового преобразователя 16 превысит (на величину одной ступени образцового напряжения) напряжение, снимаемое с датчика 5 крутящего момента, компаратор 15 возвращается в нулевое состояние и отключает генератор 19 от счетных входов триггера 33 и счетчика 20.5Таким образом, в каждый момент времени в счетчике 17 записано количество импульсов, соответствующее величине крутящего момента на шпинделе устройства, а количество импульсов, 50 поступившее на вход счетчика 20 импульсов, равно их квадрату.Выходы счетчика 20 импульсов через дешифратор 21 соединены с входами блока 22 набора программы, которым 55 набирается код удвоенного значения кинетической энергии вращающихся масс устройства, При совпадении кода счетчика 20 с кодом, выбранным в блоке 22, на выходе элемента И 23 появляется напряжение логической единицы, которым осуществляется сброс счетчика 20.Таким образом, осуществляется деление квадрата текущего значения крутящего момента на величину удвоенного значения кинетической энергии вращающихся масс, а количество импульсов на выходе элемента И 23 определяется соотношением2 Ыгде И - количество импульсов на выходе элемента И;И - текущее значение крутящегомомента;1 - значение кинетической энергии, запасенной вращающимися массами устройства.При работе устройства на выходе датчика 6 угла появляется импульсо при повороте шпинделя 2 на 1 . Эти импульсы поступают на счетные входы триггера 12 и 13, которые остаются в нулевом состоянии, так как на выходе компаратора 11 присутствует напряжение логического нуля, При достижении на шпинделе 2 значения первоначального крутящего момента (величина первоначального момента выбирается в пределах 20-ЗОЖ требуемо"о момента затяжки) срабатывает компаратор 11, на его выходе появляется напряжение логической единицы, по импульсу датчика 6 угла триггер 12 устанавливается в единичное состояние, условие совпадения для элемента И 14 начинает выполняться, и на его выходе появляются импульсы с выхода счетчика 34 импульсов. Импульсы с выходов элементов И 14 и 23 поступают на входы элемента ИЛИ 25. При поступлении следующего импульса с выхода датчика 6 угла на счетные входы триггеров 2 и 13 триггер 13 устанавливается в единичное состояние, условие совпадения для элемента И 14 перестает выполняться, и импульсы на еГо выходах пропадают.Таким образом, на выходе элемента И 14 количество импульсов равно приращению момента на шпинделе 2 при повороте последнего на 1 , а на выходе элемента ИЛИ 25 количест 1234 В 13во импульсов определяется соотношениемМЯ=+К,2 И5где К - количество импульсов с выхода элемента И 14, С выхода элементаИЛИ 25 импульсы поступают на счетныйвход счетчика 24 импульсов, выходыкоторого через дешифратор 26 соеди Онены с входами блока 27 набора программы, которым набирается код отношения квадрата требуемого моментазатяжки к удвоенному значению кинетической энергии вращающихся масс устройства. При совпадении коца счетчик 24 с кодом, набранным в блоке27, на выходе элемента И 28 появляется напряжение логической единицы,триггер 29 устанавливается в нулевое 20состояние, транзисторный ключ 30закрывается, катушка 31 возбужденияобесточивается, двигательотключается от источника 9 переменного тока, а дальнейшая дотяжка осуществляется за счет накопленной кинетической энергии вращающихся масс устройства.формула изобретения ЗОУстройство контроля крутящего момента гайковерта прн сборке резьбовых соединений, содержащее магнитный пускатель, соединенный входом с вы- З, ходом источника перемнного тока, а выходом - с входом двигателя гайковерта, первый компаратор, подключенный первым входом к установочной шине устройства, вторым входом - к выходу датчика крутящего момента шпинделя гайковерта и к первому входу второго комяаратора, а выходом " к 0-входу первого триггера, подключенного С-входом к выходу датчика угла шпинделя гайковерта и к С-входу второго триггера, соединенного 1)-. входом с прямым выходом первого триггера и с первым входом первого элемента И, а инверсным выходом - с вторым входом первого элемента И, подключенного выходом к первому входу элемента ИЛИ, а третьим входом - к счетному входу первого счетчика импульсов, связанного разрядными выходами с входами цифроаналогового преобразователя, подключенного выходом к второму входу второго компаратора, соединенного выходом с первым входом второго элемента И, подключенного вторым входом к выходу генератора импульсов, а выходом к счетному входу второго счетчика импульсов соединенного разрядными выходами через первый дешифратор с входами первого блока набора нрограммь 1, подключенного выходами к входам третьего элемента И, связанного выходом с установочным входомвторого счетчика импульсов и вторым входом элемента ИЛИ, подключенного выходом к счетяому входу третьего счетчика импульсов, соединенного разрядными выходами через второй дешифратор с входами второго блока набора программы, подключенного выходом к входам четвертого элемента И, соединенного выходом с К-входом третьего триггера, подключенного прямым выходом к управляющему входу ключа, связанного выходом через катушку возбуждения магнитного пускателя с положительными полюсом источника питания, а входом - к отрицательному полюсу источника питания и нулевой шине устройства, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены четвертый и пятый счетчики импульсов, по числу разрядов пятого счетчика импульсов пятые элементы И, элемент задержки и четвертый триггер, подключенный С-входом к выходу второго элемента И, Я-входом - к выходу элемента задержки н к первым входам пятых элементов И, а прямым выходом - к счетному входу четвертого счетчика импульсов, связанного установочными входами с выходами соответствующих пятых элементов И, а выходом переключения - с входомэлемента задержки и со счетным входом ляого счетчика импульсов, поцключенного разряднымвыхоцами к в горым входам соответствующих пятых элементовИ.-35, Раущская наб., д. Заказ 298450 одписное ВНИИПИ Гос о делам Москва,03 ие г, Ужгород, ул, Проектная фическое роизводственно-и ди Составитель Н. ГорбуноваРедактор Л, Веселовская Техред ОГортвай Корректор Г. Реюетник