SU1482783A1

SU1482783A1 - Система управлени электрическим гайковертом

Info

Publication number: SU1482783A1
Application number: SU874335443A
Authority: SU
Inventors: Виталий Валентинович Устинов
Priority date: 1987-11-30
Filing date: 1987-11-30
Publication date: 1989-05-30

Abstract

Изобретение относитс к машиностроению. Целью изобретени вл етс повышение точности контрол крут щего момента зат жки путем автоматической поднастройки отключени двигател гайковерта. Перед запуском системы управлени путем регулировки источника 22 напр жени устанавливают величину момента отключени двигател 2 гайковерта, равную величине минимально допустимого крут щего момента зат жки, затем устанавливают соответствующий коэффициент преобразовани первого 15 и второго 26 цифроаналогового преобразователей. Рабочую головку 7 шпиндел 6 гайковерта устанавливают на резьбовое соединение, включают двигатель 2 и блок 9 контрол . Триггер 17 устанавливаетс в единичное состо ние, на его выходе по вл етс напр жение логической единицы, транзисторный ключ 18 открываетс и производит подключение катушки 4 возбуждени электромагнитной муфты 3 к источнику 1 посто нного тока. Начинаетс процесс зат жки резьбового соединени . Напр жение, снимаемое с датчика 8 крут щего момента, возрастает и поступает на первые входы компараторов 11 и 29, на вторые входы которых поступает напр жение с выходов сумматоров 24 и 25. На выходе цифроаналогового преобразовател 26 выходное напр жение возрастает или уменьшаетс на величину, равную 0,1 пол допуска крут щего момента зат жки, которое через сумматор 24 поступает на вход компаратора 29 и производит поднастройку момента отключени двигател 2 гайковерта с целью уменьшени отклонени крут щего момента зат жки от его номинального значени . 1 ил.

Description

зат жки, затем устанавливают соответствующий коэффициент преобразовани первого 15 и второго 26 цифро- аналогового преобразователей. Рабочую головку 7 шпиндел 6 гайковерта устанавливают на резьбовое соединение, включают двигатель 2 и блок 9 контрол . Триггер 17 устанавливаетс в единичное состо ние, на его выходе по вл етс напр жение логической единицы , транзисторньй ключ 18 открываетс и производит подключение катушки 4 возбуждени электромагнитной муфты 3 к источнику 1 посто нного тока. Начинаетс процесс зат жки резьбового соединени . Напр жение, снимаемое

с датчика 8 крут щего момента, возрастает и поступает на первые входы компараторов 11 и 29, на вторые входы которых поступает напр жение с выходов сумматоров 24 и 25. На выходе цифроаналогового преобразовател 26 выходное напр жение возрастает или / уменьшаетс на величину, равную 0,1 пол допуска крут щего момента зат жки , которое через сумматор 24 поступает на вход компаратора 29 и производит поднастройку момента отключени двигател 2 гайковерта с целью уменьшени отклонени крут щего момента зат жки от его номинального значени . 1 ил.

1

Изобретение относитс к машиностроению , а именно к системам управлени гайковертами, и может быть ис- пол ьзовано дл определени и контрол величины крут щего момента зат жки резьбовых соединений в процессе их сборки.

Цель изобретени - повышение точности контрол крут щего момента зат жки путем автоматической подстройки отключени двигател гайковерта .

На чертеже представлена функциональна схема системы управлени электрическим гайковертом.

Система управлени электрическим гайковертом содержит источник 1 посто нного тока, двигатель 2, электромагнитную муфту 3 с катушкой 4 возбуждени , кинематически св зывающую посредством редуктора 5 вал двигател 2 и шпиндель 6 с рабочей головкой 7, на котором установлен датчик 8 крут щего момента зат жки. Система управлени содержит блок 9 контрол с кнопкой 10 включени , включающий первый компаратор 11, первым входом подключенный к выходу датчика 8 крут щего момента, выходом - к первому входу элемента 12 И, вторым входом подсоединенного к выходу генератора 13 импульсов, выходом - к счетному входу первого счетчика 14 импульсов, выходами подключенного к входам первого цифро- аналогового преобразовател 15 и дешифратора 16. Триггер 17 выходом св зан с управл ющим входом транзисторного ключа 18, коллектор которого через катушку 4 возбуждени электромагнитной муфты 3 соединен с положительной шиной источника 1 посто нного тока, эмиттер - с общей нулевой шиной. Мультивибратор 19 выходом подключен к формирователю 20 импульсов. Блок 9 контрол крут щего момента также включает второй

счетчик 21 импульсов, регулируемый источник 22 опорного напр жени и шину 23 Напр жение логической единицы . Система управлени снабжена первым 24 и вторым 25 сумматорами,

вторым цифроаналоговым преобразователем 26, первым 27 и вторым 28 элементами ИЛИ, вторым компаратором 29. Второй счетчик 21 импульсов выполнен реверсивным и подключен суммирующим входом к выходу первого элемента 27 ИЛИ, входами подсоединенного к одним (0,1,2,3) из выходов дешифратора 16, вычитающим входом - к выходу второго элемента

28 ИЛИ, входами подключенного к

другим (6,7,8,9) выходам дешифратора 16, счетным входом - к выходу мультивибратора 19, входом св занного через кнопку 10 включени с

шиной Напр жение логической едини

цы. Выходы второго счетчика 21 импульсов соединены с входами второго цифроаналогового преобразовател 26 выходом подключенного к первому входу первого сумматора 24, второй вход которого подсоединен к второму входу второго сумматора 25 и выходу регулируемого источника 22 опорного напр жени . Выход первого сумматора 24 св зан с вторым входом второго компаратора 29, первый вход которого соединен с выходом датчика 8 крут щего момента, выход - с S-входом триггера 17. Выход второго сумматора 25 подключен к второму входу первого компаратора 11. Первый цифро- аналоговый преобразователь 15 выходо св зан с первым входом второго сумматора , а R-входы триггера 17 и первого счетчика 14 импульсов подсоединены к выходу формировател 20 импульсов .

Система управлени электрическим гайковертом работает следующим образом .

Предварительно перед запуском системы путем регулировки источника 22 устанавливают величину момента отключени двигател 2 гайковерта, рав ную величине минимально допустимого крут щего момента зат жки, затем устанавливают соответствующий коэффициент преобразовани первого 15 и второго 26 цифроаналогового преобразователей . После этого рабочую головку 7 шпиндел 6 гайковерта уста- навливают на резьбовое соединение, включают двигатель 2 и блок 9 контрол , в счетчик 21 которого предварительно записано п ть импульсов. Нажимают кнопку 10 включени .

При этом триггер 17 устанавливаетс в единичное состо ние, на его выходе по вл етс напр жение логической единицы транзисторный ключ 18 открываетс и производит подключение катушки 4 возбуждени электромагнитной муфты 3 сцеплени к источнику 1 посто нного тока. Муфта 3 включаетс , начинает передавать вращение двигател 2 на рабочую головку 7 и начинаетс процесс зат жки резьбового соединени . Крут щий момент на рабочей головке начинает воэ растать, следовательно, начинает возрастать напр жение, снимаемое с выхода датчика 8 крут щего момента. С выхода датчика 8 крут щего мо

10

15

20

25

30

35

40

5

0

мента напр жение поступает на пер- . ые входы компараторов 11 и 29, на вторые входы которых поступает напр жение с выходов сумматоров 25 и 24.

Так как счетчик 14 находитс в нулевом состо нии, то на выходе цифроаналогового преобразовател 15 напр жение отсутствует, поэтому на выходе сумматора 25 напр жение равно напр жению на выходе источника 22 регулируемого опорного напр жени и пропорционально величине минимально допустимого крут щего момента. Поэтому по достижении крут щим моментом на рабочей головке 7 величины минимально допустимого крут щего момента компаратор 11 срабатывает и на его выходе по вл етс напр жение логической единицы, условие совпадени дл элемента 12И начинает выполн тьс , выход генератора 13 импульсов оказываетс подключенным к счетному входу счетчика 14 импульсов, кото-рый начинает заполн тьс импульсами генератора 13.

При этом, по мере заполнени счетчика 14 возрастает напр жение на выходе цифроаналогового преобразовател 15. Как только напр жение на выходе цифроаналогового преобразовател 15 превысит (на величину одной ступени образцового напр жени ) напр жение , снимаемое с выхода датчика 8 крут щего момента, компаратор 11 возвращаетс в исходное состо ние и отключает генератор 13 от счетного входа счетчика 14 импульсов.

Таким образом в каждый момент времени в счетчике 14 зафиксировано количество импульсов, пропорциональное максимальному значению отклонени крут щего момента зат жки от значени минимально допустимого крут щего момента при сборке данного резьбового соединени.

Так как в счетчик 21 предварительно было записано 5 импульсов, то на выходе цифроаналогового преобразовател 26 - напр жение, величина коЛМ

торого пропорциональна -- , а на выходе сумматора 24 - напр жение, пропорциональное номинальной величине крут щего момента зат жки, определ емой выражением

М„ М„„

ДМ + -2

где fiM

И.

М

мин

величина пол допуска крут щего момента зат жки; номинальное значение крут щего момента зат жки величина минимально допустимого крут щего момента зат жки.

При достижении крут щим моментом на рабочей головке 7 величины номинально крут щего момента зат жки М срабатывает компаратор 29 и на его выходе по вл етс напр жение логи- ческой единицы.

Напр жением с выхода компаратора 29 триггер 17 возвращаетс в нулевое состо ние, на его выходе устанавливаетс напр жение логического нул , транзисторный ключ 18 закрываетс и отключает катушку 4 возбуждени электромагнитной муфты 3 сцеплени от источника 1 посто нного тока. Электромагнитна муфта 3 начинает отключатьс . При этом вследствие инерционности срабатывани электромагнитной муфты 3 крут щий момент на рабочей головке 7 продолжает возрастать , достига своего максимального значени , величина отклонени которого от минимально допустимого крут щего момента зат жки фиксируетс в счетчике 14 импульсов.

Дешифратором 16 осуществл етс преобразование двоично-дес тичного кода на выходах счетчика 14 в дес тичный позиционньй код.

Так как выходы дешифратора 16 разбиты на три группы: выходы 0-3 - перва группа, выходы 4-5 - втора группа , выходы 6-9 - треть группа, то величина отклонени максимально допустимого крут щего момента от минимально допустимого значени может попасть в какую-либо из групп.

При этом, если величина отклонени крут щего момента зат жки от минимально допустимого значени меньше 0,4 М, то она попадает в первую группу и на каком-либо из выходов 0-3 дешифратора 16 по вл етс напр жение логической единицы, которое через элемент 27 ИЛИ поступает на суммирующий вход счетчика 21 импульсов. Если величина отклонени больше 0,6М, то она попадает в третью группу и на одном из выходов 6-9 дешифратора 16 устанавливаетс значение напр жени логической единицы, которое через элемент 28 ИЛИ поступает на вычитающий вход счетчика 21 импульсов .

Если значение крут щего момента зат жки отличаетс от его номинального значени менее чем на fO,1 М, то напр жение логической единицы устанавливаетс на выходах 4 или 5 дешифратора 16, а на суммирующем и вы

читающем входах реверсивного счетчика 21 импульсов напр жени логического нул .

При зат жке следующего резьбового соединени нажатием кнопки 10 вклю5 чени осуществл етс запуск мультивибратора 19, который генерирует импульсы длительностью 0,05-0,1 с. Передним фронтом этого импульса содержимое счетчика 21 увеличиваето с на один импульс, если на суммирующем входе счетчика 21 имеетс напр жение логической единицы, или уменьшаетс на один импульс, если на вычитающем входе счетчика 21 - нап5 р жени логической единицы.

Если же на суммирующем и вычитающем входах счетчика 21 импульсов - напр жени логического нул , то состо ние счетчика 21 после окончани

0 действи импульса мультивибратора 19 остаетс без изменени .

При этом на выходе цифроаналогово- го преобразовател 26 выходное напр жение соответственно возрастает или

5 Уменьшаетс на величину, пропорциональную одной ступени, образцового напр жени , равную 0,1 ДМ, которое через сумматор 24 поступает на вход компаратора 29 и производит поднаст0 ройку момента отключени двигател 2 гайковерта с целью уменьшени отклонени крут щего момента зат жки от его номинального значени .

Если при зат жке следующего резв5 бового соединени крут щий момент зат жки отключаетс от номинального значени более чем на 0,1ЛМ, то вновь производитс поднастройка момента отключени привода гайковерта.

0 Если же крут щий момент зат жки отличаетс от номинального значени менее 0,1ьМ, то состо ние счетчика / 21 не измен етс и поднастройки не

происходит.

Claims

Формула изобретени

Система управлени электрическим гайковертом, содержаща источник посто нного тока, двигатель, кинематически св занный со шпинделем, электромагнитную муфту с катушкой возбуж дени , устанавливаемый на шпинделе датчик крут щего момента, блок контрол с кнопкой включени , включающий первый компаратор, первым входом подключенный к выходу датчика крут щего момента, выходом - к первому входу элемента И, вторым входом подсоединенного к выходу генератора импульсов , выходом - к счетному входу первого счетчика импульсов, выходами подключенного к входам первого циф- роаналогового преобразовател и дешифратора , триггер, выходом св занный с управл ющим входом транзисторного ключа, коллектор которого через катушку возбуждени электромагнитной муфты соединен с положительной шиной источника посто нного то- ка, эмиттер - с общей нулевой шиной, мультивибратор, выходом подключенный к Лормирователю импульсов, второй счетчик, регулируемый источник опорного напр жени и шину Напр жение логической единицы, отличающа с тем, что, с целью повышени точности, она снабжена первым и вторым сумматорами, вторым цифро- аналоговым преобразователем, первым и вторым элементами ИЛИ, вторым комс шиной 1

ницы,

паратором, второй счетчик импульсов - реверсивный и подключен суммирующим входом к выходу первого элемента ИЛИ, входами подсоединенного к одним из выходов дешифратора, вычитающим входом - к выходу второго элемента ИЛИ, входами подключенного к другим выходам дешифратора, счетным входом к выходу мультивибратора, входом св занного через кнопку включени

Напр жение логической еди- выходы второго счетчика импульсов соединены с входами второго

цифроаналогового преобразовател , выходом подключенного к первому входу первого сумматора, второй вход которого подсоединен к второму входу второго сумматора и выходу ре0 гулируемого источника опорного напр жени , выход первого сумматора св зан с вторым входом второго компаратора , первый вход которого соединен с выходом датчика крут щего мо5 мента, выход - с S-входом триггера, выход второго сумматора подключен к второму входу первого компаратора, первый цифроаналоговый преобразователь выходом св зан с первым входом

0 второго сумматора, а R-входы тригге- ра и первого счетчика импульсов подсоединены к выходу формировател импульсов.