Устройство фиксации подвижного исполнительного органа

1. Устройство фиксации подвижного исполнительного органа, содержащее упор, выполненный в виде трех жестких элементов, установленных в корпусе по направлению силового воздействия, первый из которых размещен с возможностью возвратно-поступательного движения в указанном направлении, а второй - шарнирно соединен с первым с возможностью поворота в одну сторону, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности, оно снабжено инерционной массой, установленной на втором элементе со стороны возможного поворота, первый элемент выполнен подпружиненным относительно корпуса, а третий элемент жестко закреплен в корпусе.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено моментным фиксатором, размещенным в корпусе с возможностью взаимодействия с вторым элементом упора.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при фиксации в требуемом положении относительно упругих исполнительных органов промышленных роботов, манипуляторов, автооператоров, станков с цикловой системой управления.
Известно устройство фиксации механизма автоматической смены инструментов, которое состоит из упора, установленного в корпусе, приводного механизма, системы управления и гидравлического демпфера, осуществляющего демпфирование по пути. При подходе исполнительного органа к требуемому положению замедляют движение приводного механизма до "безударной" скорости с учетом того, чтобы исполнительный орган также успел уменьшить свою скорость до "безударной" скорости перед выходом его в точку позиционирования. После этого происходит движение на "безударной" скорости исполнительного органа и фиксация его на упор.
Недостатками механизмов, в которых применяются данные устройства, является низкое быстродействие, невысокая надежность безударного позиционирования и сложность конструкции.
Наиболее близким по технической сущности является устройство фиксации подвижного исполнительного органа, которое состоит из установленного в корпусе упора, выполненного из трех шарнирно соединенных жестких элементов, установленных по направлению силового воздействия исполнительного органа. Первый из жестких элементов выполнен с возможностью возвратно-поступательного движения по направлению силового воздействия исполнительного органа, а третий одним концом шарнирно соединен с вторым жестким элементом, а другим с корпусом и связан через приводной механизм с системой управления.
Недостатком известного устройства является наличие как системы управления, так и приводного механизма, что не позволяет обеспечить надежную безударную работу устройства. Автономная работа устройства невозможна, а это усложняет общую систему управления механизмом при необходимости фиксации исполнительного органа в нескольких точках позиционирования.
Цель изобретения упрощение конструкции и повышение надежности.
Указанная цель достигается тем, что в устройство фиксации подвижного органа, содержащее упор, выполненный в виде трех жестких элементов, установленных в корпусе по направлению силового воздействия, первый из которых размещен с возможностью возвратно-поступательного движения в указанном направлении, а второй шарнирно соединен с первым с возможностью поворота в одну сторону, снабжено инерционной массой, установленной на втором элементе со стороны возможного поворота, первый элемент выполнен подпружиненным относительно корпуса, а третий элемент жестко закреплен в корпусе. Устройство снабжено моментным фиксатором, размещенным в корпусе с возможностью взаимодействия с вторым элементом.
На фиг. 1 изображена кинематическая схема устройства в исходном положении; на фиг. 2 тоже, в рабочем положении.
Устройство фиксации подвижного исполнительного органа 1 состоит из корпуса 2, в котором установлен упор, выполненный в виде трех жестких элементов. Первый жесткий элемент 3 установлен с возможностью возвратно-поступательного движения в направлении силового воздействия и подпружинен пружиной 4 относительно корпуса 2. Второй жесткий элемент 5 шарнирно связан с жестким элементом 3 и несет инерционную массу 6, установленную с возможностью перемещения относительно элемента 5 для настройки путем изменения расстояния от инерционной массы до элемента 5. Третий жесткий элемент 7 жестко закреплен в корпусе 1, в котором размещен также моментный фиксатор 8 с возможностью взаимодействия с элементом 5.
Устройство работает следующим образом.
Исполнительный орган 1, перемещаясь в точку позиционирования, выходит на первый жесткий элемент 3 и толкает его с ускорением, пропорциональным своей скорости выхода на упор. Элемент 3 и связанный с ним шарнирно элемент 5 начинает опускаться при этом инерционная масса 6, жестко связанная с элементом 5, воспринимает ускорение исполнительного органа 1. В решающий момент, который проявляется при ускорении инерционной массы 6, может произойти отклонение элемента 5 от оси элемента 3 в сторону инерционной массы. Моментный фиксатор 8, также воздействующий на элемент 5, настроен таким образом, что он удерживает элемент 5 от поворота. При скорости движения исполнительного органа 1, равной "безударной" скорости позиционирования, вращающий момент от инерционной массы 6 и момент от фиксатора 8 равны. В этом случае элемент 5 перемещается в направлении движения элемента 3 до взаимодействия с элементом 7, положение исполнительного органа зафиксировано в результате образования жесткого упора.
При скорости исполнительного органа выше "безударной" скорости позиционирования, вращающий момент от инерционной массы 6 больше, чем у моментного фиксатора 8. В результате чего при дальнейшем движении вниз элемент 5 поворачивается относительно элемента 3 и не попадает на элемент 7, жесткий упор не образуется. Пружина 4 служит для возврата устройства в исходное положение и для уравновешивания веса деталей упора. Для выставки элемента 5 строго по оси движения, с целью обеспечения жесткости устройства в осевом направлении, в корпусе 2 установлен упор 9.
Рассмотренное устройство фиксации подвижного исполнительного органа обладает простой конструкцией и надежностью в работе, так как оно имеет автономную систему управления и не связано с системой управления исполнительного органа. Исполнительный орган фиксируется на жесткий упор только в том случае, если он имеет "безударную" скорость перемещения при выходе в точку позиционирования, в противном случае фиксации не происходит, что устраняет возможность поломки механизма в аварийной ситуации.
1. Устройство фиксации подвижного исполнительного органа, содержащее упор, выполненный в виде трех жестких элементов, установленных в корпусе по направлению силового воздействия, первый из которых размещен с возможностью возвратно-поступательного движения в указанном направлении, а второй - шарнирно соединен с первым с возможностью поворота в одну сторону, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности, оно снабжено инерционной массой, установленной на втором элементе со стороны возможного поворота, первый элемент выполнен подпружиненным относительно корпуса, а третий элемент жестко закреплен в корпусе.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено моментным фиксатором, размещенным в корпусе с возможностью взаимодействия с вторым элементом упора.