CS269942B1

CS269942B1 - Device Sensor · Pneumatic Tightening Units

Info

Publication number: CS269942B1
Application number: CS878399A
Authority: CS
Inventors: Miroslav Ruzicka; Josef Suchy
Original assignee: Miroslav Ruzicka; Josef Suchy
Priority date: 1987-11-23
Filing date: 1987-11-23
Publication date: 1990-05-14
Also published as: CS839987A1

Abstract

Týká se zařízení snímače pneumatická utahovací jednotky pro utahování Šroubu, matic a podobná, s možností nastavení síty utahovacího momentu a vypnutí poháněči Jednotky při dosažení nastavená síty utahovacího momentu. Přináší zlepSení koordinace práce jednotlivých vřeten u vícevřetenových utahovacích zařízení. Jeho podstata spočívá v tom. že snímací rameno js na volnám konci atupftovitá zakončená dváma rovnoběžnými plochami, která slouží jako snímací plochy, a držák snímačů js opatřen průchozí drážkou pro ustavení snímačů.It concerns a sensor device of a pneumatic tightening unit for tightening screws, nuts and the like, with the possibility of setting the tightening torque and switching off the drive of the unit when the set tightening torque is reached. It brings about an improvement in the coordination of the work of individual spindles in multi-spindle tightening devices. Its essence lies in the fact that the sensing arm is at its free end abutted with two parallel surfaces, which serve as sensing surfaces, and the sensor holder is provided with a through groove for positioning the sensors.

Description

Vynález ae týká zařízení snímače pneumatická utahovaci Jednotky pro utahováni ‘ šroubů, matic a podobně, s možností nastavení síly utahovacího momentu a vypnutí poháněči Jednotky při dosažení nastavené síty utahovacího momentu.The invention relates to a sensor device for a pneumatic tightening unit for tightening screws, nuts and the like, with the possibility of adjusting the tightening torque and switching off the drive unit when the set tightening torque is reached.

šroubové spoje strojních součástí, popřípadě montážních podskupin a celků Jsou dotahovány různými způsoby. Tam, kde Je požadavek rovnoměrného a přesného dotažení, jsou Spoje dotahovány buj pomocí momentového klíče ručně, nebo při sériové výrobě použitím l více vře lenových utahovacích jednotek se zařízením pro jejich automatickou obsluhu.Screwed joints of machine components, or assembly sub-assemblies and assemblies are tightened in various ways. Where uniform and precise tightening is required, the joints are tightened manually using a torque wrench, or in series production using multiple spindle tightening units with equipment for their automatic operation.

Jsou známá strojní utahovaci zařízení s mechanismy pro nastavování utahovaci síly, založené na principu pneumatickém nebo hydraulickém nebo 1 mechanickém. U pneumatického způsobu se využívá pro pohon utahovaci Jednotky redukovaného tlaku vzduchu, který po dosažení zpětné reakce uzavře šoupátko ovládané momentovým válcem. Jeho nevýhodou je, že utahovaci Jednotka se točí pomaleji v závislosti na tlaku vzduchu a vyžaduje přesné regulační prvky na regulaci tlaku vzduchu. Jiný způsob využívá zpětné reakce utahovaci jednotky, která přes spirálové pero, Jehož předpětí se nařizuje šroubem, uzavře přívod vzduchu a zastaví motor. Dalším známým řešením utahovaci Jednotky Je zařízení popsané patentem US č. 3,494.43ο. Slouží k utahování matic a za tím účelem Je opatřeno rotačním nástrojem, kde při otáčení vzduchového motoru a práci nástroje vzniká reakční moment, který je zachycován torzními tyčemi. To zapříčiňuje kývavý pohyb tělesa utahovaci Jednotky, spojeného ozubeným převodem s torzními tyčemi. Na tělese utahovaci Jednotky je upevněno rameno, které vykonává současný kývavý pohyb, úměrný re akčnímu momentu. Kývavý pohyb ramene Je využit kontaktním způsobem pro obsluhu spínačů, řízení reverzace a vypínání vzduchového motoru.There are known mechanical tightening devices with mechanisms for adjusting the tightening force, based on the pneumatic or hydraulic or mechanical principle. In the pneumatic method, reduced air pressure is used to drive the tightening unit, which, after achieving a reverse reaction, closes the slide valve controlled by the torque cylinder. Its disadvantage is that the tightening unit rotates more slowly depending on the air pressure and requires precise control elements for regulating the air pressure. Another method uses the reverse reaction of the tightening unit, which, through a spiral spring, the preload of which is set by a screw, closes the air supply and stops the motor. Another known solution for the tightening unit is the device described in US patent No. 3,494.43ο. It is used to tighten nuts and for this purpose is provided with a rotary tool, where during the rotation of the air motor and the work of the tool, a reaction moment is created, which is captured by torsion bars. This causes a swinging movement of the body of the tightening unit, connected by a gear transmission to the torsion bars. An arm is mounted on the body of the tightening unit, which performs a simultaneous swinging movement, proportional to the reaction torque. The swinging movement of the arm is used in a contact manner for operating switches, controlling reversal and switching off the air motor.

Nevýhodou těchto výše uvedených zařízení Je, že spoj jo vždy utahován na předepsanou hodnotu v jediné fázi, což zvlášt negativně působí u vícevřetónových utahovacích Jednotek, právě v koordinaci Jednotlivých vřeten. Při skutečnosti, že počátky závitů u více šroubů nebo matic nejsou stojné a tody první našroubování matic nebo šroubů není nikdy ve stejné vzdálenosti od dosedací plochy spojo, dochází nutně k tomu, že při Jednostupňovém utahování je spoj dotahován nerovnoměrně, i když konočný utahovaci moment může být u všech šroubů nebo matic stojný. Není zde však možnost vyrovnání napětí vo spoji, ktoré se u moderních a zvláště namáhaných spojů, vyžaduje. 'The disadvantage of these above-mentioned devices is that the joint is always tightened to the prescribed value in a single phase, which has a particularly negative effect on multi-spindle tightening units, especially in the coordination of the individual spindles. Given the fact that the beginnings of the threads of several screws or nuts are not stationary and therefore the first screwing of the nuts or screws is never at the same distance from the contact surface of the joint, it necessarily happens that during single-stage tightening the joint is tightened unevenly, even though the final tightening torque may be stationary for all screws or nuts. However, there is no possibility of equalizing the tension in the joint, which is required for modern and particularly stressed joints. '

Tyto nevýhody dosavadních provodění v podstatě odstraňuje a další zdokonaleni přináší zařízeni snímače pneumatické utahovaci Jednotky podle tohoto vynálezu, sestávající zo snímacího ramene, upevněného na tělese utahovaci Jednotky a držáku se snímači, jehož podstata spočívá v tom, žo snímací rameno je na volném konci stupňovitě zakončeno dvěma paralelními plochami a držák snímačů Jo opatřen průchozí drážkou, ve ktoré Jsou přestavltelně uloženy snímače.These disadvantages of the previous embodiments are essentially eliminated and further improved by the sensor device of the pneumatic tightening unit according to the present invention, consisting of a sensor arm mounted on the body of the tightening unit and a holder with sensors, the essence of which lies in the fact that the sensor arm is stepped at the free end with two parallel surfaces and the sensor holder is provided with a through groove in which the sensors are adjustable.

Výhodou tohoto provedení podle vynálezu Je možnost dvoustupňového utahování spoje, a tím postupné vyrovnávání napětí v předmětném spoji. Současně je tím zajištěna lepší koordinace práce Jednotlivých vřeten a vícevře to nových utahovacích zařízení. Další výhoda spočívá ve snadném nastavení velikosti utahovacího momentu, rychlost přeměny Jeho hodnoty 1 poměru utahovacích momentů v obou stupních utahování.The advantage of this embodiment according to the invention is the possibility of two-stage tightening of the joint, and thus the gradual equalization of the tension in the joint in question. At the same time, this ensures better coordination of the work of the individual spindles and, moreover, the new tightening devices. Another advantage lies in the easy adjustment of the magnitude of the tightening torque, the speed of conversion of its value and the ratio of the tightening torques in both tightening stages.

Příklad provedení sestavy snímače jo vyobrazen na připojeném výkrese, na kterém Je znázorněna jeho sestava v perspektivním pohledu. . 'An example of the sensor assembly is shown in the attached drawing, which shows its assembly in perspective view. . '

Zařízení snímače utahovaci jednotky tvoří snímací rameno 1. a sestava dvou snímačů 2, 3, umístěných v držáku 4. Snímací rameno £ Je upevněno na prodlouženém konci tělesa 5 utahovaci jednotky, které Je otočně uloženo v nezobrazené skříni utahovaci Jednotky. Na svém volném konci Je snímací rameno opatřeno dvěma úhelníky, kolmo na sebe uloženými, čímž vytváří dvě odstupňované snímací plochy 6, 7. Na skříni utahovaci jednotky Je upevněn držák £, který nese pro každé vřeteno utahovacího zařízení dva bezdotykové induktivní přibližovací snímače 2, £. Snímače 2, 3 Jsou uloženy v drážce 8, jejíž poloměr zakřivení má střed v ose tělesa 5 utahovaci Jednotky a délka drážky 8 tvoří výseč alespoň 6o°. V drážce 8. jsou snímače 2, 3 uloženy euvně a pro stanovenou polohu Jsou zajlšlovány běžnými upevňovacími prostředky, například ma—The sensor device of the tightening unit consists of a sensor arm 1 and an assembly of two sensors 2, 3, located in a holder 4. The sensor arm £ is mounted on the extended end of the body 5 of the tightening unit, which is rotatably mounted in a housing of the tightening unit (not shown). At its free end, the sensor arm is provided with two angles, perpendicular to each other, thereby creating two stepped sensing surfaces 6, 7. A holder £ is mounted on the housing of the tightening unit, which carries two contactless inductive proximity sensors 2, £ for each spindle of the tightening device. The sensors 2, 3 are mounted in a groove 8, the radius of curvature of which has its center in the axis of the body 5 of the tightening unit and the length of the groove 8 forms a sector of at least 6o°. In the groove 8, the sensors 2, 3 are placed externally and are secured to a specified position by conventional fastening means, for example, by means of screws.

CS 269942 Bl ticemi. Vertikální ustavení snímačů 2, 3 Je provedeno ve vazbě na polohu snímacích ploch 6, 7, a to tak, že při kývavém pohybu snímacího rameno 1 prochází snímací plocha 6, respektive plocha 7 těsně pod snímačem 2, respektive snímačem 3.CS 269942 Bl tices. The vertical positioning of the sensors 2, 3 is carried out in relation to the position of the sensing surfaces 6, 7, so that during the swinging movement of the sensing arm 1, the sensing surface 6, or the surface 7, passes just below the sensor 2, or the sensor 3, respectively.

Při otáčení rotoru pneumatického motoru a současně pracovního vřetene utahovací Jednotky vzniká utahovací moment, který je přenášen do spoje. Současně v opačném směru působí reakční moment, Reakční moment Je přenášen ozubeným převodem na nezobrazenou torzní tyč, která Je tak spojena s tělesem £ utahovací Jednotky. Snímací rameno 1 upevněné na tělese 5. utahovací Jednotky, vykonává kývavý pohyb, úměrný reakčnímu momentu, natáčejícího torzní tyč. V prvním stupni utahování vykývne snímací rameno 1 do polohy určené vstupem snímací plochy 6 do aktivní z<5ny induktivního přibllžovacího snímače 2, který dá povel k zastavení motoru. Následuje malá časová prodleva, cca o,5 s, při které se zastaví přáce vřetena, přičemž velikost utahovacího momentu dosahuje 3o % momentu Jmenovitého. Po této prodlevě se automaticky spustí opět vřeteno utahovací jednotky a proběhne utažení na předepsaný utahovací moment. Při této táži vy kývne snímací rameno £ až do polohy, při ktoré se snímací plocha £ dostane do aktivní zdny snímače 3. Ten dá povel k zastavení motoru, to znamená k přerušení dalšího utahování a současně k odvzdušnění utahovací jednotky. Přitom se snímací rameno £ působením torzní tyče vrátí do výchozí polohy.When the rotor of the pneumatic motor and the working spindle of the tightening unit rotate, a tightening torque is generated, which is transmitted to the joint. At the same time, a reaction torque acts in the opposite direction. The reaction torque is transmitted by a gear transmission to a torsion bar (not shown), which is thus connected to the body £ of the tightening unit. The sensing arm 1, mounted on the body 5 of the tightening unit, performs a swinging movement proportional to the reaction torque, which rotates the torsion bar. In the first stage of tightening, the sensing arm 1 swings to a position determined by the input of the sensing surface 6 into the active zone of the inductive proximity sensor 2, which gives a command to stop the motor. A short time delay of approximately 0.5 s follows, during which the spindle stops working, with the magnitude of the tightening torque reaching 30% of the nominal torque. After this delay, the spindle of the tightening unit is automatically started again and tightening is carried out to the prescribed tightening torque. During this tightening, the sensing arm £ swings to a position in which the sensing surface £ reaches the active wall of the sensor 3. This gives the command to stop the motor, i.e. to interrupt further tightening and at the same time to vent the tightening unit. In this case, the sensing arm £ returns to its starting position by the action of the torsion bar.

Utahovací jednovřetenové Jednotky lze sdružovat do bloků se ziskem práce několika vřeten najednou a i zde Je vynález platný v plném rozsahu.Single-spindle tightening units can be combined into blocks to gain the work of several spindles at once, and here too the invention is valid to its full extent.

PŘEDMĚTSUBJECT

Claims

INVENT

A sensor device for a pneumatic tightening unit, consisting of a sensor arm mounted on the body of the tightening unit and a holder with sensors, characterized in that the sensor arm (1) is stepped at the free end with two parallel surfaces (6, 7) and the holder (4) is provided with a through groove (β) in which two sensors (2, 3) are bridgeably mounted.