Модуль качания

(5 БРЕТЕНИ ИСАНИ итутовиО ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(56) Авторское свидетельство СССМ 1006208, кл, В 25,3 9/00, 1981,(57) 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 закреплен подпружиненн ый толка- тель 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 10 установлен свободно вращающийся ролик 11, Для компенсации износа элементов трения профильные пазы сектора 3 выполнены в виде регулируемых кулачков 6,7,8,9.2 3. п.ф - лы, 1 ил,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 упорно- поворотного 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 3. К направляющим 4 крепятся кулачки 6 и 7, а к направляющим 5 - кулачки 8 и 9, Пара кулачков образует профильный паз, характеризуемый углом а ф. Крепление кулачков позволяет смещать их вдоль направляющей в процессе монтажа и наладки с последующей жесткой фиксацией.5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 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 Р, При этом в треугольнике ОАО угол между сторонами ОА и ОО 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 цг= О включается двигатель 16, который обеспечивает перемещение толкателя 10 на величину и, 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 Р, 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 ц 2=0 /2 точка крепления пружины на секторе 3 перемещается из точки А в точку В, которая лежит на прямой ОО, При этом пружина 17 максимально разгружается и потенциальная энергия, остающаяся в пружине, достигает минимального значения, а кинематическая энергия звена 2 - максимального.При дальнейшем движении звена62 (ц 2- ) пружина 17 начинает снова2растягиваться, а, следовательно, начинает возрастать, накапливаемая в ней потенциальная энергия, и одновременно уменьшаться кинематическая энергия звена 2,1799724 Составитель Е,МорозовскийТехред М,Моргентал Корректор Е,Папп Редактор С,Кулакова Заказ 1129 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, 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 о г =Оф О, 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 нает движение, в исходное положение, Так как при остановке звена 2 им недоработана координата поворота на величину Л Ч 2 = 0 - Оф, то ролик 11, вступит в контакт с кулачком 7 и усилие Рлр со стороны 15 пружины 15 обеспечит доработку перемещения звена 2 на величину ц г =0 - Оф и точка крепления пружины 17 на секторе 3 переместится из точки С в точку С при одновременном окончательном фиксирова 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 Р, приложенным в точке 25 С. Поэтому при включении двигателя 16 цикл движения звена 2 повторяется в обратном направлении, т. е, о г = - О, 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 ЛЦ 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 3 ) 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, о т л и ч а ю щ и й с я 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, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения износа профильных пазов сектора, он снабжен расположенным на конце профильной части толкателя роликом.3. Модуль по и, 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью компенсации износа элементов трения, профильные пазы сектора выполнены в виде регулируемых кулачков.