Устройство фиксации линейного электродвигателя, приводящего в движение рабочий орган

(19) ИСАНИЕ БРЕ ТЕЛ АВТОРСКОМУ игоренко ро 9 АРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТЯ(71) Особое конструкторское бюро линейных электродвигателей(56) 1. Авторское свидетельство СССРВ 792513, кл. Н 02 К 41/02, 1978,2, Авторское свидетельство СССРпо заявке В 2870638/24-07,кл. Н 02 К 41/02, 1980.(54).(57) 1. УСТРОЙСТВО ФИКСАЦИИ 36 НЕЙНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ, ИОДЯЩЕГО В ДВИЖЕНИЕ РАБОЧИЙ ОРГАН,содержащее фиксирукщий элемент, связанный с индуктором, установленньмна механизме нулевой установки, ификсирующий элемент, взаимодействую-.щий с вторичньаа элементом, выполненный и виде подпружиненного штока,снабженного пальцем и установленного в направляющем стакане, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью упрощения конструкции, фиксирующий элемент, связанный с индуктором, выполнен в виде направляющей корытообразного профиля, с которой взаимодействует упомянутый палец подпружиненного штока.2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что подпружиненный шток фиксирукщего элемента, взаимодействующего с вторичньвю элементом, снабжен. тормозной колодкой с фрикционным покрытием.3. Устройство по пп.1 и 2, о т - л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью расширения функциональных возможностей, направляющий стакан снабжен кронштейном, содержащим опорную плиту, раоположеииуп иапротив тор- С моэной колодки с противоположной стоны вторичного элемента.Изобретение относится к линейным электродвигателям, предназначенным для работы в приводах с возвратно- поступательным перемещением рабочего органа, например в приводах ритмичных конвейеров, автооператоров, роботов, манипуляторов и т.д.Известно устройство фиксации линейного электродвигателя, приводящего в движение рабочий орган, содержащее фиксирующий элемент, связанный с индуктором, и фиксирующий элемент, взаимодействующий с вторичным элементом. Фиксирующий элемент, связанный с индуктором, .выполнен в виде соединенной с рабочим органом обоймы со сквозными окнами и фиксирующими отверстиями, в которые входят подпружиненные фиксаторы, установленные на индукторе, а фиксирующий элемент, взаимодействующий с вторичным элементом, включает установленное в створе одного из окон обоймы и соединенное с вторичным элементом коромысла, на котором параллельно продольной оси двигателя укреплены толкатели с кулачками, входящие в другие окна обоймы и взаимодействующие с подпружиненными фиксаторами, причем между коромыслом и обоймой установлены пружины 1 .Наличие промежуточной обоймы, связывающей индуктор с рабочим органом, толкателей, зависимость их габаритов от длины перемещения вторичного элемента, усложняют конструкцию устройства. Кроме того, по своим конструктивным особенностям устройство рассчитано только на определенную длину перемещения вторичного элемента и определяемый типоразмер линейного двигателя и по этой причине не обеспечивает фиксацию вторичного элемента при изменении длины его хода, что значительно снижает уровень его унификации.Наиболее близким к предлагаемому является устройство фиксации подвижного элемента линейного электродвигателя, приводящего в движение рабочий орган, содержащее фиксирующий элемент, связанный с индуктором, установленным на механизме нулевой установки, и фиксирующий элемент, взаимодействующий с вторичным элементом, выполненный в виде подпружиненного штока, снабженного паль- . цем и установленного в направляющем стакане. Фиксирующий элемент, связанный с индуктором, содержит выступ, укрепленный на корпусе индуктора, в который упирается Ч-образное плечо двуплечего рычага, второе плечо которого содержит вилку, взаимодействующую с пальцем штока 2 .В ряде механизмов возвратно-поступательного перемещения, в особенности в таких как автооператоры, роботы, манипуляторы и т.д., где подвижным элементом линейного двигателя является индуктор, весьма важным обстоятельством является компактность и простота приводного двигателя. Это обусловлено прежде всего небольшой грузоподъемностью грузонесущих элементов и ограниченностью производственных площадей, вы 10 деляемых под упомянутые механизмы,особенно на модернизируемых предприятиях, Указанные требования обуславливают необходимость использова"ния в линейных двигателях таких ме ханизмов простых и контактных узловфиксации. Наличие в известном устройстве узла фиксации линейного электродвигателя между фиксирующим элемен.том, связанным с индуктором, и фиксирующим элементом, взаимодействующим с вторичным элементом, такогопромежуточного элемента как двуплечий рычаг, значительно усложняетконструкцию и увеличивает габариты,приводного двигателя механизма. Крометого, Ч-образное выполнение плечаОдвуплечего рычага, взаимодействующего с фиксирующим элементом, связанным с индуктором, не позволяетиспоЯьзовать динамическую составляющую силы тяги линейного двигателя, подвешенного на механизме нулевой установки, а также увеличивающую силу тяги для двигателей с критическим скольжением Бс 1, что приводит к необходимости повышения энер.гозатрат на растормаживание подвижного элемента линейного электродвигателя.Цель изобретения - упрощение кон струкции линейного электродвигателя.Поставленная цель достигается тем,что в устройстве фиксации линейногоэлектродвигателя, содержащем фиксирующий элемент, связанный с индукто Ром, установленным на механизме нулевой установки, и фиксирующий элемент, взаимодействующий с вторичным элементом, выполненный в видеподпружиненного штока, снабженного 50 пальцем и установленного в направляющем стакане, фиксирующий элементсвязанный с индуктором, выполнен ввиде направляющей корытообразногопрофиля, с которой взаимодействуетупомянутый палец подпружиненногоштока.Кроме того, при фиксации вторичного элемента, выполненного в видесплошной полосы, подпружиненный штокфиксирующего элемента, вэаимодейст вующего с вторичньаа элементом, снабжен тормозной колодкой с фрикционнымпокрытием.При подвижном вторичном элементе.направляющий стакан может быть снаб жен кронштейном, содержащем опорнуюплиту, расположенную напротив тормоз ной колодки с противоположной сторо- ны вторичного элемента.На фиг.1 изображено предлагаемое устройство фиксации линейного электродвигателя, общий вид; на5 фиг.2 - то же, вид сбоку (шток с тормозной колодкой)у на фиг.3 - разрез А-А на фиг.2; на фиг.4 и 5 - варианты выполнения фиксирующего элемента, связанного с индукторому на 10 фиг.б - вариант выполнения фиксирующего элемента, взаимодействукщего с подвижньи вторичным элементом.Устройство фиксации линейного электродвигателя. приводящего в дви жение рабочий орган 1, содержит фиксирующий элемент, взаимодействующий с вторичныа элементом (он же рабочий ооган 1), и фиксирующий элемент связанный с индуктором 2. 20Фиксирующий элемент, взаимодействующий с вторичным элементом 1, выполнен в виде подпружиненного штока 3, установленного в направляющем стакане 4.25Шток 3 содержит палец 5, который смонтирован в пазу 6, выполненном в направляющем стакане 4 (фиг.З).Фиксирующий элемент, связанный с индуктором 2, выполнен в виде направляющей корытообразного профиля 7, с которой взаимодействует палец 5 подпружиненного штока 3 фиксирующего элемента, взаимодействующего с вторичным элементом 1.Индуктор 2 смонтирован на подпружиненном механизме нулевой установки, который выполнен в виде жестко укрепленного на неподвижном обьекте .8 основания 9, на котором установлен стержень 10 с упорами 11. Концы 40 стержня 10 смонтированы в подшипниках 12 скольжения, установленных на корпусе индуктора 2.Кроме того, стержень 10 содержит пружины 13, расположенные меж ду йодаипниками.12 скольжения и основанием 9.Выполнение фиксирующего элемента, связанного с индуктором 2, в виде корытообразного паза или выступа, позволяет благодаря наличию прямолинейного участка использовать динамическую составляющую силы тяги линейного двигателя, т.е. упомянутый фиксируааий элемент, связанный с индуктором 2, воздействует на палец 5 подпружиненного штока 3, когда под.вешенный на механизме нулевой установки индуктор 2 уже имеет некоторый запас кинетической энергии, и увеличивающуюся по сравнению с пуско О вой, силу тяги (для двигателей с критическим скольжением Зрс 1), достигаемую последним при прохождении прямолинейного участка. Таким об- разом, к пальцу 5 подпружиненного 65 штока 3 Фиксирующего элемента, взаимодействующего с вторичньж элементом 1,в момент расстопорення может бытьприложено усилие, развиваемое двигателем, плюс дополнительное усилие,величина которого зависит от массыподвешенного на механизме нулевойустановки индуктора 2 и скорости,до которой он разогнался. Это поз"волит снизить энергозатраты на расстопорение подвижного элемента линейного электродвигателя. Для обес"печения фиксации вторичного элемента 1, выполненного в виде полосы, ане в виде, например, перфорированнойленты нли, например, с целью использования устройства фиксации одновременно и в качестве тормозного приспособления, подпружиненный шток 3фиксирующего элемента, взаимодействующего с вторичньи элементом 1, может быть снабжен тормозной колодкой 14 с фрикционныМ покрытием 15(Фиг.2 н 3),При этом, в случае использованияподвижного вторичного элемента 1,направлякщий стакан 4 снабжен кронштейном 16, содержащим опорную плиту 17, расположенную напротив колодки 14 с противоположной сторонывторичного элемента 1 (фиг,б),Устройство работает следующим образом.При снятом питании с индуктора 2последний находится в среднем положении относительно подпружиненного(палец 5 расположен посредине прямолинейной части паза (Фиг.4) илнвыступа (фиг.5). Шток 3 с пальцем 5находится в крайнем нижнем положе.нии в пазу 18 вторичного элемента 1(Фиг,1) и колодка 14 прижата к последнему (фиг.2,3 и б), фиксируятем самым вторичный элемент 1,Вывести вторичный элемент 1 иззафиксированного положения возможно только подав питание на индуктор 2, т.е. при приложении механических или других возмущакщих усилийк рабочему органу (вторичному элементу 1) шток 3 упирается в теловторичного элемента 1 или непосредственно или посредством колодки 14,тем самьи препятствуя его перемещению.При подаче питания на индуктор 2последний начинает перемещаться,например, слева направо; однако вторичный элемент 1 остается неподвижным до тех пор, пока индуктор 2 несместится иа стержне 10 в крайнееправое положение, сжав при этомлевую пружину 13, а шток 3 не выйдетиэ паза 18 или колодка 14 - нз зацепления с вторичным элементом 1.В процессе перемещения индуктора2 палец 5 скользит по поверхностипрямолинейной, а затем правой частикорытообразного паза или выступа,воздействуя на шток 3, который приэтом перемещается вверх, сжимая пружину 19, тем самым расфиксируя вторичный элемент 1,В момент выхода штока 3 из паза18 во вторичном элементе 1 и колодки 14 из соприкосновения с вторичным элементом 1 последний под действием силы тяги начинает перемещаться 10в направлении, противоположном направлению перемещения индуктора 2(справа налево).При обесточивании индуктора 2последний под действием левой пружины 13 подпружиненного механизманулевой установки перемещается справа налево (в среднее положение). Палец 5 освобождает пружину 19 штока 3.Шток 3 под действием пружины 19 перемещается вниз. При достижении штоком 3 нижнего положения он входит впаз 18 или колодка 14 приходит в соприкосновение с вторичным элементам1, обеспечивая тем самым надежную его 25фиксацию.При подаче питания на индуктор 2с изменением чередования фаз устройство работает аналогичным образом,только индуктор 2 уже перемещаетсясправа налево, сжимая правую пружину 13 подпружиненного устройстванулевой установки, а палец 5 скользит по поверхности прямолинейной, а затем левой части корытообразной направляющей.Устройство обеспечит в приводах возвратно-поступательного перемещения, например в приводах запоминающих и записывающих устройств, автооператоров, роботов, манипуляторов и т,д., надежную Фиксацию вторичного элемента как по наперед запрограммированному графику, так и по слу чайному. Для этого не обязательно использовать вторичный элемент в виде перфорированной ленты или полностью или частично в виде переплетенной ленты или сети из металла хорошей проводимости.Такое устройство значительно проще и компактнее по сравнению с извест ными устройствами фиксации и позволяет снизить энергозатраты на расстопоривания подвижного элемента двигателя, а следовательно, и расход активных материалов на его создание и может быть использовано как устройство Фиксации, так и как тормозное приспособление как при движущемся, так и неподвижном вторичном элементе.Таким образом, предложенное устройство может с успехом применяться в приводах с периодически изменяющимся шагом возвратно-поступательного перемещающегося рабочего органа (приводы записывающих и запоминающих устройств, автооператоров, роботов, манипуляторов и т.д.) .1 О 2357 О Составитель С.ВенгржановскаяРедактор Л.Алексеенко Техред Т.Фанта Коррект ила 4234/46 Подписное ВНИИПИ Гос комитета СССР по дела и открытий 113035, Мо аушская наб., д. 4/5Тираж 687 ударственного м изобретений сква, Ж, Р За Филиал ППП ффПатентф, г. Ужгород, ул, Проектная, 4