Позиционный пневмогидравлический привод

 

Изобретение м. б. использовано в приводах промышленных роботов, манипуляторах и станках. Цель изобретения - снижение энергозатрат и повышение надежности позиционного пневмогидравлического привода . Штоки 3, 6 пневмоцилиндра 1 и гидроцилиндра 7 жестко связаны между собой. Полости 9, 10 гидроцилиндра сообщены через электроуправляемый дроссель 11, включающий установленные в корпусе 12 электромагнитные обмотки 13. Устройство 21 управления подключено к датчикам 19, 20 положения и скорости щтоков 3, 6 и обмоткам 13. Дроссель 11 снабжен двумя дисками 17 с эксцентричными отверстиями 18. Диски 17 установлены в корпусе 12 с возможностью торцового контакта и совмещения отверстий 18. Дроссель 11 снабжен кольцевыми постоянными магнитами 15, жестко связанными с дисками 17 и расположенными с возможностью взаимодействия с обмотками 13. Устр-во 21 управления снабжено электромеханическим фазовращателрм, подключенным к его выходу. Увеличение срока эксплуатации без замены рабочей жидкости, исключение подмагничивания рабочей жидкости удовлетворяет требованиям автоматизации. 2 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК д11 4 F 15 В 11/12 п т;;., -.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4 2 5

1Ю 12

Фиг f

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4242846/25-29 (22) 04.03.87 (46) 30.01.89. Бюл. № 4 (71) Ставропольский политехнический институт (72) С. А. Сидоренко и А. Н. Цибизов (53) 621.526(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 994816, кл. F 15 В 11/12, 1981. (54) ПОЗИЦИОННЫЙ ПНЕВМОГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПРИВОД (57) Изобретение м. б. использовано в приводах промышленных роботов, манипуляторах и станках. Цель изобретения — снижение энергозатрат и повышение надежности позиционного пневмогидравлического привода. Штоки 3, 6 пневмоцилиндра 1 и гидроцилиндра 7 жестко связаны между собой.

Полости 9, 10 гидроцилиндра сообщены чеÄÄSUÄÄ 1455063 А1 рез электроуправляемый дроссель 11, включающий установленные в корпусе 12 электромагнитные обмотки 13. Устройство 21 управления подключено к датчикам 19, 20 положения и скорости штоков 3, 6 и обмоткам 13. Дроссель 1! снабжен двумя дисками 17 с эксцентричными отверстиями 18.

Диски 17 установлены в корпусе 12 с возможностью торцового контакта и совмещения отверстий 18. Дроссель 11 снабжен кольцевыми постоянными магнитами 15, жестко связанными с дисками 17 и расположенными с возможностью взаимодействия с обмотками 13. Устр-во 21 управления снабжено электромеханическим фазовращателем, подключенным к его выходу.

Увеличение срока эксплуатации без замены рабочей жидкости, исключение подмагничивания рабочей жидкости удовлетворяет требованиям автоматизации. 2 ил.

1455063

Изобретение относится к машиностроению, в частности к пневмогидравлическим приводам, и может быть использовано в приводах промышленных роботов, манипуляторах и станках.

Цель изобретения — снижение энергозатрат и повышение надежности.

На фиг. 1 представлена полуконструктивная схема привода; на фиг. 2 — блок: схема устройства управления.

Позиционный пневмогидравлический привод содержит исполнительный пневмоцилиндр 1 с установленным в нем порш, нем 2 со штоком 3 с образованием ра,.бочих поверхностей 4 и 5. Шток 3 свя:,зан со штоком б гидроцилиндра 7, в ко, тором установлен поршень 8 с образова нием полостей 9 и 10 связанных меж1 я ду собой через регулируемый электроуправляемый дроссель 11.

Дроссель 11 состоит из корпуса 12 с расположенными в нем двумя электромаг- 20 нитными обмотками 13, вращающегося ротора 14, разделенного на две части, с

; двумя кольцевыми постоянными магнитами .15 и осевым цилиндрическим сквозным каналом 16, перекрытым двумя контактирующими по торцам дисками 17. В пос.,ледних выполнено по одному эксцентрично

: расположенному отверстию 18.

Со штоком 3 пневмоцилиндра взаимодействуют датчики 19 и 20 обратной связи по положению и скорости, соответственно подключенные к устройству 21 управления, : к которому подключены также электромагнитные обмотки 13 дросселя 11.

Устройство 21 управления содержит (фиг. 2) блок 22 контроля обработки программ, блок 23 памяти, блок 24 обратной связи, блок 25 управления, интерполятор 26, управляющий электромеханический фазовращатель 27, установленный на выходе 28 устройства 21 управления, а его входы 29 и 30 подключены к датчикам 19 и 20 положения и скорости.

Позиционный пневмогидравлический привод работает следующим образом.

При подаче воздуха в одну из рабочих полостей, например 4, исполнительного пневмоцилиндра 1 поршень 2 воздействует на шток 3. Последний и связанный с ним шток 6 гидроцилиндра 7 начинают перемещаться вправо (по фиг. 1).

При этом жидкость, вытесняемая поршнем 8 из управляющей полости 10, перетекает в полость 9. 50

Скорость перемещения привода определяется расходом жидкости через дроссель 11.

Изменяя проводимость дросселя 11 можно изменять скорость привода от нуля до максимального значения. 55

Проводимость дросселя 11 определяется взаимным расположением отверстий 18 в дисках 17. При их перекрытии о«а равна нулю, а при их совпадении проводимость максимальна.

При подаче на правую (фиг. 1) обмотку 13 напряжения определенной полярности в последней возникает магнитный поток, взаимодействующий с магнитным потоком постоянного кольцевого магнита 15.

B результате этого взаимодействия магнит

15 повернется на 180 и займет новое устойчивое положение.

Поворот магнита 15 происходит вместе с ротором 14 и диском 17. Взаимное положение отверстий 18 меняется. Если они были перекрыты, то теперь они совпадают, .или наоборот.

Плавное изменение проводимости дроссель 11 реализует при совместной работе роторов 14 в режиме сравнения сдвига фаз питающего переменного напряжения.

На обмотку 13 одного из электромагнитов подается опорное напряжение с определенной частотой, на другую обмотку 13— управляющее напряжение с той же частотой. При сдвиге фаз от 0 до 180 дроссель 11 при относительном движении дисков 17 отслеживает этот сдвиг фаз в виде изменения площади перекрытия отверстий 18 дисков 17, а следовательно, и проводи м ости дросселя 1 1.

В соответствии с программой и сигналами с датчиков 19 и 20 обратной связи по положению и скорости в устройстве 21 управления вырабатывается требуемый закон изменения сдвига фаз питающего напряжения.

Реверс привода обеспечивается подачей воздуха в рабочую полость 5 исполнительного пневмоцилиндра 1.

В зависимости от состояния дросселя ll при остановке (проходное сечение равно нулю) привод может работать в режиме торможения при выключении питания, что исключает перемещения исполнительных органов под действием их веса или случайной внешней нагрузки, не потребляя при этом внешней энергии.

При этом устройство 21 управления работает следующим образом.

В интерполяторе 26 происходит интерполяция величины перемещения привода по координате, записанной в блоке 23 памяти.

С выхода интерполятора 26 управляющий сигнал подается на электромеханический фазовращатель 27, вырабатывающий требуемую величину сдвига фаз на обмотках 13 дросселя 11. Привод отрабатывает задаваемое величиной сдвига фаз перемещение.

Контроль отработки ведется блоком 22 контроля по сигналам с блока 24 обратной сьязи, на который поступает информация о скорости движения и пути перемещения привода с датчиков 19 и 20 обратной связи по положению и скорости.

Технико-экономическая эффективность от применения предлагаемого технического ре!

455063

Формула изобретения

I !

I !

Составитель В. Коваль

Редактор М. Петрова Техред И. Верес Корректор Н. Король

Заказ 7430/40 Тираж 602 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1133035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4;5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 щения заключается в увеличении срока эксплуатации привода без замены рабочей жидкости, снижении энергозатрат за счет исключения подмагничивания рабочей жидкости и повышении надежности путем исключения перемещения рабочего органа при отсутствии электропитания, что необходимо для удовлетворения требований автоматизации ряда технологических процессов.

Позиционный пневмогидравлический привод, содержащий пневмо- и гидроцилиндры, штоки которых жестко связаны один с другим, при этом полости гидроцилиндра сообщены . между собой через электроуправ4 ляемый дроссель, включающий установленные в корпусе электромагнитные обмотки, и устройство управления, подключенное к датчикам положения и скорости штоков и обмоткам дросселя, отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат и повышения надежности, дроссель дополнительно снабжен двумя дисками с эксцентричными отверстиями, установленными в ко!опусе с возможностью торцового контакта и совмеl0 щения отверстий с кольцевыми постоянными магнитами, жестко связанными с дисками и расположенными с возможностью взаимодействия с электромагнитными обмотками, при этом устройство управления снабжено электромеханическим фазовращателем, подключенным к его выходу.