Устройство для линейного шаговогоперемещения

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОЛИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 070379 (23) 2734934/18-24 он798732 с присоединением заявки HP

G 05 В 19/44

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытии (23) Приоритет

Опубл ковано 230181. Бюллетень HP 3

Дата опубликования описания 230181 (5Q) УД (621-525 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Ю.И.Келлерман и В.И.Баронский

Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт. промышленных гидроприводов и гидроавтоматики (73) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДПЯ Л

Изобретение относится к системам автоматического управления и может быть использовано в устройствах позиционирования.

Известно устройство для линейного шагового перемещения, содержащее зубчатую рейку с реверсивным приводом продольного перемещения и фиксатОр зубьев рейки с управляющими приводами поперечного перемещения (11.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее зубчатую рейку с реверсивным приводом продольного перемещения и фиксатор зубьев рейки с управляющими приводами поперечного перемещечия. Фиксатор имеет несколько выступов, поочередно

Фиксирующих зубья рейки 12j.

Недостаток известных устройств относительно высокая погрешность позиционирования ь, определяемая суммой погрешности изготовления рейки аб и погрешности изготовления фиксатора (отклонения от номинально«

ro расстояния между выступами фиксатора) дLq . т,е. ьу = дkp+ ьЬр.

Цель изобретения - повышение точности позициониюования.

ИНЕЙНОГО ЩЛГОВОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ р. ...,............ Ьй— тем, что в устройстве содержащем зуб чатую рейку с реверсивным приводом продольного перемещения, фиксатор зубьев рейки с управляющими приводами поперечного перемещения, дроссели и источник сжатого газа, на зубчатой рейке выполнены смещенные друг относительно друга два ряда тО зубьев, а фиксатор имеет выступ с отверстиями на поверхности контакта с зубьями рейки, соединенными с трубопроводами обратной связи, а через дроссели — с рабочей полостью пневмопрчвода продольного перемещения рейки и источником сжатого газа.

На чертеже изображена конструктивная схема устройства для линейного шагового перемещения.

„и . Устройство содержит рейку 1, зубья 2, 3 рейки, выступ 4 Фиксатора, привод 5 продольного перемещения рейки, привод б перемещения фиксатора в зоне фиксации, привод 7 перемеще25 ния фиксатора иэ эоны фиксации и обратно, отверстия 8, 9 для подвода сжатого газа, контактные поверхности

10, 11 и 12 зубьев рейкн, подводящий трубопровод 13 к отверстию 8, ЗQ подводящий трубопровод 14 к отверс798732 тию 9, трубопроводы "5, 16 обратной связи, дроссели 17, 18, пневмораспре делители 19, 20 и 21.

Рейка 1 содержит два смещенных друг относительно друга ряды звеньев 2 и 3. При этом один ряд образуют зубья 2, а другой — зубья 3. Ряды смещены друг относительно друга по ширине рейки. Расстояние между па раллельными поверхностяйи 10 и 11 соседних зубьев 2 и 3 равно выбранному шагу позиционирования,а расстояние между поверхностями 10 и 12 соседних зубьев 2 и 3 больше ширины выступа фиксатора 4.

Фиксатор 4 связан с подвижными частями взаимно перпендикулярных при-t5 водов 6 и 7 двухстороннего действия, например, пневматическими. Приводы

6 и 7 обеспечивают перемещение фиксатора 4 и его останов в трех позициях. 2О

Привод 5 продольного перемещения рейки подключен к управляющему распределителю 19.

Привод 6 перемещения фиксатора в зоне фиксации подключен к управляющему распределителю 20. Длина хода привода 6 должна быть не меньше длины зуба 2 (иЛи 3) рейки 1.

Привод 7 перемещения фиксатора иэ зоны фиксации и обратно подключен к управляющему распределителю 21.

Длина хода привода 7 должна быть не меньше высоты зуба 2 или 3) рейки 1.

В фиксаторе 4 могут быть выполнены отверстия 8 и 9 для подвода сжатого газа к боковым поверхностям фиксатора, контактирующим с зубьями рейки. Эти отверстия являются соплами и образуют совместно с контактными поверхностями зубьев рейки датчики "сопло-заслонка", осуществляющие 40 прямой контроль фиксации и перемещения при расфиксации ),рейки и сигнализирующие о результатах этого контроля по трубопроводам 15 и 16 обратной связи в систему машины. В случае, 4 когда привод 5 пневматический, отвер=тие 8 соединено через трубопровод

13 с трубопроводом 16 и через дроссель 17 с штоковой полостью привода

5, а отверстие 9 — через трубопровод

14 с трубопроводом 16 и через дроссель 18 с поршневой полостью привода 5.

Устройство для линейного шагового перемещения работает следующим образом.

Pаспределитель 19 сигналом Р (в случае отсутствия сигнала P ) переключен влево и давление воздуха в штоковой полости привода 5 создает усилие на рейке 1, направленное 60 влево. Однако рейка при этом не перемещается, так как ее зу-б 2 зафиксирован фиксатором 4. Одновременно сжатый газ поступает через дроссель

17 и трубопровод 13 в отверстие 8, 65 выход из которого закрыт поверхностью 11 зуба 2 рейки 1, направленное влево. Однако, рейка при этом не перемещается, так как ее зуб 2 зафиксирован фиксатором 4. Одновременно сжатый гаэ поступает через дроссель

17 и трубопровод 19 в отверстие 8, выход из которого закрыт поверхностью 11 зуба 2 рейки 1, в результате чего, расход газа через отверстие 8 отсутствует и присутствует избыточное давление в трубопроводе 15 обратной связи, сигнализирующее о том, что рейка зафиксирована.

Штоковая полость привода 6 и поршневая полость привода 7 находится под давлением, а поршневая полость привода 6 и штоковая полость привода

7 связана с атмосферой или со слив ом) .

При подаче сигнала Р4 переключается распределитель 20 и привод 6 совершает рабочий ход, фиксатор 4 перемещается вдоль контактной поверхности 11 зуба 2 рейки 1 и в конце хода освобождает его, позволяя рейке под действием приложенного усилия от привода 5, перемещаться влево.

При этом отверстие 8 открывается и давление в трубопроводе 15 падает, а в систему машины поступает сигнал с движения рейки.

К моменту начала движения рейки фиксатор 4 занимает положение фиксации во втором ряду зубьев рейки и дает возможность рейке перемещаться до упора зуба 3 в его боковую грань, что соответствует перемещению на шаг зубьев рейки. При этом отверстие 8 перекрывается, давление в трубопроводе 15 повышается и в систему машины поступает сигнал о том, что рейка зафиксирована.

В случае снятия сигнала Р4 поршневая полость привода 6 сообщается с атмосферой (или со сливом), a его штоковая полость — с давлением, и фиксатор 4 возвращается в исходное положение, высвобождая зуб реЙки второго ряда, открывая отверстия 8 (сигнал с фиксации рейки исчезает I) и занимая положение фиксации в первом ряду зубьев. Рейка 1 при этом перемещается на один шаг. Когда эуб рейки упрется в фиксатор, отверстие 9 закроется и по трубопроводу

15 поступает сигнал с фиксации рейки.

Таким образом, поочередная подача и снятие сигнала Р приводит к периодическому перемещению рейки влево с получением сигнала с ее фиксации.

Если подан сигнал Р2 и отсутствует сигнал Р, то происходит реверс привода 5 и рейка 1 нагружается осевым условием, направленным влево.

При этом сжатый газ поступает через дроссель 18 и трубопровод 14 в отверстие 9, а отверстие 8 через рас79873"ВНИИПИ Заказ 100

Тираж 951 Подпис

Филиал ППП "Патент

r. Ужгороф, ул. Про пределитель 19 сообщается с атмосферой. Таким образом, путем реверсирования привода 5 можно получить периодическое линейное перемещение в обеих направляющих.При этом привод на каждом шаге работает до жесткого упора с индикацией зафиксированного . положения, что исключает перебеги и пропуски фиксированных положений и обеспечивает точную фиксацию.

Если подать сигнал Р>, то фиксатор 4 под действием давления в штоковой полости привода 7 перемещается до тех пор, пока не будет выведена из зоны фиксации зубьев рейка. При этом рейка получает возможность перемещения. 15

Наличие на зубчатой рейке двух, смещенных друг относительно друга, рядов зубьев, а у фиксатора — одного выступа, на поверхностях контакта с зубьями рейки которого имеются от- Щ верстия, соединенные с источником сжатого газа и трубопроводами обратной связи, причем каждое из этих отверстий соединено с соответствующей рабочей полостью пневмопривода продольного перемещения рейки, обеспечивают более точное по сравнению с известным, позиционирование рейки, так как погрешность позиционирования ду определяется теперь только погрешностью изготовления рейки АКр и м =ьЕ <сп = с Е„

Р Р (где у — погрешность позиционирования известного), а также надежную позицию с индикацией зафиксированного положения рейки, чтб позволяет повысить быстродействие и надежность известного устройства.

Формула изобретения устройство для линейного шагового перемещения, содержащее зубчатую рейку с реверсивным приводом продольного перемещения и фиксатор зубьев рейки с управляющими приводами поперечного перемещения, дроссели и источник сжатого газа, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности позиционирования, на зубчатой рейке выполнены смещенные друг относительно друга два ряда зубьев, а фиксатор имеет выступ с отверстиями на поверхности контакта с зубьями рейки, соединенными с трубопроводами обратной связи, а через дроссели — с рабочей полостью пйевмопривода про" дольного перемещения рейки и источником сжатого газа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9482732, кл. 6 05 В 19/00, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2628633/18-24, кл. G 05 В 19/44, 1978 (прототип),