Модуль качания
Использование: область машиностроения , а именно конструкции манипуляторов для механизации и автоматизации основных и вспомогательных технологических процессов . На подвижном звене 2 закреплен сектор 3. Сектор 3 имеет профильные пазы. На звене 1 закреплён подпружиненный толкатель 10, сопрягаемый своей профильной частью с профильными пазами сектора 3 в конечных положениях подвижного звена 2 и связанный с двигателем 16 линейных перемещений . Кроме того на конце профильной части толкателя Юустановлен свободно вращающийся ролик 11. Для компенсации износа элементов трения профильные пазы сектора 3 выполнены в виде регулируемых кулачков 6,7,8,9.2 з. п.ф -лы , 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я)5 В 25 J 9/08
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
О
О
Ю (21) 4937230/08 (22) 20.05.91 (46) 07.03.93. Бюл. ¹ 9 (71) Одесский политехнический институт (72) Е, К, Морозовский, А, Ю. Хусаинов и О.
H. Охотниченко (56) Авторское свидетельство СССР
¹ 1006208, кл. В 25 J 9/00, 1981, (54) МОДУЛЬ КАЧАНИЯ (57) Использование: область машиностроения, а именно конструкции манипуляторов для механизации и автоматизации основ5U 1799724 А1 ных и вспомогательных технологических процессов. На подвижном звене 2 закреплен сектор 3. Сектор 3 имеет профильные пазы, На звене 1закреплен подпружиненный толкатель 10, сопрягаемый своей профильной частью с профильными пазами сектора 3 в конечных положениях подвижного звена 2 и связанный с двигателем 16 линейных перемещений. Кроме того на конце профильной части толкателя 10установлен свободно вращающийся ролик11. Для компенсации износа элементов трения профильные пазы сектора 3 выполнены в виде регулируемых кулачков 6,7,8,9.2 з. п.ф — лы, 1 ил, 1799724
Изобретение относится к области машиностроения, а именно к конструкциям манипуляторов для механизации и автоматизации основных и вспомогательных процессов, Цель изобретения — упрощение и удешевление модуля качания.
Эта цель достигается тем, что в модуль качания, состоящий из двух звеньев, сопряженных вращательной парой пятого класса, введен упорно-поворотный сектор с профильными пазами и нормально замкнутый пружинный толкатель, сопрягаемый своей профильной частью с профильными пазами упорно-поворотного сектора в конечных положениях подвижного звена и связанный с двигателем линейных перемещений.
С целью уменьшения износа профильных пазов упорно-поворотного сектора, на конус профильной части толкателя установлен свободно вращающийся ролик, С целью компенсации износа элементов профильных пазов и кулачков регулировки отрабатываемой координаты подвижным звеном, профильные пазы сектора образованы регулируемыми по положению кулачками.
Новым в предлагаемой конструкции является введение в модуль качания упорноповоротного сектора с профильными пазами и нормально замкнутого пружинного толкателя, соединенного с двигателем линейных перемещений и имеющего профильную часть, сопрягаемую с профильными пазами упорно-поворотного сектора в конечных положениях подвижного звена, Техническим преимуществом заявляемой конструкции по сравнению с прототипом является упрощение и удешевление исполнительной и управляющей систем, а также высокая долговечность исполнительной части, связанная с возможностью компенсации и уменьшения износа элементов конструкции, На чертеже приведен предлагаемый модуль, Звенья 1 и 2 образуют вращательную кинематическую пару с центром О. На звене
2 установлен сектор 3, на котором под углом
О размещены две пары направляющих 4 и
5, развернутые под углом j3 . К направляющим 4 крепятся кулачки 6 и 7, а к направляющим 5 — кулачки 8 и 9, Пара кулачков образует профильный паз, характеризуемый углом а <Р. Крепление кулачков позволяет смещать их вдоль направляющей в процессе монтажа и наладки с последующей жесткой фиксацией.
В исходном положении звена 2 в фасонном пазу, образованном кулачками 8 и 9, размещена профильная часть толкателя 10, характеризуемая углом профиля а, т. е. таким, каким характеризуется профильный паз, На конце профильной части толкателя
10 размещен свободно вращающийся ролик
11.
На звене 1 расположены направляющие 12 и 13, обеспечивающие фиксацию направления движения толкателя 10, а также кронштейн 14, Пружина сжатия 15 одним концом упирается в буртик на тол кателе 10, а другим в кронштейн 14, обеспечивая силовой контакт в профильной части толкателя
10 с кулачками, образующими профильные пазы, Двигатель 16 линейных перемещений подвижной частью сопряжен с толкателем
10, а неподвижной — со звеном 1. Пружина растяжения 17, закреплена одним концом на звене 1 (точка 0), а другим на секторе 3 (точка А) и находится, при сопряжении профильной части толкателя 10 с профильным пазом на секторе 3, в статически нагруженном состоянии, воздействуя на сектор 3 силой F, При этом в треугольнике OAD угол между сторонами ОА и OD равен О /2.
Работает модуль следующим образом, При нахождении звена 2 в исходном положении двигатель 16 отключен и, под действием пружины 15, толкатель 10 фиксирует положение звена 2. При необходимости.перемещения звена 2 на величину qz= О включается двигатель 16, который обеспечивает перемещение толкателя 10 на величину h, что обеспечивает свободное прохождение сектора 3 под толкателем, Одновременно с началом движения толкателя 10 начинает двигаться и звено 2 с сектором 3 под действием силы F, развиваемой пружиной 17. При этом потенциальная энергия, накопленная в пружине 17, начинает уменьшаться, переходя в кинематическую энергию движения звена 2. При повороте звена 2 на величину
qz=Î /2 точка крепления пружины на секторе 3 перемещается из точки А в точку В, которая лежит на прямой OD, При этом пружина 17 максимально разгружается и потенциальная энергия, остающаяся в пружине, достигает минимального значения, а кинематическая энергия звена 2 — максимального.
При дальнейшем движении звена
2 (q z ) — ) пружина 17 начинает снова
2 растягиваться, а, следовательно, начинает возрастать, накапливаемая в ней потенциальная энергия, и одновременно уменьшаться кинематическая энергия звена 2, 1799724
Составитель Е,Морозовский
Техред М,Моргентал Корректор Е.Папп
Редактор С,Кулакова
Заказ 1129 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
При полном исчерпании кинематической энергии звеном 2, оно останавливается. При этом ввиду рассеяния части энергии, отработка координаты перемещения звена 2 будет q z =Оф <0, где Оф — фактический 5 угол поворота звена 2 и точка крепления, пружины на секторе 3 переместится в т, С.
Одновременно с подходом звена 2 к месту остановки отключается двигатель 16 и толкатель 10 под действием пружины 15 начи- 10 нает движение, в исходное положение. Так как при остановке звена 2 им недоработана координата поворота на величину
Л q 2 = 0 Оф, то ролик 11, вступит в контакт с кулачком 7 и усилие F<> со стороны 15 пружины 15 обеспечит доработку перемещения звена 2 на величину q г =0 — Оф и точка крепления пружины 17 на секторе 3 переместится из точки С в точку С при одновременном окончательном фиксирова- 20 нии сектора 3 путем сопряжения профильной части толкателя 10 с кулачками
6 и 7. При этом накопленная потенциальная энергия в пружине 17 обуславливает ее воздействие с усилием F, приложенным в точке
С. Поэтому при включении двигателя 16 цикл движения звена 2 повторяется в обратном направлении, т. е, q г = — 0, что обеспечивает движения периодического качания звена 2 с минимальной затратой энергии. Так как процесс вступления в контакт толкателя 10 с кулачками 6, 7, 8 и 9 начинается с контактирования кулачков со свободно вращающимся роликом 11, то доработка координаты звеном 2 на величину
h,q гпроисходит при относительном движении в основном с трением качения в зоне контакта, что обуславливает минимум рассеивания энергии и износа сопрягаемых поверхностей, Ввиду того, что угол j3 ) а и кулачки 6, 7, 8 и 9 могут быть смещены вдоль направляющих 4 и 5, становится возможным компенсировать износ при одновременном смещении кулачков к центру вращения и корректировать отработку координаты ц при смещении кулачков в парах 6 — 7 и 8-9 в разные стороны, Техническими преимуществами заявляемой конструкции по сравнению с прототипом является упрощение и удешевление исполнительной и управляющей систем, а также высокая долговечность исполнительной части, связанная с возможностью компенсации и уменьшения износа элементов конструкции.
Формула изобретения
1. Модуль качания, содержащий два звена, сопряженных с помощью вращательной кинематической пары, двигатель линейных перемещений и пружинный аккумулятор механической энергии, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, он снабжен закрепленным на одном звене сектором, имеющим профильные пазы, и закрепленным на другом звене подпружиненным толкателем, сопряженным своей профильной частью с профильными пазами сектора и связанным с двигателем линейных перемещений.
2. Модуль по и. 1, отличающийся тем, что, с целью уменьшения износа профильных пазов сектора, он снабжен расположенным на конце профильной части толкателя роликом.
3. Модуль по и, 1, отличающийся тем, что, с целью компенсации износа элементов трения, профильные пазы сектора выполнены в виде регулируемых кулачков.
