Привод исполнительного механизма

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК ов чтения/ опися ЕЛЬСТ 8 ИД ТОР СНОМ ческии инститами язанными с управами, причем одна иойстепле(54) (57) 1. ПРИ МЕХАНИЗМА, соде на основании сил нем и штоком, ж ОД ИСПОЛНИТЕЛ жащий закрепл овой цилиндр стко связаннНО яющими ны из муфтосновани относительноо, а другаямещения. с поршм с неподв стью и змо 6 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Рижский ордена Трудового Красного Знамени политехнитут(56) 1. Пневматические и пневмогидравлические приводы для систем числового программного управления технологическим оборудованием. - Обзор. ,Сер. С, М НИИмаш, 1978, с. 19, рис. 9 г.,801113598 5 В 15/24 Г 15 В 11/12 рейкой, на которой расположены дваупора, установленные между ограничителями основания с возможностьювзаимодействия с последними и имеющие управляющие устройства, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюрасширения функциональных возможностей, упоры снабжены коническимизаклинивающими муфтами, установленными на рейке с противоположныминаправлениями заклинивания одной изних относительно другой, с.толкателями, размещенными с возможностьювзаимодействия с заклинивающими эле,112, Привод.по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что управляющие устройства муфт выполнены в виде закрепленных на основании электромагнитов, , установленных с возможностью взаимодействия с толкателями. 13598З,Приводпо п.1,о т л и ч а ю щ и йс я тем,что управляющее устройство подвижной муфты выполнено в виде дополнительной заклинивающей муфты кинематически связанной с толкателем й установленной на рейке с воэможностью взаимодействия с основной муфтой.Изобретение относится к машиностроению и может быть использованов проюнпленных роботах,Известен привод исполнич ельногомеХанизма, содержащий закрепленный 5на основании силовой цилиндр с поршнем и штоком, жестко связанным срейкой, на которой расположены дваупора, установленные между ограничителями основания с возможностью 1 Овзаимодействия с последними и имеющие управляющие устройства 1,Недостатком известного устройстваявляется ограниченные функциональныевозможности из-за сложности регулиров 15ки хода поршня за один шаг.Целью изобретения является расширение Функциональных возможностей,Указанная цель достигается тем,что в приводе исполнительного механиз 20ма, содержащем закрепленный на основании силовой цилиндр с поршнем иштоком, жестко связанным с рейкой,на котором расположены два упора,установленные между ограничителями 25основания с возможностью взаимодействия с последними и имеющие управляющиеустройства, упоры снабжены коническими заклинивающими муфтами, уста.новленными на рейке с противополож- ЗОным направлением заклинивания однойиз них относительно другойс толкателями, размещенными с воэможностью взаимодействия с заклинивающими элементами муфт и связанными с 35управляющими устройствами, причемодна из муфт закреплена относительнооснования неподвижно, а другая - свозможностью перемещения.Кроме того, в приводе управляющие 40устройства муфт выполнены в виде за-,крепленных на основании электромагнитов, установленных с возможностьювзаимодействия с толкателями. Управляющее устройство подвижной муфты выполнено в виде дополнительной заклинивающей муфты, кинематически связаннои с толкателем и установленной на рейке с возможностью взаимодействия с основной муфтой.На фиг. 1 представлен привод исполнительного механизма с управляющими устройствами в виде электромагнитов; на фиг. 2 - то же, с дополнительной заклинивающей муфтой.Привод исполнительного механизма содержит закрепленный на основании 1 силовой цилиндр 2 с поршнем 3 и штоком 4, жестко связанным с рейкой 5. На рейке 5 расположены два упора 6 и 7, установленные между ограничителями 8 - 11 основания 1 и имеющие управляющие устройства 2 и 13. Упор 6 снабжен конической заклинивающей муфтой 14, а упор 7 муфтой 15, установленными на рейке 5 с противоположным направлением заклинивания одной из них относительно другой. Муфты 14 и 15 имеют толкатели 6 и 17, размещенные с воз. можностью взаимодействия с подпружиненными заклинивающими элементами 18 и 19. Муфта 14 закреплена относительно основания 1 неподвижно, а муфта 15 - с возможностью перемещения. Муфта 15 снабжена демпфером 20, шток 21 которого поджат пружиной 22В приводе на фиг,1 управляющие устройства 12 и 13 выполнены в виде электромагнитов 23 и 24, установленных с возможностью взаимодействий с толкателями 16 и 17 посредством якорей 25 и 26, а шток 4 снабжен магнитом 27, взаимодействующими с нормаль но замкнутыми герконами 28, расположенными вдоль направления движения штока,11135 30 3В приводе на фиг. 2 управляющееустройство 12 муфты 14 также выполнено в виде электромагнита 23, взаимодействующего с толкателем 16 посредством якоря 25. Управляющее устройство 13 выполнено, в виде дополни-.тельной заклинивающей муфты 29, кинематически связанной с толкателем 17тягой 30 и пружиной 31 и установленной на рейке 5 с возможностью взаимо. Одействия с муфтой. 15 посредствомупоров 32. Муфта 29 имеет заклиниваю.щие элементы 33, а упоры 32 взаимодействуют с ограничителем 34.Тяга 30 через трос 35 и барабан 36 5связана с пружиной 37.Толкатели 16 и 17 могут иметь подвижную часть 38, поджатую пружиной 39.В цилиндре 2 выполнены рабочиеполости 40 и 41,Привод исполнительного механизма, изображенный на фиг.1, работаетследующим образом.В исходном положении рейка 5 заклинена муфтой 15, шток 21 демпфера 20 находится в крайнем положении. Электромагниты 23 и 24 выключены, толкатели 16 и 17 находятсяв правом крайнем положении: толкатель 17 упирается в элементы 9,а толкатель 16 через якорь 25 упи -рается в электромагнит 23. Сначаласжатый воздух подключается к правой полости 41 цилиндра 2, но электромагнит 23 не включается. Шток 4и рейка 5 смещаются влево. Шток 21демпфера 20 под действием пружины 22 также смещается влево и толкает муфту 15. После некоторогоперемещения упор 7 достигает огра 40ничителя 10, но рейка 5 с толкателями 16 и 17 продолжает перемещаться.Поэтому элементы 19 освобождаются,т.е, муфта 15 расклинивает рейку 5.В дальнейшем толкатель 17 черезякорь 26 упирается в электромагнит24, а толкатель 16 встречается с эле.ментами 18 и перемещает их влево.В результате этого муфта 14 заклинивает рейку 5, останавливая ее и шток4. После останова штока 4 сжатый возФух подается в левую полость 40 цииндра 2 и через соответствующий геркон 28 питание подводится к электромагниту 24, Шток 4 и рейка 5 перемещаются вправо. Так как электромагнит 24 через якорь 26 удерживает толкатель 17 на месте (он проскальзывает 98 4относительно рейки 5, то муфта 15 незаклинивает рейку 5. При движениирейки 5 толкатель 16 также отходитвправо, элементы 18 освобождаются,т.е. муфта 14 расклинивает рейку 5,При дальнейшем перемещении рейки 5толкатель 6 через якорь 25 упирается в электромагнит 23, после чегопроскальзывает относительно рейки 5.Магнит 27 перемещается вместе со штоком 4. При достижении магнитом 27заданного геркона 28 питание электромагниту 24 прекращается, толкатель 17 смещается вправо, перемещая элементы 19. В результате муфта15 заклинивает рейку 5. В дальнейшем рей.ка 5 перемещается вместе со штоком 21демпфера:20. Когда поршень демпфера 20 упирается в крышку цилиндра этогодемпфера,рейка 5 вместе соштоком 4останавливается. Заданное перемещение выполнено. Демпфер 20 в данномслучае служит для смягчения ударав одном направлении. Длина ходатолкателей 16 и 17 должна быть несколько больше длины хода демпфера 20.В описанном цикле действий шток 4отводится влево для расклиниваниямуфты 15. Если же после перемещения штока 4 вправо надо переместить его в крайнее левое (исходноеположение, то при подаче сжатоговоздуха в.правую полость 41 цилиндра 2 включается электромагнит 23, аесли необходимо шток 4 переместитьвлево до заданного положения, тоэлектромагнит 23 включается через соответствующий геркон 28,Если первый вариант привода может обеспечить фиксированные положения штока 4 в любой последовательности .Лт.е. при перемещении в прямомили обратном направлении, то второй вариант привода (фиг.2) предназначен для перемещения штока 4 наопределенный шаг только в прямом направлении. В обратном направлениишток 4 отступает только для расклинивания муфты 15 или перемещаетсядо исходного положения.В исходный момент времени сжатыйвоздух подведен к левой полости 40цилиндра 2, рейка 5 заклинена муфтой 15, поршень демпфера 20 находится в правом крайнем положении, электромагнит 23 отключен, толкатель 16находится в правом крайнем положении, корпус муфты 29 упирается в кпус муфты 15. Аналогично первому варианту сначала сжатый воздух под 1 ключается к правой полости 41 цилиндра 2, но электромагнит 23 не включается. Шток 4 и рейка 5 перемещаютсявлеВо, а вместе с ними перемещаютсямуфты 15 и 29 последняя под дейст.вием пружины 37 через барабан 36,трос 35 и тягу 301 и шток 2 демпфе,ра 20. После некоторого перемещенияупор 32 встречает ограничитель 34 иэлементы 33 силой спирапьной пружины 37 поджимаются к рейке 5 и поверхности корпуса муфты 29, однако рейка 5 не заклинивается, так как онапродолжает перемещаться влево. Придальнейшем перемещении рейки 5 корпус муфты 5 достигает ограничителя 10 и расклинивает рейку 5, атолкатель 6 достигает элементы 18,перемещает их влево и муфта 14 заклинивает рейку 5. Движение рейки 5и штока 4 прекращается. ПЬсле этого сжатый воздух подается в левуюполость 40 цилиндра 2, Шток 4 и рейка 5 перемещаются вправо. При этоммуфта 29 закпинивает рейку 5 и в даль.нейшем перемещается вместе с рейкой 5,перемещая тягу 30. Муфта 15 остается в расклиненном положении, таккак подпружиненные элементы 19 находятся в крайнем левом положении.После некоторого "перемещения штока 4 толкатель 17 упирается в элементы 19 и муфта 15 заклиниваетрейку 5. После этого муфта 15 перемещается вместе с рейкой 5 и штоком 21 демпфера 20, В момент заклинивания муфты 15 рейка 5 и тяга 30резко тормозятся вступает в действие демпфер 201, а корпус муфты 29 5 по инерции перемещается дальше,преодолевая силу пружины 31. Из-заперемещения муфты 29 относительнорейки 5 он расклинивается и под действием пружины 37 отводится влево доупора в корпус муфты 15. В дальнейшем обе муфты 15 и 29 перемещаютсявместе, После достижения штоком 21демпфера 20 крайнего положения рейка 5 и шток 4 останавливаются, Шаг 15 вправо выполнен, Длина шага регулируется расположением толкателя 17на тяге 30.Если шток 4 необходимо вернуть висходное положение, то при подводе 20 сжатого воздуха в правую полость 41цилиндра 2 включается электромагнит23, который удерживает толкатель 16и таким образом блокирует муфту 4.При гидравлическом исполнении при вода действие его аналогично, однакоотсутствует движение муфты 15.Технологические возможности первого варианта привода выше, но во второмварианте выше точность фиксированногоположения благодаря жестким механичес.ким связям между элементами привода. Второй вариант привода может бытьиспользован в промышленномроботе,который осуществляет точечную сварку35в точках, расположенных на одинаковыхрасстояниях.11 3598 ин ак аказ 6552/30ВНИИПИ одпис кое 4/5 ент", г.Ужгород, ул. Проектная, 4 Составитель М.Стыс Техред Т,ФантаТираж 666Государственного комитета С по делам изобретений и открытий 035, Москва, Ж, Раушская наб орректор Л. Пилипен