Привод исполнительного механизма

 

I. ПРИВОД ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО МЕХАНИЗМА, содержащий закрепленный на основании силовой цилиндр с поршнем и штоком, жестко связанным с 23 12 If }3 у W fVAl /6 рейкой, на которой расположены два упора, установленные между ограничителями основания с возможностью взаимодействия с последними и имеющие управляющие устройства, о т л и чающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей , упоры снабжены коническими заклинивающими муфтами, установленными на рейке с противоположными направлениями заклинивания одной из них относительно другой, с-толкателями , размещег1ными с возможностью взаимодействия с заклинивающими элементами муфт и связанными с управляющими устройствами, причем одна (Л из муфт закреплена относительно основания неподвижно, а другая с возможностью перемещения. оа СП со сх MJ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУВЛИК

„,SU„„1113598

OllHCAHHE ИЗОБРЯТКНИЯ/

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2У 12 2y Q

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3524474/25-06 (22) 20.12.82 (46) 15.09.84. Бюл. ¹ 34 (72) А.А.Сталидзан (71) Рижский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (53) 621.225.2(088.8) (56) 1. Пневматические и пневмогидравлические приводы для систем числового программного управления технологическим оборудованием. — Обзор. ,Сер. С-5, M., НИИмаш, 1978, с. 19, .рис. 9г. (54) (57) I . ПРИВОД ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО

МЕХАНИЗМА, содержащий з акре пленный на основании силовой цилиндр с поршнем и штОком, жестко связанным с (б1) F 15 В 15/24 Г l5 В 11/12 рейкой, на которой расположены два упора, установленные между ограничителями основания с возможностью взаимодействия с последними и имеющие управляющие устройства, о т л и чающий с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, упоры снабжены коническими заклинивающими муфтами, установленными на рейке с противоположными направлениями заклинивания одной из них относительно другой, с толкателями, размещенными с возможностью взаимодействия с заклинивающими элементами муфт и вязанными с управляющими устройствами, причем одна из муфт закреплена относительно основания неподвижно, а другая с возможностью перемещения.,11

2. Привод. по п. I, о т л и ч а юшийся тем, что управляющие устройства муфт выполнены в виде закрепленных на основании электромагнитов, . установленных с возможностью вз аимодействия с толкателями.

13598

З.Привод по п.1,о т л и ч а ю щ и йс я тем,что управляющее устройство подвижной муфты выполнено в виде дополнительной заклинивающей муфты кинематически связанной с толкателем и установленной на рейке с воэможностью взаимодействия с основной муфтой.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в промнпленных роботах.

Известен привод исполнич ельного механизма, содержащий з акрепленный на основании силовой цилиндр с порш. нем и штоком, жестко связанным с рейкой, на которой расположены два упора, установленные между ограничителями основания с возможностью 10 взаимодействия с последними и имеющие управляющие устройства 31).

Недостатком известного устройства является ограниченные функциональные возможности из-за сложности регулиров15 ки ход а пор шн я з а один ш а г.

Целью изобретения является расширение функциональных возможноств":.

Указанная цель достигается тем, что в приводе исполнительного механиз.20 ма, содержащем закрепленный на основании силовой цилиндр с поршнем и штоком, жестко связанным с рейкой, на котором расположены два упора, установленные между ограничителями основания с возможностью взаимодействия с последними и имеющие управляющие устройства, упоры снабжены коническими заклинивающими муфтами, установленными на рейке с противополож- g0 ным направлением заклинивания одной из них относительно другой, с толкателями, размещенными с воэможностью взаимодействия с заклинивающими элементами муфт H cBR3BHHblMH с 35 управляющими устройствами, причем одна из муфт закреплена относительно основания неподвижно, а другая — с воэможностью перемещения.

Кроме того, в приводе управляющие 40 устройства муфт выполнены в виде за-, крепленных на основании электромагнитов, установленных с возможностью взаимодействия с толкателями.

Управляющее устройство подвижной муфты выполнено в виде дополнительной заклинивающей муфты, кинематически связаннои с толкателем и установленной на рейке с возможностью взаимодействия с основной муфтой.

На фиг. 1 представлен привод исполнительного механизма с управляющими устройствами в виде электромагнитов; на фиг. 2 — то же, с дополнительной заклинивающей муфтой.

Привод исполнительного механизма содержит закрепленный на основании 1 силовой цилиндр 2 с поршнем 3 и штоком 4, жестко связанным с рейкой 5. На рейке 5 расположены два упора 6 и 7, установленные между ограничителями 8 — 1! основания 1 и имеющие управляющие устройства 12 и 13. Упор 6 снабжен конической заклинивающей муфтой 14, а упор 7 муфтой 15, установленными на рейке 5 с противоположным направлением заклинивания одной из них относительно другой. Муфты 14 и 15 имеют толкатели !6 и 17, размещенные с возможностью взаимодействия с подпружи-! ненными заклинивающими элементами 18 и 19. Муфта 14 закреплена относительно основания 1 неподвижно, а муфта 15 — с возможностью перемещения. Муфта 15 снабжена демпфером 20, шток 21 которого поджат пружиной 22 °

В приводе на фиг. 1 управляющие устройства 12 и 13 выполнены в виде электромагнитов 23 и 24, установленных с возможностью взаимодействий с толкателями 16 и 17 посредством якорей

25 и 26, а шток 4 снабжен магнитом 27, взаимодействующими с нормаль но замкнутыми герконами 28, расположенными вдоль направления движения штока.

I 1 I 35

3

В приводе на фиг. 2 управляющее устройство 12 муфты 14 также выполнено в виде электромагнита 23, взаимодействующего с толкателем 16 посредством якоря 25. Управляющее уст ройство 13 выполнено, в виде дополни-. тельной заклинивающей муфты 29, кинематически связанной с толкателем 17 тягой 30 и пружиной 31 и установленной на рейке 5 с возможностью взаимо- !О действия с муфтой- 15 посредством упоров 32. Муфта 29 имеет заклинивающие элементы 33, а упоры 32 взаимодействуют с ограничителем 34.

Тяга 30 через трос 35 и барабан 36 !5 связана с пружиной 37.

Толкатели 16 и 17 могут иметь подвижную часть 38, поджатую пружиной 39.

В цилиндре 2 выполнены рабочие полости 40 и 41.

Привод исполнительного механизма, изображенный на фиг.1, работает следующим образом.

В исходном положении рейка 5 заклинена муфтой 15, шток 21 демпфера 20 находится в крайнем положении. Электромагниты 23 и 24 выключены, толкатели 16 и 17 находятся в правом крайнем положении: толкатель 17 упирается в элементы 9, а толкатель 16 через якорь 25 упирается в электромагнит 23. Сначала сжатый воздух подключается к правой полости 41 цилиндра 2, но элек-.. тромагнит 23 не включается. Шток 4 и рейка 5 смещаются влево. Шток 21 демпфера 20 под действием пружины 22 также смещается влево и толкает муфту 15. После некоторого перемещения упор 7 достигает огра40 ничителя 10, но рейка 5 с толкателями 16 и 17 продолжает перемещаться.

Поэтому элементы 19 освобождаются, т.е. муфта 15 расклинивает рейку 5.

В дальнейшем толкатель 17 через якорь 26 упирается в электромагнит

24, а толкатель 16 встречается с элементами 18 и перемещает их влево.

В результате этого муфта 14 заклинивает рейку 5, останавливая ее и шток

4. После останова штока 4 сжатый воз° ° ух подается в левую полость 40 цииндра 2 и через соответствующий геркон 28 питание подводится к электромагниту 24. Шток 4 и рейка 5 перемещаются вправо. Так как электромагнит 24 через якорь 26 удерживает толкатель 17 на месте (он проскальзывает

98 4 относительно рейки 5 1, то муфта 15 не заклинивает рейку 5. При движении рейки 5 толкатель 16 также отходит вправо, элементы 18 освобождаются, т.е. муфта 14 расклинивает рейку 5.

При дальнейшем перемещении рейки 5 толкатель 6 через якорь 25 упирается в электромагнит 23, после чего проскальзывает относительно рейки 5.

Магнит 27 перемещается вместе со штоком 4. При достижении магнитом. 27 заданного геркона 28 питание электромагниту 24 прекращается, толкатель 17 смещается вправо, перемещая элементы 19. В результате муфта

15 заклинивает рейку 5. В дальнейшем рейка 5 перемещается вместе со штоком 21 демпфера:20. Когда поршень демпфера 20 упирается в крышку цилиндра этого демпфера,рейка 5 вместе со штоком 4 останавливается. Заданное перемещение выполнено. Демпфер 20 в данном случае служит для смягчения удара в одном направлении. Длина хода толкателей 16 и 17 должна быть несколько больше длины хода демпфера 20.

В описанном цикле действий шток 4 отводится влево для расклинивания муфты 15. Если же после перемещения штока 4 вправо надо переместить его в крайнее левое (исходное положение, то при подаче сжатого воздуха в.правую полость 41 цилиндра 2 включается электромагнит 23, а если необходимо шток 4 переместить влево до заданного положения, то электромагнит 23 включается через со ответствующий геркон 28.

Если первый вариант привода может обеспечить фиксированные положения штока 4 в любой последовательности 1т.е. при перемещении в прямом или обратном направлении1, то второй вариант привода (фиг.2 ) предназначен для перемещения штока 4 на определенный шаг только в прямом направлении. В обратном направлении шток 4 отступает только для расклинивания муфты 15 или перемещается до исходного положения.

В исходный момент времени сжатый воздух подведен к левой полости 40 цилиндра 2, рейка 5 заклинена муфтой 15, поршень демпфера 20 находится в правом крайнем положении, электромагнит 23 отключен, толкатель !6 находится в правом крайнем положении, корпус муфты 29 упирается в к

11!3598 пус муфты 15. Аналогично первому варианту сначала сжатый воздух под-! ключается к правой полости 41 цилиндра 2, но электромагнит 23 не включается. Шток 4 и рейка 5 перемещаются влеВо, а вместе с ними перемещаются муфты 15 и 29 (последняя под действием пружины 37 через барабан 36, трос 35 и тягу 301 и шток 21 демпфе.ра 20. После некоторого перемещения упор 32 встречает ограничитель 34 и элементы 33 силой спирапьной пружи-! ны 37 поджимаются к рейке 5 и поверхности корпуса муфты 29, однако рейка 5 не заклинивается, так как она продолжает перемещаться влево. При дальнейшем перемещении рейки 5 корпу с муфты 5 достигает о гр аничителя 10 и расклинивает рейку 5, а толкатель 16 достигает элементы 18, перемещает их влево и муфта 14 заклинивает рейку 5. Движение рейки 5 и штока 4 прекращается. ПЬсле этого сжатый воздух подается в левую полость 40 цилиндра 2. Шток 4 и рейка 5 перемещаются вправо. При этом муфта 29 закпинивает рейку 5 и в дальнейшем перемещается вместе с рейкой 5, перемещая тягу 30. Муфта 15 остается в расклиненном положении, так как подпружиненные элементы 19 находятся в крайнем левом положении.

После некоторого " перемещения штока 4 толкатель 17 упирается в элементы 19 и муфта 15 заклинивает рейку 5. После этого муфта 15 перемещается вместе с рейкой 5 и штоком 21 демпфера 20. В момент заклинивания муфты 15 рейка 5 и тяга 30 резко тормозятся (вступает в действие демпфер 201, а корпус муфты 29

5 по инерции перемещается дальше, преодолевая силу пружины 31. Из-за перемещения муфты 29 относительно рейки 5 он расклинивается и под действием пружины 37 отводится влево до упора в корпус муфты 15. В дальнейшем обе муфты !5 и 29 перемещаются вместе. После достижения штоком 21 демпфера 20 крайнего положения рейка 5 и шток 4 останавливаются. Шаг !

5 вправо выполнен. Длина шага регулируется расположением толкателя 17 на тяге 30.

Если шток 4 необходимо вернуть в исходное положение, то при подводе

20 сжатого воздуха в правую полость 41 цилиндра 2 включается электромагнит

23, который удерживает толкатель 16 и таким образом блокирует муфту !4.

При гидравлическом исполнении при25 вода действие его аналогично, однако отсутствует движение муфты 15.

Технологические возможности первого варианта привода выше, но во втором варианте выше точность фиксированного 0.положения благодаря жестким механичес ким связям между элементами привода.

Второй вариант привода может быть использован в промышленном роботе, который осуществляет точечную сварку

35 в точках, расположенных на одинаковых р асст ояниях.

1113598

Составитель М.Стыскин

Редактор Л.Пчелинская Техред Т.Фанта

Корректор Л. Пилипенко

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 6552/30 Тираж 666

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5