SE412647B - Sett och anordning for overvakning och styrning av skruvforbandsatdragning - Google Patents

Description

\ \ .m4 7711273-8 A3 ' kunna förorsaka skador hos förbandets delar under hopdragníngen eller resultera i ett försvagat förband då åtdragningen avslutats.

Andra ämàmål med uppfinningen är att sätta upp maximum-och minimum- gränser för en vid, yttre styrzon Sêmfihög-och låggränsvärden för en smalare, inre kontrollzon, varvid den senare omgärdas av styrzonen.

Ett annat ändamål med uppfinningen är att använda gränserna för sagda styrzon för att åstadkomma en direkt kontroll av ätdrag- ningsfërloppct och/eller avbryta åtdragningen före uppnått slut- moment i fall det aktuella vridmomentet eller vridvinkelvärdet _når utanför styrzonen. Uppfinningen innefattar också möjligheten att lagra de aktuella moment- och vinkelvärden och kontrollera dessa senare relativt kontrollzonens hög- och låggränsvärden.

Uppfinningen beskrivs här nedan i detalj under hänvisning till bifogade ritning på vilken Fig l visar ett diagram som illustrerar den nominella moment-vinkel- kurvan hos ett visst skruvförband ävensom styr-och kontroll- zonerna, Qch Fig 2 visar schematiskt en anordning för övervakning och styrning av skruvförbandsåtdragning i enlighet med uppfinningen. n l I | I diagrammet i Fig 1 visas den nominellaxmmenbwánkeflnnman för ett skruvförband av den typ som skall âtdragas. Tidigare åtdragningar av skruvförband av samma typ har skapat underlag för denna nominella kurva. Kurvans lutning npuåmrar det experimentellt fastställda medel- värdet för skruvförbandets styvhet, dvs den nominella momenttillväxten v *\ 7å1127z-s 4 A4 Övervakningen påbörjas då ett förutbestämt tröskelvärde hos vrid- momentet passeras och fortsätter till åtdragningens slut. I prak- tiken utföres övervakningen så att ett stort antal punkter upprättas längs den nominella kurvan och i var och en av dessa punkter jämföres dt momentana värdet hos det vridmoment som pålägges förbandet och den aktuella vridningsvinkeln med de förutbestämda maximum och mini- mumgränserna som representerar den yttre styrzonen.

Så länge de momentana värdena för vridmoment och vinkel icke över-a skrider styrzonens gränser fortsätter åtdragningsförloppet till det förutbestämda maxmomentet. Om det upystår ett fel i förbandet och styrzonens gränser passeras åstadkonmæs en indikation på detta och åtdragningen avbrytas omedelbart automatiskt.

Om förbandet inte uppvisar några allvarligare fel kan åtdragningen 'fullföljas till det förutbestämda slutmomentet utan att några indi- kationer fås. För att emellertid skaffa ytterligare information om förbandet lagras de registrerade moment-vinkelvärdena och då åtdrag- ningen slutförts kan dessa jämföras med den inre kontrollzonens grän- ser, vilka illustreras med punktstreckade linjer i Pig 1. Kontroll- zonens gränser kan vara ickelinjära för att noggrannare följa det aktuella åtdragningsförloopets karaktäristik. Detta är speciellt lämpligt då åtdragningen utsträckes förbi förbandets sträckgräns.

En sådan jämförelse av de momentana värdena under åtdragningsförlonpei och de förutbestämda gränsvärdena fordrar i ett sådant fall en mer komplicerad räkneoperation. Det är möjligt inte bara att erhålla in- formation huruvida hög-och lågvärdesgränserna har passerats eller inte utan också med hur mycket. Resultatet kan erhållas i form av siffror eller_kurvor utlagda på en bildskärm eller på ett band. ')\ .~4 s 7711273-a I fig 2 visas ett exempel på en anordning medelst vilken över~ vakning av âtdragningsförlopp kan utföras. Anordningen innefattar ett vridmomentalstrande verktyg 10 som är försett med inbyggda av- Ikännings- och signalavgivande organ (icke visade) för det avgivna ~vridmomentet liksom den tillryggalagda vridvinkeln. Vinkelavkännaren är ansluten till en gflsräqfimg 11och en digital/analog omvandlare,l2.

Till denna D/A~omvandlare är också anslutet ett refercnsorgan i form av en inställningspotentiometer 13 genom vilken anordningew kan in- . -1 ställas pâ den nominella momenttillväxten som nntsvarar den förba .s- styvhet som kan förväntas hos det aktuella förbandet.

Anordningen innefattar dessutom referensorgan för inställning av de godtagbara momenttoleranserna, vilka kan vara antingen oberoende av rotationen, AM*- och AN' eller pronortionella mot rotationenAM-f och¿\M%_, eller bådadera. Dessa referensorgan innefattar potentio- metrarna 14 och 15 for forinstallning av toleranserna¿>M respekt1ve¿ 'Å M%+ samt potentiometrarna 16 och 17 för inställning av toleranserna A M- respektive AMâf.

Vid sin utsignalände uppvisar anordningen bistabila flip-flop-organ 18,19 vilka är anordnade att utlösas som följd av att de förinställda momenttoleranserna överskrids. De bistabila flip-flop-organen 18,19 är vart och ett anslutet i serie med ett monostabilt flip-flop-organ 20 resp. 21. Flip-flop-organen 18,19 indikerar felaktigheter i för~ bandet och initierar avbrytande av âtdragningsförloppet.

Funktion av den beskrivna anordningen kan sammanfattas på följande sätt: Då vridmomentet når det förinställda tröskelvärdet startas puls- räknaren ll. Den senare matas med pulser från vinkelgivaren på verk- >?7112vz-s _a< tyget 10 och det samlade värdet i räknaren ll blir därför propor- rtionellt mot den tillryggalagda vridningsvinkeln hos förbandet från det vridningslâge som motsvarar det förinställda tröskelmomentet.

Detta värde som har digital form, matas till denwmiltinliceranåe di- gital-analogomvandlaren 12, Denna har ytterligare en ingång vilken är förbunden med inställningspotentiometern 13. Den senare är förin- ställd för att ge en elektrisk spänning motsvarande ett medelvärde på den förbandsstyvhet som kan förväntas från ett korrekt tillverkat och ihopsatt förband av den aktuella typen. Utßignalefl från D/A“°m' vandlaren 12 motsvarar momentökningen såsom funktion av rotations- vinkeln såsom den kan förväntas av ett felfritt förband. Detta är den nominella momenttillväxten. Övre och undre momentgränser för varje rotationsläge i var och en av ett stort antal punkter på moment tillväxtkurvan hos det aktuella förbandet erhålles genom addition och subtraktion av de sçänningar som motsvarar momenttoleranserna Visavi D/A-omvandlarens utsignal. Dessa toleranser kan antingen vara oberoende av den totala rotationsvinkeln och inställes då pâ potentiometrarna 14 och 16 , eller proportionella mot den samman- lagda rotationsvinkeln såsom inställts på potentiometrarna 15 och 17 , eller bådadera.

Signalerna i anordningen formas så att A) summan av D/A-omvandlarens utsignal plusvAMf~signalen, plus Å M%+ signalen, plus momenttröskelvärdet jämföres med det ak- tuëlla momentvärdet. Om det aktuella momentvärdet vid något till- fälle under rotationen överskrider ovannämnda summa utlöses det bistabila flip-flop-organet 18 via det monostabila flip-flop- organet 20. Det bistabila flip-floo-organet 18 kan där- med inte återställas förrän en för hela systemet verkande åter-

Claims (1)

1. j“. *4 7711273-8 ställningssignal når densamma. Detta läge hos flip-flop- organet 18 indikerar att förbandet uppvisar en styvhet som ligger över de acceptabla värdena och kan utnyttjas för att avbryta åtdragningen eller för att endast indikera ett felaktigt förband. B) Summan av D/A-oxnvandlarens 12 signalvärde minus Alf-signalen, minus AM%_- signalen, plus tröskelsignalen jämföras med det aktuella momentvärdet vid varje vridvinkelläge. Om det aktuella vridmomen- tet vid något vridningsläge understiger den ovannämnda summan utlöses det bistabila flip-flop-organet 19 via det monostabila flip-flop-onfimet ZLoch avbryter átdragningen respektive indi- kerar ett felaktigt förband. Den visade och beskrivna anordningen utgör endast ett exempel och det underförstâs att anordningen kan varieras fritt inom ramen för uppfinningen såsom den definieras i patentkraven. PATENTKRAV l. Sätt för övervakning och styrning av skruvförbandsåtdragning, k ä n n e t e c k n a t a v tatt momentanvärdena av det överförda vridmomentet och den tillryggalagda vridningsvinkeln hos förbandet registreras 1 ett antal punkter under huvudsakligen hela åtdragnings- förloppet, att de registrerade värdena av vridmomentet och motsva- rande vridningsvinkel i sagda punkter jämföras med förutbestämda maximum- och minimumgränser, och att signaler avges därest dessa gränser överskrids. n" z ,,< 'f711273-8k _ 2. ”Sätt enligt paüxmknnæt l, k ä n n e t e c k n a t a v att sagda jämföre1se mellan de registrerade värdena och de förutbe- stämda gränserna göres vid vridmomentvärden överstigande en förut~ bestämd tröskelnivå. 3. Sätt enligt patentkravet 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t H V att de förutbestämda gränsvärdena innefattar maximum-och minimum- gränser hos en yttre styrzon, och hög-och lågvärden hos en inre kontrollzon, varvid den senare omqärdas av sagda styrzon. 4. Sätt enligt patentkravet 3, k ä n n e t e c.k n a t a v att de momentana värdena för vridmoment och vridningsvinkel kontinuer- ligt jämföres med gränsvärdena hos sagda styrzon under åtdragnings- förloppet och att signaler avges vid passage av nämnda styrzons gränser för avbrytande av âtdragningsförloppet. 5. Sätt enligt patentkravet 3 eller 4, k ä n n e t e c k n a t a v att de momentana värdena av vridmoment och vridningsvinkel lagras och jämföres med hög-och låggränserna hos sagda kontrollzon. 6. Sätt enligt patentkraven 3,4 eller 5, k ä n n G t e C k n a t a V att gränserna hos sagda kontrollzon är icke-linjära. I i I. Anordning för övervakning och styrning av skruvförbandsåtdragning enligt det i patentkravet l angivna sättet innefattande ett vridmo- mentalstrande verktyg (10) försett med organ för samtidig avkänning av de momentana värdena av vridmomentet och vridningsvinkeln under âtdragningsförloppet, k ä n n e t e c k n a d a v reforensorgan (13- 17) för produoering av signaler i motsvarighet till förutbestämda 1 huvndsak hela âtdragningsförloppet inramande vridmoment- och vrid- ' ._ i? .m4 9 1711273-s vinkelgränser, jämförelseorgan (18-21) för jämföring av signaler motsvarande sagda momentana värden av vridmoment och vridningsvinkel och som registrerats fortlöpande under huvudsakligen hela åtdrag- ningsföloppet med de av referensorganen (13-17) angivna signalerna och för angivande av signaler därest sagda gränser överskrids. 8. Anordning enligt patentkravet 7, k ä n n e t e c k n a d a v 'att referensorganen (13-17) innefattar första organ (l5,l7) för an- _givande av signaler motsvarande maximum-och minimumgränser hos en yttre styrzon och andra organ (l4,l6) för angivande av signaler i motsvarighet till förutbestämda nå hög-och låggränser för en inre kontrcllzcn. 9. Anordning enligt patentkravet 8, k ä n n e t e c k n a d a v att jämförelseorganen (18-21) innefattar första organ (20-21) för jämförelse av de momentana värdena hos vridmoment och vridningse vinkel med sagda förutbestämda maximum-och minimumgrënser hos den yttre styrzonen under pågående âtdragningsförlopp, och andra organ (l8,l9) för att initiera avbrytande av âtdragningsförlopoet i fall de uppmätta momentana värdena nasserar sagda förutbestämda maximum- och minimumgränser. 10. Anordning enligt patentkravet 8 eller 9, k ä n n e t e c k n a d Ia v att jämförelseorganen innefattar minnesorgan för lagring av de signaler som motsvarar de momentana värdena på vridmoment och vrid- _ vinkel, och beräkningsorgan för jämförelse av de signaler som mot- svarar de momentana värdena med de signaler som motsvarar sagda hög- och låggränser hos kontrollzonen. ANFÖRDA PUBLIKATIONER: US 3 974 883 (173~12), 4 D00 782 (173-12)'