Устройство прерывистого вращения

(5 ИЗОБРЕТЕНИ разгоняют поступательное звено 10 вправо, поворачивая при этом рычаги 4 и 3, а вместе с ними посредством пальца 5, взаимодействующего с отверстием 7, делительный диск 2 с выходным валом 1. В процессе разона с подвижных звеньев потенциальная энергия пружин 25, 26 переходит в их кинетическую энергию. Разгон продолжается до тех пор, пока шайбы 28 и 30 не достигнут упоров 33 и 34, после чего пружины 25 и 26 с помощью упоров 11 и 13 начнутся сжиматься. Движение поступательного звена 10, а вместе с ним и делительного диска 2 с валом 1 заканчивается, когда плечо 17 коромысла достигает упора 22, Начинается выстой выходного вала 1, положение которого зафиксировано при помощи рычага 45 с роликом 46. Во время выстоя палец 5 выводится из отверстия 7, а палец 6 вводится в соответстующее отверстие 7. 2 ил. для работы при повышенных скоростях, так как из-за значительных динамических нагрузок снижается надежность работы привода. Причина значительных динамических нагрузок состоит в том, что накопленная во время разгона ведомых масс кинетическая энергия при торможении расходуется на деформацию и износ деталей привода.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является привод пре- рывистого вращения, содержащий выходной вал, аккумулятор механической энергии, двигатель, механизм фиксации, шарнирно соединенные между собой и установленные с возможностью вращения в противоположные стороны два ведущих рычага, размещенные на рычагах для поочеОСУДРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОВРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Воронежское научно-производственное объединение упаковочного машиностроения(56) Авторское свидетельство СССРйт 1518606, кл. Г 16 Н 27/06, 1989.(54) УСТРОЙСТВО ПРЕРЫВИСТОГО ВРАЩЕНИЯ(57) Изобретение относится к машиностроению. Цель изобретения - повышение надежности. При включении приводов 47 и 19ролик 46 выводится из канавки 48 диска 2,коромысло (плечо 17) поворачивается и выводит систему рычагов 16, 18 из состояниянеустойчивого равновесия. Упоры 12 и 14 Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в машинах, в которых необходимо иметь прерывистое вращательное движение с определенным шагом, в частности в делительных столах станков, пакетоделательных и упаковочных роторах упаковочных машин и пр,Известны устройства для периодического поворота, в которых прерывистое вращательное движение выходного звена задается с помощью кулачковых, мальтийских, храповых и других механизмов, (Кожевников С. НЕсипенко Я, ИРаскин Я. Н, Механизмы: Справочник. М.: Машиностроение, 1976, с. 437-475),Основным недостатком этих приводов является то, что они не могут применяться 1703896 А 150 55 редного взаимодействия с выходным валом управляемые пальцы и регулируемые опоры.Применение такого привода позволяет существенно уменьшить динамические нагрузки, так как энергия, накопленная при разгоне масс,во время торможения рекуперируется при помощи пружинного аккумулятора энергии. К недостаткам этого привода следует отнести то, что при повышенной производительности возникают значительные колебания выходного звена. Это вызвано тем, что кинематическая цепь от коромысла, фиксируемого в крайнем положении, до делительного диска имеет большое количество шарниров и звеньев, каждый иэ которых имеет определенную податливость, и, кроме того, включает кинематическую пару управляемый палец - делительный диск, имеющую гарантированные зазоры между пальцем и его направляющей, а также пальцем и отверстием делительного диска, Значительная ам плитуда колебаний приводит к сокращению времени выстоя, что недопустимо, так как многие технологические операции, циклически завязанные с данным приводом. выполняются во время выстоя, Большой размах колебаний также может привести к непопаданию управляемого пальца в отверстие делительного диска, в результате чего нарушается цикл работы устройства прерывистого вращения и снижается его надежность. Кроме того, в случае аварии, например при отключении двигателя, когда ведомое звено находится в движении, ведомое звено за счет действия пружин начнет совершать возвратно поворотные качательные движения значительной амплитуды, что также недопустимо. так как это может привести к поломке исполнительных механизмов, выполняющих технологические операции. В известном приводе время поворота в основном зависит от жесткости пружины и момента инерции вращаемых звеньев, В случае значительного уменьшения этого момента инерции (с поворотного стола, допустим, сняли заготовки) резко уменьшается время поворота, что сопровождается значительным ростом скорости и ускорения поворота. Это приводит к увеличению динамики и вибрации в работе оборудования и, следовательно, к снижению надежности его работы,Целью изобретения является повыше ние надежности устройства прерывистого вращения. Укаэанная цель достигается тем, что в устройстве прерывистого вращения, содержащем стойку, установленный на ней вы 5 10 15 20 25 30 35 40 45 ходной вал с жестко закрепленным на нем делительным диском, два ведущих рычага, установленных иа выходном валу с возможностью вращения в разные стороны, размещенные на них управляемые пальцы, предназначенные для поочередного взаимодействия с делительным диском, два шатуна, каждый иэ которых шарнирно связан одним концом с соответствующим ведущим рычагом, аккумулятор механической энергии, выполненный в виде поступательного звена, подпружиненного к стойке, привод и механизм фиксации углового положения ведомого вала, по контуру делительного диска выполнены цилиндрические канавки, механизм фиксации углового положения ведомого вала выполнен в виде установленного на стойке с воэможностью поворота от индивидуального привода подпружиненного к делительному диску рычага с роликом, предназначенным для взаимодействия с цилиндрическими канавками, и муфты свободного хода, установленной на выходном валу и связанной со стойкой, а устройство снабжено установленными на стойке двуплечим коромыслом и двумя регулируемыми упорами, предназначенными для поочередного взаимодействия с соответствующими плечами двуплечего коромысла, дополнительным шатуном, одним концом связанным шарнирно с одним плечом двуплечего коромысла, а другим- с поступательным звеном,дополнительным приводом, предназначенным для взаимодействия с поступательным звеном, по крайней мере одной дополнительной пружиной, установленной на поступательном звене и предназначенной для взаимодействия со стойкой, и каждая пружина снабжена фиксатором положений, состоящим из двух опорных шайб, жестко связанных с концами пружин, и кронштейна, скрепленного с одной из шайб, с установленным на нем управляемым пальцем с возможностью взаимодействия его с второй шайбой, причем поступательное звено содержит упоры, между которыми пружина в зафиксированном состоянии может перемещаться на величину хода поступательного звена.На фиг. 1 схематично изображено устройство прерывистого вращения; на фиг. 2 - аккумулятор механической энергии.Устройство прерывистого вращения(фиг. 1) содержит стойку (на фиг. не показана), установленный на ней выходной вал 1 с жестко закрепленным на нем делительным диском 2, шарнирно соединенные между собой с воэможностью вращения вокруг выходного вала в противоположные стороны ведущие рычаги 3 и 4 с размещенными наних управляемыми пальцами 5 и 6, предназначенными для поочередного взаимодействия с отверстиями 7 делительного диска 2. Рычаги 3 и 4 при помощи шатунов 8 и 9 шарнирно соединены с поступательным звеном 10 с закрепленными на нем упорами 11-14. На стойке закреплен дополнительный вал 15 с жестко закрепленным на нем двуплечим коромыслом с плечами 16 и 17, одно иэ которых шарнирно соединено при помощи шатуна 18 с поступательным звеном 10, а другое шарнирно соединено споступательным звеном привода 19, установленного с возможностью качания вокруг оси 20. Угол качания коромысла (плечо 17) ограничен упорами 21 и 22, положение которых регулируется с помощью винтов 23, 24.Аккумулятор механической энергии (фиг. 2) выполнен в виде пружин 25 и 26, на концах которых закреплены шайбы 27-30, перемещение которых ограничено опорами 31-34, выполненными на стойке. С шайбами 28 и 30 жестко соединены кронштейны 35 и 36, на которых установлены управляемые электромагнитами 37 и 38 пальцы 39 и 40, взаимодействующие с отверстиями 41 и 42 шайб 27 и 29.Механизм фиксации углового положения (фиг. 1) включает муфту 43 свободного хода, установленную на выходном валу 1 и связанную состойкой, и подпружиненный с помощью пружины 44 к депительному диску 2 рычаг 45 с роликом 46, установленный на стойке с возможностью поворота от индивидуального привода 47 и взаимодействия с канавками 48 делительного диска 2, На стойке также установлен пневмоцилиндр 49, шток 50 которого взаимодействует с поступательным звеном 10.Устройство включает также блок управления (на фиг, не показан), в качестве которого могут быть использованы программируемые контроллеры типа МБ 57.0.Устройство прерывистого вращения работает следующим образом.По команде с блока управления шток 50 пневмоцилиндра 49, перемещая поступательное звено 10 справа налево, устанавливает устройство прерывистого вращения в исходное положение, при котором оси плеча 16 коромысла и шатуна 18 примерно совпадают, другое плечо 17 коромысла опирается на регулируемый упор 21, пружины 25 и 26 сжаты, опираясь с одной стороны через шайбы 28 и 30 на упоры 12 и 14 поступательного звена 10, а с другой через шайбы 27 и 29 - на упоры 31 и 33 стойки, Палец 39 кронштейна 35 с помощью электромагнита 37 выведен иэ отверстия 41 шайбы 27, епалец 40 с помощью электромагнита 38 выведен из отверстия 42 шайбы 29, пружины25 и 26 подключены. Установленный на ры 5 чаге 3 управляемый палец 5 введен в отверстие 7 диска 2, а палец 6 рычага 4 выведен.Ролик 46 находится в канавке 48 делительного диска 2,Для поворота выходного вала по часо 10 вой стрелке по команде с блока управлениявключается индивидуальный привод 47, вкачестве которого может быть использованнапример, электромагнит, выводя ролик 46из канавки 48 диска 2, и одновременно15 включается привод 19, в качестве которогоиспользуется пневмоцилиндр, который поворачивает коромысло 17 по часовой стрелке и выводит систему рычагов 16, 18 иэсостояния, близкого к неустойчивому, после20 чего пневмоцилиндр 19 отключается, обеспечивая беспрепятственное перемещениесвоего штока, После вылолнения эти: операций пружины 25 и 26 через упоры 12 и 14разгоняют поступательное звено вправо,25 поворачивая при этом рычаг 4 против часовой стрелки, рычаг 3 по часовой стрелке, авместе с ним по часовой стрелке вращаютсяделительный диск 2 с выходным валом 1.После поворота диска на угол, ограни 30 чивающий размер канавки 48, привод 47отключается и ролик 46 свободно обкатывается по цилиндрической поверхности диска2. В процессе разгона подвижных звеньевпотенциальная энергия пружин 25 и 26 пе 35 реходит в кинетическую энергию подвиж"ных звеньев. Разгон будет продолжаться дотех пор, пока шайба 30 пружины 26 не достигнет упора 34, а шайба 28 пружины 25упора 33 стойки, после чего пружины 25 и 2640 с помощью упоров 11 и 13 начнут сжиматься, и кинетическая энергия подвижныхзвеньев будет переходить в потенц альнуюэнергию пружин 25 и 26. После прохождения коромыслом (плечо 17) половины угла45 своего поворота шток пневмоцилиндра 19начинает двигаться в обратном направлении, и по команде с блока управления вштоковую полость пневмоцилиндра подается давление. Усилие привода 19 помогает50 подвижным звеньям дожать пружины 25 и26 и в конце поворота ролик 46 попадает вканавку 48 диска 2, Движение поступательного звена 10, а вместе с ним и делительногодиска 2 с валом 1 заканчивается, когда пле 55 чо 17 коромысла достигнет упора 22, Начинается выстой выходного вала 1, положениекоторого фиксировано с помощью рычага 45с роликом 46, взаимодействующим с канавкой 48 диска 2. Во время выстоя управляемый палец 5, установленный на рычаге 3, покоманде с блока управления выводится из отверстия 7 делительного диска 2, а управляемый палец 6 вводится в.отверстие 7 диска 2,Следующий поворот начинается с подачи сигналов с блока управления на привод 47 и привод 19, который в этот раэ отводит коромысло 17 от упора 22 против часовой стрелки. Пружины 25 и 26 будут разгонять поступательное звено справа налево, при этом рычаг 3 бдрт поворачиваться против часовой стрелки, а рычаг 4 - по часовой стрелке. Вал 1 и диск 2 вместе с рычагом 4 поворачиваются по часовой стрелке. Поворот осуществляется аналогичным образом.При необходимости поворота деталей меньшей массы за примерно такое же время одну из пружин, например пружину 25, отключают, для чего во время выстоя по команде с блока управления палец 39 кронштейна 35 с помощью электромагнита 37 вводят в отверстие 41 шайбы 27 и в зафиксированном состоянии пружина 25 с шайбами 27 и 28 будет свободно перемещаться по поступательному звену 10 между упорами 11 и 12, ме препятствуя поварвту выходного звена. Точность попадания пальцев 5 и 6 в отверстия 7 делитедьного диска 2 достигается с помощью винтов 23 и 24, которые регулируют и фиксируют положение упоров 21 и 22, ограничивающих угол качания плеча 17 коромысла, а вместе с ним и угол качания коромысла (плечо 161, Угол качания плеча 16 коромысла определяет величину перемещения поступательного звена 10 и, следовательно, определяет угол качания рычагов 3 и 4. Таким образом, при регулировке с помощью винтов 23 и 24 угла качания рычагов 3 и 4 достигается максимальное соответствие угла качания рычагов 3 и 4 шаговому углу двлительного диска 2,Наличие укрепленного на стойке рычага 45 с роликом 46 позволит эа счет укорочения фиксирующей кинематической цепи и тем самым повышения ее жесткости, а также исключения иэ нее зазора значительно снизить амплитуду колебаний во время выстоя и повысить надежность устройства. Кроме того. в случае аварии муфта 43 свободного кода предохранит выходной вал от раскачивания.Наличие хотя бы одной дополнительной пружины обеспечивает три варианта работы устройства: подключена одна пружина; подключена вторая пружина; работают две пружины. Это позволяет при перемещении деталей различной массы обеспечивать равные кинематические параметры поворота, 5 10 15 20 25, виде установленного на стойке с возможно 30 35 40 45 50 55 не допуская значительных ускорений и рывков,Формула изобретения Устройство прерывистого вращения, содержащее стойку, установленный на ней выходной вал с жестко закрепленным на нем делительным диском, два ведущих рычага, установленных на выходном валу с возможностью вращения в разные стороны, размещенные на них управляемые пальцы, предназначенные для поочередного взаимодействия с делительным диском, два шатуна, каждый из которых шарнирно связан одним концом с соответствующим ведущим рычагом, аккумулятор механической энергии, выполненный в виде поступательного звена, подпружиненного к стойке, привод и механизм фиксации углового положения выходного вала, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности, на торце делительного диска выполнены цилиндрические канавки, механизм фиксации углового положения выходного вала выполнен в стью поворота от индивидуального привода и подпружиненного к делительному диску рычага с роликом, предназначенным для взаимодействия с цилиндрическими канавками, и муфты свободного хода, установленной на выходном валу и связанной со стойкой, а устройство снабжено установленными на стойке двуплечим коромыслом и двумя регулируемыми опорами, предназначенными для поочередного взаимодействия с соответствующими плечами двуплечего коромысла, дополнительным шатуном, одним концом шарнирно связанным с одним плечом двуплечего коромысла, а другим - с поступательным звеном, дополнительным приводом, предназначенным для взаимодействия с поступательным звеном, по крайней мере одной пружиной, установленной на поступательном звене и предназначенной для взаимодействия со стойкой, фиксаторами положения соответ. ствующих пружин, каждый из которых включает две опорные шайбы, жестко связанные с соответствующими концами пружины, и соединенный с одной из шайб кронштейн с установленным на нем управляемым пальцем, предназначенным для взаимодействия с второй шайбой, и упорами, установленными на поступательном звене на расстоянии один от другого, равном ходу поступательного звена, а основной привод выполнен поступательным и кинематически связан с вторым плечом коромысла,,Па Редактор Т.Зуб Тираж Государственного комитета по из 113035, Москва, Ж, Рроиэводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 аэ 51 ВНИИ Составител Техред М.М Подгтисноетениям и открытиям при ГКская наб., 4/5