SU1504082A2

SU1504082A2 - Control system for nut-driver

Info

Publication number: SU1504082A2
Application number: SU884364676A
Authority: SU
Inventors: Виталий Валентинович Устинов
Priority date: 1988-01-12
Filing date: 1988-01-12
Publication date: 1989-08-30

Abstract

Изобретение относитс к машиностроению, а именно к системам управлени гайковертом. Целью изобретени вл етс повышение эффективности за счет регулировани скорости возрастани величины крут щего момента. После включени узла 6 контрол второй триггер 12 находитс в нулевом состо нии, на его инверсном выходе напр жение логической единицы, транзисторный ключ 18 открыт и через второй разв зывающий элемент 17 катушка 3 возбуждени электромагнитной муфты 2 подключаетс к блоку 7 питани , муфта 2 включаетс и передает вращение двигател 1 на рабочую головку шпиндел 5. Происходит свободное навинчивание гайки резьбового соединени . Дот жка резьбового соединени происходит при достижении требуемой величины крут щего момента. При этом срабатывает первый компаратор 8 и на его выходе по вл етс напр жение логической единицы, триггер 11 срабатывает, условие совпадени дл элемента И 13 перестает выполн тьс , чем осуществл етс сброс пилообразного напр жени генератора 14, ток через катушку 3 прекращаетс , зат жка заканчиваетс . 1 ил.This invention relates to mechanical engineering, in particular to wrench control systems. The aim of the invention is to increase efficiency by controlling the rate of increase in the magnitude of the torque. After switching on the control unit 6, the second trigger 12 is in the zero state, at its inverse output the voltage of the logical unit, the transistor switch 18 is open and through the second isolating element 17 the excitation coil 3 of the electromagnetic clutch 2 is connected to the power supply unit 7, the clutch 2 is turned on and transmits the rotation of the engine 1 to the working head of the spindle 5. There is a free screwing on of the nut of the threaded joint. The threaded connection is reached when the required torque is reached. In this case, the first comparator 8 is triggered and the voltage of the logical unit appears at its output, the trigger 11 is triggered, the coincidence condition for the element And 13 ceases to be fulfilled, which causes the sawtooth voltage of the generator 14 to reset, the current through the coil 3 stops, pulling is running out. 1 il.

Description

сдsd

оabout

4i4i

О 00About 00

tctc

KJ Kj

Изобретение относитс к машиностроению , а именно к системам управлени гайковертом, и может быть использовано в любой отрасли промьииленности фи механизации процесса зат жки резьбовых соединений .The invention relates to mechanical engineering, namely to control systems of a wrench, and can be used in any branch of industry in mechanizing the process of tightening threaded connections.

Цель изобретени - повын ение эффективности за счет регулировани скорости возрастани величины крут щего момента. На чертеже представлена функциональна схема системы управлени гайковертом. Система управлени гайковертом содержит электродвигатель 1, электромагнитную порошковую муфту 2 с катушкой 3 возбуждени , датчик 4 крут щего момента, размещенный на шпинделе 5 гайковерта, узел 6 контрол крут щего момента, св занный с датчиком 4 крут щего момента и содержащий блок 7 питани , первый 8, второй 9 и третий 10 компараторы, первый 11 и второй 12 триггеры, логический элемент И 13, генератор 14 пилообразного напр жени , усилитель 15, первый и второй разв зываю- П1ие элементы (например диоды) 1Н и 17 и транзисторный ключ 18, эмиттером подключенный к одному из выводов блока 7 нипа- ни , ii коллектором - к аноду второго разв зывающего элемента 17.The purpose of the invention is to increase efficiency by controlling the rate of increase in the magnitude of the torque. The drawing shows a functional diagram of a wrench control system. The wrench control system includes an electric motor 1, an electromagnetic powder coupling 2 with an excitation coil 3, a torque sensor 4 located on the spindle 5 of the wrench, a torque control unit 6 connected to the torque sensor 4 and containing a power supply unit 7, the first 8, second 9 and third 10 comparators, first 11 and second 12 triggers, logic element AND 13, sawtooth generator 14, amplifier 15, first and second decoupling elements (for example, diodes) 1H and 17, and transistor switch 18, emitter connected minutes to one of the terminal block 7 nipa- audio, ii collector - to the anode of the second decoupling element 17.

Первые входы компараторов 8-10 подключены к выходу датчика 4 крут п1его момента. Выход первого компаратора 8 подключен к установочному входу первого григгера 11. Выход второго компаратора 9 подключен к установочному входу второго триггера, выходом подключенного к первому входу элемента И 13, св занного втсфым входом с инверсным выходом первого триггера, а выходом - с входом генератора 14 гщлообразного напр жени , выхо- дом соединенного с вторым входом третьего компаратора 10, подключенного выходом к входу усилител 15, соединенного выходом с анодом нервого разв зывающего элемента 16, нодключенного катодом к катоду второго разв зывающего элемента 17 и одному выводу катушки 3 возбуждени электромагнитной муфты 2. Катушка 3 возбуждени электромагнитной муфты 2 вторым выводом подключена к второму выводу блока 7 питани .The first inputs of the comparators 8-10 are connected to the output of the sensor 4 in a cool moment. The output of the first comparator 8 is connected to the installation input of the first grigger 11. The output of the second comparator 9 is connected to the installation input of the second trigger, the output connected to the first input of the element I 13 connected to the fs input with the inverse output of the first trigger, and the output to the generator input 14 voltage, the output connected to the second input of the third comparator 10, connected by an output to the input of the amplifier 15, connected by an output to the anode of the nerve isolating element 16, connected by a cathode to the cathode and one output of the coil 3 of the electromagnetic clutch 2. The excitation coil 3 of the electromagnetic clutch 2 is connected to the second output of the power supply unit 7.

Система управлени гайковертом работает следующим образом.The control system of the wrench works as follows.

Рабочую головку н)пиндел 5 устанавливают на гайку резьбового соединени (не показана). Включают электродвнгатель 1 и узел 6 контрол , предварительно установленный в исходное состо ние (не показано).The working head n) pindel 5 is mounted on a nut of a threaded joint (not shown). The electropower unit 1 and the control unit 6, previously set to their initial state (not shown), are turned on.

После включени узла 6 контрол второй триггер 12 находитс в нулевом состо нии , на его инверсном выходеианр - жение «1. Транзисторный ключ 18 открыт и через второй разв зывающий элемент 17 катушка 3 возбуждени электромагнитной муфты 2 нодключаетс к блоку 7 питани .After turning on the node 6 of the control, the second trigger 12 is in the zero state, on its inverse output "1. The transistor switch 18 is open and, via the second decoupling element 17, the excitation coil 3 of the electromagnetic clutch 2 is connected to the power supply unit 7.

5five

0 5 0 5

О 5 5About 5 5

0 0

5 five

00

Муфта 2 включаетс и передает вращение двигател 1 на рабочую головку щпин- дел 5. При этом происходит свободное навинчивание гайки.The clutch 2 is engaged and transmits the rotation of the engine 1 to the working head of the pin 5. In this case, the nut is screwed in freely.

После соприкосновени торца гайки с опорной поверхностью детали собираемого узла начинаетс зат жка резьбового соединени . При этом начинает возрастать крут щий момент на шпинделе 5 гайковерта, а следовательно, начинает возрастать напр жение , снимаемое с датчика 4 момента.After the end face of the nut contacts the supporting surface of the part of the assembly to be assembled, the threaded connection is tightened. At the same time, the torque on the spindle 5 of the wrench begins to increase, and, therefore, the voltage taken from the torque sensor 4 begins to increase.

При достижении моментом величины первоначальной зат жки l, котора выбираетс в пределах 0,6-0,75 величины окончательной зат жки Мн, срабатывает второй компаратор 9. Па его выходе по вл етс напр жение «I. Второй триггер 12 устанавливаетс в единичное состо ние, на его инверсном выходе напр жение «1 пропадает . Транзисторный ключ 18 закрываетс и отключает блок 7 питани от катушки 3 возбуждени электромагнитной порошковой муфты 2. Муфта 2 отключаетс . Первона- чаль} а зат жка заканчиваетс .When the moment reaches the value of the initial tightening l, which is selected in the range of 0.6-0.75 of the value of the final tightening Mn, the second comparator 9 is triggered 9. The voltage I. appears at its output. The second trigger 12 is set to one state, at its inverse output the voltage "1 disappears. The transistor switch 18 closes and shuts off the power supply unit 7 from the excitation coil 3 of the electromagnetic powder coupling 2. The coupling 2 is turned off. The first one} ends.

При срабатывании второго триггера 12 начинает выполн тьс условие совпадени дл элемента И 13. На его выходе по вл етс напр жение «Ь, что приводит к запуску генератора 14 пилообразного напр жени . Па его выходе по вл етс плавно возрастаю- niee напр жение, которое поступает на второй вход третьего компаратора 10, на первый вход которого поступает напр жение с выхода датчика 4 крут щего момента.When the second trigger 12 is triggered, the matching condition for the element And 13 begins to be met. At its output, a voltage “b” appears, which leads to the start-up of the saw-voltage generator 14. Pa its output appears gradually increasing the voltage that goes to the second input of the third comparator 10, the first input of which receives the voltage from the output of the torque sensor 4.

При этом на выходе компаратора 10 гклшл етс напр жение «1, которое через усилитель 15 управл ет током, протекающим через разв зываюпшй элемент 16 и ка- тун1ку 3 возбуждени электромагьп1тной муфты 2 таким образом, что крут щий момент на шпинделе 5 во.зрастает согласно возрастанию напр жени на выходе генератора 14 пилообразного напр жени , и начинаетс плавна дот жка резьбового соединени .At the same time, the output of the comparator 10 h is connected to the voltage "1, which, through the amplifier 15, controls the current flowing through the decoupling element 16 and the excitation box 3 of the electromagnet coupling 2 so that the torque on the spindle 5 v increases according to increasing the voltage at the output of the saw-tooth generator 14, and the smooth adjustment of the threaded connection begins.

При достижении круг пхим моменто.м требуемой величины ЛАн срабатывает первый компаратор В. Па его выходе по вл етс напр жение «1. Триггер 11 срабатывает. Условие совпадени дл элемента И 13 нерестает выполн тьс , чем осуществл етс сброс пнлообразнс)Ч) напр жени генератора 14. Ток через катушку 3 возбуждени П Н кращаетс . Зат жка заканчиваетс .When the circle pkhim momtomen.m reaches the required value of LA, the first comparator is triggered. On its output voltage of "1 appears. Trigger 11 is triggered. The coincidence condition for the element AND 13 spawns to be fulfilled, which causes a reset)) generator voltage 14. The current through the excitation coil 3 PN increases. But it ends.

Отключают электродвигатель 1 и гайковерт снимают с зат нутой гайки. Так как скорость возрастани крут щего момента при дот жке определ етс только скоростью возрастани напр жени на выходе генератора 14 пилообразного напр жени и не зависит от параметров электромагнитной муфты 2, электродвигател 1 и параметров резьбового соединени , то повышаетс точность контрол крут щего момента зат жки.Turn off the electric motor 1 and remove the wrench from the closed nut. Since the rate of increase in torque at docking is determined only by the rate of increase in voltage at the output of the sawtooth generator 14 and does not depend on the parameters of the electromagnetic clutch 2, the electric motor 1 and the parameters of the threaded connection, the accuracy of the control of the tightening torque increases.

Регулировкой скорости возрастани пилообразного напр жени регулируют скоростьBy adjusting the rate of increase of the sawtooth voltage regulate the speed

15040821504082

5656

Claims

increase in torque at the end of what, in order to increase efficiency, tightening to obtain a minimum is equipped with an amplifier and the third error of torque control by the param- eter connected by the first input to the tightening, which allows to increase the effect of the torque sensor , the power of the wrench control system is directed to the generator output, the sawtooth is the formula of the inventive voltage, and the output is to the input. The wrench control system is connected to the anode of the auth. St. No. 1271733, distinguished from that of the first expansion element.