Пневматический шаговый привод
Изобретение относится к средствам пневмоавтоматики и может быть использовано в качестве исполнительного органа промышленного робота. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения по меньшей мере двух независимых линейных перемещений. Привод состоит из пневмоцилиндра, в двух камерах которого размещены поршни, взаимодействующие с захватами 11-14 и 15-18 штоков 19-22. Кроме того, привод включает захваты 23-26, жестко связанные с гильзой пневмоцилиндра. Осуществляя циклическое переключение двух из захватов 11-14 и 15-18 и одного из захватов 23-26, достигают в данном случае четырех независимых шаговых линейных перемещений штоков 19-22. 1 з.п.ф-лы, 4 ил.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОаМЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК д11 4 Р 15 В 11/12
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ASTOPGKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
1S фце. 2
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ
ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬГТИЯМ
ПРИ ГННТ СССР
1 (21) 4354839/25-29 (22) 04.01.88 (46) 30.08.89. Бюл. 11 32 (71) Ташкентский политехнический институт им. А.P.Áèðóíè (72) П.Ф.Хасанов, Х.Н.Назаров, Х.Х.Тадлиев, А.В.Ширмухамедов и А.P.Òàëèïîâ (53) 621.225.2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
Ф 802659, кл. F 15 В 11/12, 1979. (54) ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ШАГОВЫЙ ПРИВОД (57) Изобретение относится к средствам пневмоавтоматики и моает быть использовано в качестве исполнитель1
„„SU„„ I5O4ÄÄ А1 ного органа промышленного робота.
Цель изобретения - расширение функциональных возмокностей путем обеспечения по меньшей мере двух независимых линейных перемещений. Привод состоит из пневмоцилиндра, в двух камерах которого размещены поршни, вэаимодействукицие с захватами 11-14 и
15-18 штоков 19-22. Кроме того, привод включает захваты 23-26, жестко связанные с гильзой пневмоцилиндра.
Осуществляя циклическое переключение двух из захватов 11-14 и 15-18 и одного иэ захватов 23-26, достигают в данном случае четырех независимых шаговых линейных перемещений штоков
19-22. 1 э.п.ф-лы, 4 ил.
3 1504379
Изобретение относится к машиностроению, в частности к средствам пневмоавтоматики, и может быть использовано в качестве исполнительного ор5 гана промышленных роботов, станков с позиционной системой программного управления.
Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем обеспечения по меньшей мере двух независимых линейных перемещений.
На фиг.1 представлено устройство с четырьмя независимыми линейными перемещениями,продольный разрез; на фиг. 2— то же,вид сверху;на фиг.3 — тоже, вид спереди; на фиг.4 — электромагнитная порошковая муфта, продольный разрез.
Пневматический шаговый привод содержит пневмоцилиндр с двухкамерной 20 гильзой 2, в камерах 3 и 4 размещены соответствующие поршни 5 и 6, жестко закрепленные через тяги 7 и 8 с планками 9 и 10. На планке 9 установлены управляемые рабочие захваты 25
11-14 (см. фиг.2), а на планке 10 рабочие захваты 15-18, с помощью которых возвратно-поступательное движение поршней 5 и 6 передается к двусторонним штокам 19-22. Кроме то- 30 го, привод снабжен управляемыми рабочими захватами 23-26, жестко связанными с пневмоцилиндром 1 с помощью планки 27. Каждый йэ захватов 11-18, 2326 может быть выполнен в виде электромагнитных порошковых муфт 28 (см. фиг.4), включающих цилиндрический магнитопровод 29 с зубцами, обмотку
30 и уплотнитель 31. Между внутренней поверхностью магнитопровода 29 и по- . 40 верхностью соответствующего штока
19-22 образуется воздушный зазор, который заполнен смесью порошка железа и смазывающего вещества. Управление пневмоцилиндром осуществляется 45 пневмораспределителем 32 по магистралям 33, 34 и 35, 36.
Привод работает следующим образом.
С помощью пневмораспределителя 32 магистрали 33, 36 и 34, 35 или 35, 36 и.33, 34 поочередно соединяются с рабочей средой и атмосфеРой, при котором поршни 5 и 6 совершают возвратно-поступательное движение, Это движение передается штокам 19-22 путем поочередного включения и отключения рабочих захватов 11- 18 и
23-16, причем каждому штоку 19-22 соответствует группа из трех муфт 28, 4
Для получения четырех нкэависимых линейных движений штоков 19-22 каждая группа муфт 28 управляетмя раздельно от устройства управления (не показано).
Такая конструкция привода позволяет осуществлять два режима работы с четырьмя независимыми движениями.
Первый режим — скоростной, а второй — силовой режим работы.
По первому режиму, например, для перемещения штоков 19-22 вправо одновременно с включением захватов 1518 рабочая среда подается по магистралям 35 и 34. При этом поршень 6 вместе со сцепленными с штоками 1922 захватами 15-18 совершает перемещение на один шаг. Одновременно с этим поршень 5 с расцепленными от штоков 19-22 захватами 11-14 перемещается влево на один шаг, т.е ° "готовится" к следующему перемещению штоков 19-22. Далее одновременно с включением захватов 11 — 14 отключаются захваты 15-18 и рабочая среда подается по магистралям 33 и 36. При этом осуществляется сцепление штоков
19-22 с захватами 11-14 соответственно и поршень 5 вместе с ними совершает ход на один шаг вправо, а поршень 6 совершает холостой ход влево, так как штоки 19-22 расцеплены захватами 15-18.
Ч аким образом, осуществляя циклическое переключение захватов 11-14 и 15-18 и подачей рабочей среды в магистрали 33, 36 и 34, 35, возвратно-поступательное перемещение поршней 5 и 6 поочередно преобразуется в линейное движение штоков 19-22, при этом обеспечивается повышение быстродействия привода в 2 раза, обусловленное тем, что во время холостого хода одного поршня 5 или 6 с нагруз-. кой работает другой поршень. Управляемые захваты 23-26 используются для фиксации штоков 19-22 в любой точке диапазона их перемещения. Для этого в необходимой точке перемещения штока 19, 20, 21 или 22 достаточно отключить захваты 11-14 или 15-18 с одновременным включением захватов
23-26.
Второй силовой резям привода используется при необходимости перемещения штоков 19-22 с более тяжеловесными нагрузками. Такая необходимость возникает при работе привода в каче1. Пневматический шаговый привод, содержащий пневмоцилиндр с двухкамерной гильзой, в каждой камере ко45 торой размещен поршень, взаимодействующий с двусторонним штоком посредством управляемого рабочего захвата, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных
50 возможностей путем обеспечения по меньшей мере двух независимых линейных перемещений, привод снабжен дополнительнымт штоками, расположенными с наружной стороны гильзы, и до55 полнительными управляющими рабочими захватами, жестко связанными с поршнями и гильзой, при этом количество муфт в три раза больше количества штоков
5 15 стве подающих устройств станков, а также при обслуживании станков, обрабатывающих заготовки (детали) различной тяжести в течение одной смены.
В этом режиме оба поршня 5 и 6 работают в одну сторону, что обеспечивается путем поочередного включеиия и отключения подачи рабочей среды и атмосферы в магистрали 33, 34 и 35, 36 с помощью пневмораспределителя 32. Например, для перемещения штоков 19-22 вправо одновременно с подачей рабочей среды в магистрали
33, 35 включаются захваты 11-18 ° При этом поршни 5 и 6 совершают один ход вправо со сцепленными штоками 19-22.
В этот момент времени включаются захваты 23-26, которые удерживают штоки
19-22 в сцепленном положении и отключаются захваты 11 — 14 и 15-18.
Далее с подачей рабочей среды в магистрали 33, 36 поршни 5 и 6 перемещаются на один шаг влево, т.е. в исходное положение, и начинается второй ход в той же последовательности и цикл повторяется и т.д.
Муфты 28 работают следующим образом.
При подаче напряжения к обмоткам
30 создается магнитное поле и частицы железа намагничиваются и образуют цепочки элементарных магнитов, которые создают осевое усилие при перемещении одной половины порошковой муфты 28 относительно штока 19, 20, 21 или 22. Таким образом, возникает магнитное зацепление между двумя половинами порошковой муфты 28.
При необходимости каждый из штоков 19-22 может совершать независимо друг от друга линейные движения в разных направлениях, без изменений в конструкции, которые достигаются путем необходимого переключения (муфт
28) от устройства управления.
При этом могут быть следующие варианты работы: шток 19 совершает движение влево, а штоки 20, 21, 22 совершают движение вправо; штоки 19, 20 движутся влево, а штоки 21, 22— вправо, штоки 19 и 22 неподвижны, шток 20 перемещается влево, а шток
21 двигается вправо и т.д.
Например, при необходимости перемещения штоков 19 и 20 влево, а штоков 21 и 22 вправо по первому режиму с одновременной подачей рабочей среды в магистрали 34 и 35 включаются зах04379 6 ваты 11, 12 и 17, 18, а захваты 13, 14 и 15, 16 выключены.
При этом поршень 5 вместе со што5 ками 19 и 20 совершает один ход влево, а поршень 6 вместе со штоками 21 и 22 совершает один ход вправо. 3атем последовательность переключения муфт 28 подачи рабочей среды меняет1ð ся, т.е. одновременно с подачей рабочей среды в магистрали 33, 36 включаются захваты 13, 14 и 15, 16, а захваты 11, 12 и 17, 18 отключаются.
При этом поршни 5 и Ь со штоками
15 19, 20 и 21, 22 совершают второй ход влево и вправо соответственно и цикл повторяется.
Использование изобретения в системе перемещения манипуляторов про20 мьпшленных роботов и в станках с позиционным управлением позволяет расширить их функциональные возможности и тем самым повысить эффективность ее использования за счет получения
25 четырех независимых линейных движений, т.е. четырех степеней подвижности одновременно на базе одного пневмоцилиндра и управляемых электромагнитных порошковых муфт. Кроме того, 30 предлагаемое устройство обеспечивает получение неограниченного диапазона перемещения штоков, а наличие в конструкции привода фиксирующих управляемых электромагнитных муфт обеспеI
35 чивает точную иксацию штоков в любой точке диапазона перемещения, что позволяет расширить область применения пневматического шагового привода.
40 Формула изобретения
1504379
2. Привод по п.1, о т.л и ч а ю— шийся тем, что каждый захват выполнен в виде электромагнитной порошковой муфты.
1504379
Составитель В. Коваль /
Техред М.Ходанич Корректор М.Пожо
Редактор Н.Киштулинец
Заказ 5230/35 Тираж 605 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101
