Координатный стол

 

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к координатным столам, и может быть использовано для автоматизации процессов при оснащении технологического оборудования средствами набора деталей, нанесения надписей, разметки и обработки без приложения значительных нагрузок на стол. Целью изобретения является расширение технологических возможностей стола за счет изменения величины дискретности его перемещения. При повороте шагового двигателя 2 каждый раз на постоянный угол происходит поворот втулки 23, жестко закрепленной на валу шагового двигателя 2, а также ползуна 24. При этом ползун 24 под воздействием рабочей поверхности копира 25, жестко установленного на основании 1, смещается в продольном направлении в пазу втулки 23 и, перемещаясь в пазу 26, выполненном на барабане 4, воздействует на рабочие поверхности профильного паза 26 посредством ролика 29, поворачивая барабан 4 на дополнительный переменный угол. При повороте барабан увлекает за собой эластичный элемент 11, связанный с кареткой 10. Профиль копира 25 и паза 26 барабана 4 выбираются экспериментально таким образом, чтобы при перемещении шагового двигателя 2 на постоянный угол приводной барабан 4 имел возможность поворачиваться еще на дополнительный угол, меньший или больший угла поворота шагового двигателя 2. В результате этого обеспечивается возможность изменения величины дискретности каретки при ее перемещении на заданный шаг как в сторону увеличения, так в сторону уменьшения, чем достигается необходимое быстродействие и точность останова каретки 10. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А2 (g1)g Б 23 Ц 1/04 йп йока

ynPadSe7/d

4 - Д ппЬрну пс) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (61 ) 1189640 (21) 4466922/25-08 (22) 04.07.88 (46) 30.06.90, Бюл. М- 24 (72) А.С,Глазков> Т„Л.Козлова, A.Ã. Ивашков и Ю.А,Федяев (53) 62-229.31 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1189640, кл. В 23 Q. 1/04, 1982. (54) КООРДИНАТНЫЙ СТОЛ (57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к координатнья столам, и может быть использо„„SU„„1574430 вано для автоматизации процессов при оснащении технологического оборудования средствами набора деталей, нанесения надписей, разметки и обработки без приложения значительных нагрузок на стол. Целью изобретения является расширение технологических возможностей стола эа счет изменения величины дискретности его перемещения. При повороте шагового двигателя 2 каждый раз на постоянный угол происходит поворот втулки ?3, жестко закрепленной на валу шагового двига1 574430 теля 2, а также ползуна 24,, При этом попзун 24 под воздействием рабочей поверхности копира 25, жестко установленйого на основании 1, смещается в продольном направлении в пазу втулки 23 и,,перемещаясь в пазу 26,, выполненном на барабане 4, воздействует на рабочие поверхности профильного паза 26 посредством ролика

29, поворачивая барабан 4 на дополнительный переменный угол. При повороте барабан увлекает за собой эластичный элемент ll связанный с кареткой 10. Профиль копира 25 и паза

26 барабана 4 выбираются экспери— !

Изобретение относится к машиностроению .и может быть использовано для автоматизации процессов при оснащении технологического оборудова-, 25 ния средствами набора деталей, нанесения надписей, разметки и обработки без приложения значительных нагрузок на стол.

Целью изобретения является рас- ЗО ширение технологических возможностей стола за счет изменения величины дискретности перемещения последнего.

На фиг. 1 изображен предлагаемый координатный стол, вид .в плане; на 35 фиг. 2 — сечение А-А на фиг, 1; на фиг. 3 — сечение Б-Б на фиг. 2 (исходное положение ролика ползуна, взаимодействующего с пазом барабана); на фиг. 4 — сечение В-В на фиг. 2 40 (исходное положение ролика ползуна, взаимодействующего с копиром).

Координатный стол содержит неподв ижное ос нов а ни е 1, на к от ор ом размещены шаг овые приводные двигате- 45 ли 2 и 3 и приводные барабаны 4 и 5 с выступами на их наружных поверхностях. Кроме того, на основании 1 установлены натяжные ролики 6 и 7, датчики 8 и 9 исходного положения 5О каретки 10. На приводных барабанах

4 и 5 и натяжных роликах 6 и 7 установлены замкнутые перфорированные эластичные элементы 11 и 1 2. Перфорация на эластичных элементах 11 и 1 2 необходима для взаимодействия с выступами приводных барабанов 4 и 5.

На каретке )О размещены в одной плоскости жестко связанные с ней напментально таким образом, чтобы при перемещении шагового двигателя 2 на постоянный угол приводной барабан 4 имел возможность поворачиваться еще на дополнительный угол, меньший или больший угла поворота шагового двигателя 2. В результате этого обеспечивается возможность изменения величины дискретности каретки при ее перемещении на заданный mar как в сторону увеличения, так в сторону уменьшения, чем достигается необходимое быстродействие и точность останова каретки 10„ 4 ил. равляющие 13 и 14 координатных" перемещений, а на замкнутых эластичных элементах 11 и 12 закреплены роликовые опоры 15 и 16, каждая из которых установлена в одной из направляющих 13 и 14 каретки 10, Каретка, l0 связана с основанием 1 посредством пантографа, рычаги 17 и 18 которого связаны с кареткой 10, а рычаги 19 и 20 — с неподвижным основанием .1, При этом рычаги 17 — 20 связаны также с крестовиной 21, а рычаг 17 прижат пружиной 22 к основанию 1.

Кинематическая связь от электродвигателей 2 и 3 к .барабанам 4 и 5 осуществляется посредством втулки

23, жестко закрепленной на выходном валу шагового двигателя 2 и 3, ползуна 24, установленного с возможностью продольного перемещения в поперечном пазу, выполненном во втулке 23 копира 25, жестко установленной на основании 1.

Верхняя плоскость приводных барабанов 4 и 5 снабжена профильным пазом 26. При этом ползун 24 связан с одной стороны с рабочей поверхностью копира 25 посредством установленного на его конце ролика 27, а с другой стброны — с профильным пазом 26 барабана .4 (5) посредством установ— ленного на втором его конце поджимающегося пружиной 28 к рабочей поверхности копира 25 ролика 29.

Профиль копира .25 и паза 26 барабанов 4 и 5 выбирается экспериментально таким образом, чтобы при ггеремещении шагового двигателя 2 (3) 1574430 на постоянный угол, приводной барабан 4 (5) имел возможность проворачиваться еще на дополнительный угол, складывающийся (или вычитающийся) с углом поворота шагового двигателя. В результате этого обеспечивается возможность изменения величины дискретности каретри при ее перемещении на заданный шаг, т.е. между двумя рядом расположенными рабочими позициями, как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения, Устройство содержит также блок управления шаговыми двигателями 2и 3 (не показан).

Устройство работает следующим образом.

Из программоносителя блока управления шаговыми двигателями 2 и 3 подается сигнал на отработку определенного количества импульсов, зависящеГо от необходимой величины перемещения стола, с фиксацией в программе направления перемещения (по часовой стрелке, против часовой стрелки), Выходной вал шагового двигателя

2 (3) начинает проворачиваться каждый раз с подачей импульса на постоянный угол (a). Количество таких про— воротов зависит от числа команд— импульсов блока управления. При этом жестко связанная с выходным валом шагового двигателя 2 (3) втулка 23 с ползуном 24 начинает также проворачиваться. Так как ползун 24 связан одновременно и с копиром 25 и с пазом

26 барабана 4 (5), то последний начинает также проворачиваться, увлекая за собой перфорированные эластичные элементы 11 (1 2). При перемещении эластичного элемента 11 (12) происходит перемещение каретки 10 по координате X или Y. В случае поступления одновременно командных сигналов на оба шаговых привода 2 и 3 каретка 10 перемещается по координатам Х и Y одновременно.

До начала двикения шагового двигателя 2 (3) ролики 27 и 29 ползуна 24 находятся на рабочей поверхности копира 25 и профильного паза 26 барабана 4 (5) в исходном положении.

При повороте шагового двигателя каждый раз на постоянный угол, например, по часовой стрелке происходит поворот втулки 23 с ползуном 24. При этом ползун 24 под воздействием рабочей поверхности копира 24, преодо10

3G

55 левая усилие пружины 28, смещается в продольном направлении в пазу втулки ?3 и, перемещаясь в пазу барабана 4 (5), воздействует на рабочие поверхности этого профильного паза

26, проворачивая барабан еще на дополнительный угол, т. е. при каждом провороте привода на постоянный угол по часовой стрелке ролик 27 ползуна

24 постепенно смещается от нижней точки выемки копир:. 25 к его вершине. При этом ролик ?9 ползуна 24, перемещаясь в профильном пазу 26 барабана 4 (5), воздействует на его боковую профильную рабочую поверхность, дополнительно проворачивая барабан 4 (5) также по часовой стрелке. Таким образом, при каждом повороте привода на постоянный угол ба— рабан 4 (5) проворачивается на угол, больший постоянного угла поворота привода. Причем величина угла этого дополнительного угла при каждом последующем провороте привода есть величина переменная, зависящая от профиля копира 25 и паза 26 барабана 4 (5), При последующих проворотах шаговorо привода на постоянный угол ролик 27 сходит постепенно в следующую выемку копира 25, а ролик 29 при этом смещается в пазу 26 барабана

4 (5) в обратном направлении под воздействием r,ðóæèíbt 28 v., воздействуя на боковую профильную рабочую поверхность паза 26, дополнительно проворачивает барабан 4 (5) в противоположном направлении (против часовой стрелки), Таким образом, в этом случае барабан проворачивается на угол, меньший постоянного .угла поворота привода. Причем величина угла дополнительного при каждом последующем провороте привода есть величина пе ременная, также з ав ис яша я от профиля копира 25 и паза 26 барабана 4(5) .

В результате этого при перемещении ролика 27 ползуна 24 между двумя близлежащими наинизшими точками Копира 25 каретка перемещается на заданный шаг, т. е на величину, равную расстоянию между двумя 1 ядом расположенными рабочими позициями. При этом дискретность каретки на каждом таком промежутке пути, зависящая от конкретного угла проворота барабана

4 (5 ), есть в еличина переменная, Для обеспечения достаточного быс роцействия и необходим и точности

7 l 57443 остановки каретки в заданной точке, профиль копира 25 и паза 26 подбирается так, чтобы дискретность каретки в начале пути была больше ее дис

5 кретности, зависящей только от постоянного угла поворота привода 2 (3), а по меое приближения к заданной точке останояа дискретность каретки уменьшалась бы до требуемой точности отработки координат, т. е. на исход4 ную точку каретка 10 выходит с минимальной дискретностью. При последующих перемещениях каретки 1 0 на шаг цикл повторяется. l5

При перемене направления вращения ротора шагового двигателя 2 (3), т. е. против часовой стрелки, происходит следующее, До начала движения ролики 27 и 29 20 полэуна 24 находятся в исходном положении. При повороте втулки 23 с ползуном 24 от привода 2 (3) ролик

27, постепенно перемещаясь в выемке копира 25 при каждом провороте прив о — 25 да 2 (3) на постоянный угол, выходит на вершину копира 25.

При этом ролик 29 ползуна 24 перемещается в пазу 26 барабана 4 (5) и, воздействуя постепенно на его бо- 3О ковую профильную поверхность, дополнительно проворачивает барабан 4 (5) на угол, меньший постоянного угла поворота шагового двигателя 2 (3)..

При дальнейшем провороте втулки 23 с ползуном 24 его ролик 27 сходит в последующую выемку копира 25, а ролик 29 перемещается в пазу 26 барабана 4 (5) в обратном направлении, воздействуя на боковую профильную ° поверхность паза 26, дополнительно проворачивает барабан на угол, больший постоянного угла поворота шаго0

8 ного двигателя 2 (3 ), в результате чего при повороте барабана 4 (5) против часовой стрелки каретка выходит на исходную точку с максимально заложенной дискретностью, что нежелательно.Поэтому в этом случае программа предусматривает перебег каретки 10 эа точку ее останова, к.,которой каретка при повороте шагового привода

2 (3) против часовой стрелки подходит с максимально заложенной дискретностью, а при повороте привода

2 (3) по часовой стрелке — с минимально заложенной дискретностью.

Таким образом, перебег каретки 10 за точку останова осуществляется по программе при минимально необходимом числе проворотов шагового двигателя

2 (3), после чего каретка 10 воэвра1цается в точку останова с минимально заложенной дискретностью (при повороте барабана 4 (5) по часовой стрелке).

Формула и э о 6 р е т е н и я

Координатный стол по авт. св.

Р 1189640, отличающийся тем, что, с целью улучшения динамических характеристик стола, кинема— тическая связь барабана привода с электродвигателями выполнена в виде установленной на валу последнего втулки, ползуна и копира, причем последний жестко связан с основанием, а ползун установлен с воэможностью перемещения в направлении, перпендикулярном оси электродвигателя, по пазу, выполненному во втулке, и взаимодействия одним концом с копиром, а другим — с профильным пазом, который выполнен на барабане.

Нап а5ление переиещениа

%ue. f

В-6

Ф02. 3

Составитель А, Селиванов

Техред M,Õîäàíè÷ Корректор Л, Бескид

Редактор Т. Парфенова

Тираж 669

Заказ 1748

Подпис,ное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул. Гагарина, 101