Привод

(я)5 Р 16 Н 19/04 ОПИ ЗОБ ЬСТВУ ЕНИ ОРСКОМУ СВИД Бюл. М 47объединение итомобилейовА.Ф. Словарь-сМ.; Машиностро эводстравочник по ние, 1987, с ьство СССР9/04, 1985. ится к машиностроеользовано в робототи в сборочных щих высокой точноГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(22) 13,06.90 (46) 23.12,92, (71) Волжско ву легковых а (72) С.А.Семе (56) Крайнев механизмам. 167. Авторское свидетелМ 1260608, кл. Р 16 Н 1(57) Изобретение относнию и может быть исптехнике, в частносманипуляторах, требую 783200 А 1 2сти позиционирования. Цель изобретения - повышение точности позиционирования и улучшение динамических характеристик, Привод состоит из подвижного звена, выполненного в виде каретки 1 с двигателем 2 и двумя регулируемыми упорами 3, балки 5, на которой закреплен зубчатый элемент 6, два тормозных механизма 7, два датчика 8. Тормозной механизм 7 располагается в вырезе зубчатого элемента 6 и имеет подвижную рейку 10, закрепленную на оси 11 и связанную шарнирно с планками 12 и 13. Плавное торможение и точность остановки каретки 1 обеспечиваются при взаимодействии регулируемых упоров 3 с тормозными механизмами 7. 4 ил.Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в робототехнике, в частности в сборочныхманипуляторах, требующих высокой точности позиционирования,Известен механизм, обеспечивающийлинейное перемещение ведомого звена сего плавной остановкой в конце хода.Механизм имеет кривошип, ползун свыполненным внутри пазом, имеющим радиусный участок, шатун, расположенный впазу ползуна и связанный шарнирно с кривошипам, а также направляющую, в которой скользит ползун. При поворотекривошипа шатун, меняя свое угловое положение, приводит в движение ползун. Незакрепленный конец шатуна скользит порадиусному участку паза, обеспечивая кинематическое замыкание. Такой механизмимеет мгновенную остановку ведомого звена, что затрудняет добиться его точного положения при отключении привода. Крометого, величина хода ползуна ограничена радиусом кривошипа, Применение такого механизма в манипуляторе не дает высокойточности позиционирования, а небольшой, ход сокращает возможности его применения,Наиболее близким к предлагаемому устройству является привод, принятый за прототип, Привод имеет корпус с косозубойрейкой и направляющими, по которым перемещается каретка с помощью шестерни,приводимой в движение электродвигателем. На концах рейки имеются тормозныемеханизмы в виде подпружиненных коротких реек, имеющих возможность перемещения в своих направляющихперпендикулярно движению каретки. Принакатывании шестерни на эти короткие рейки отключается привод и остаточное вращение шестерки компенсируется сдвигомрейки тормозного механизма,Одним из недостатков прототипа является то, что расстояние между осями тормозных механизмов неизменно, это непозволяет, в случае необходимости, изменять положение оси позиционирования,Другим недостатком прототипа является невысокая точность остановки каретки,что может повлиять на качество выполняемых операций,На практике точная остановка возможна для такого привода только при условии,когда силы сопротивления движению каретки больше инерционных сил и скорости малы. В этом случае остановка кареткипроизойдет сразу вслед за накатываниемшестерни на подпрукиненную секцию, идемпфирование кинематической цепи рееч 10 15 20 25 30 35 40 50 55 ного привода произойдет по мере сжатия пружины, пока не остановится двигатель. Если это условие соотношения сил не выполняется, неизбекно продолжение обкатки шестерни по рейке тормозного механизма и движение кареткиВсе торможение выразится в демпфировэнии только кинематической цепи реечного привода. Саму каретку в этом случае необходимо останавливать упором, что приведет к жесткому удару и ухудшению динамических характеристик привода, Таким образом, применение этого привода не обеспечивает высокой точности позиционирования и улучшения динамических характеристик.Цель изобретения - повышение точности позиционирования и улучшение динамических характеристик.Поставленная цель достигается тем, что привод, содержащий двигатель, подвижное звено, шестерню, связанную с двигателем, зубчатый элемент, взаимодействующий с шестерней, и два тормозных механизма, снабжен второй шестерней, установленной соосно первой, диском с отверстием, сечение которого ограничено тремя д тами окружности и одинакового радиуса, закрепленным на первой шестерне, и кривошипно-кулисным механизмом, включающим ведущий и ведомый кривошипы и размещенную в отверстии диска кулису, длина которой равна расстоянию от. точки пересечения двух дуг, ограничивающих сечение отверстия до третьей дуги, ведущий кривошип связан с валом двигателя, ведомый - со второй шестерней, оба кривошипа установлены с возможностью перемещения вдоль кулисы, а каждый тормозной механизм выполнен в виде рейки, установленной с возможностью перемещения по ходу движения подвижного звена, двух планок, одна из которых шарнирно закреплена на зубчатом элементе, другая шарнирно закреплена на рейке, а обе шарнирно связаны между собой посредством оси и упора, установлснного на подвижном звене и предназначенного для взаимодействия с осью,На фиг.1 изображен привод, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А тормозного механизма; на фиг,3 - разрез каретки в плоскости Б-Б; на фиг.4 - разрез каретки в плоскости В-В.Привод состоит из подвижного звена, выполненного в виде каретки 1 с двигателем 2 и двумя закрепленными упорами 3, вылет которых регулируется винтами 4, балки 5, на которой закреплен зубчатый элемент 6 и два тормозных механизма 7 на концах, два датчика 8 и направляющая плита 9. Тормозноймеханизм 7 (фиг.2) располагается в вырезе зубчатого элемента 6 и имеет подвижную рейку 10, закрепленную на оси 11, и связанную шарнирно с планками 12 и 13, через которые проходит общая ось 14, На одном конце оси 14 установлен ролик 15, на другом крепится прукина рэстякения 16, создающая между осями 17 и 18 расклинивающий эффект, На рейке 10 установлен штырь 19. Кэ ретка 1 (фиг.3) удерживается на направляющей плите 9 с помощью роликов 20, расположенных на корпусе 21 и состоит из двух подшипниковых узлов 22, в которых закреплены две соосные шестерни реечной передачи: первая шестерня 23, несущая подшипниковый узел 24 с закрепленным корпусом 25, через который проходит ведущий кривошип 26, связана с двигателем 2, вторая шестерня 27 несет ведомый кривошип 28. Оба кривошипа 26 и 28 на конце имеют ползуны 29 и 30 в виде скобы. На первой шестерне 23 закреплен диск 31 с внутренним трехдуговым профилем, имеющим три дуги 32 (фиг,4), К торцевым поверхностям диска 31 примыкают пластины 33 и 34 кулисы 35, скрепленные между собой осями 36 с роликами 37 и 38, кинематически замкнутыми на контуре диска 31 и имеющими возможность катиться по дугам 32. Длина кулисы 35 равна рэсстоянгно то точки пересечения двух дуг до третьей дуги,Привод работает следующим образом, Двигатель 2 каретки 1 приводит во вращение корпус 25 с ведущим кривошипом 26, заставляя;: эщэться кулису 35 и связанную с ней черезг 1 олзун 29 и ведомый кривошип 28 вторую шестергно 27. Зэ счет движения каретки 2 вращается первая шестерня 23, которая отслеживает угловое положение второй шестерни 27, обкатываясь по зубчатоиу элементу 6. Таким образом обеспечивается блокировка кулисы 35 в неизменном угловом положении относительно диска 31 по оси(фиг,4), При нэезжании каретки 1 на тормозной механизм 7 упор 3 входит в контакт с роликом 15, заставляя его отклоняться вниз, Это приводит в движение с нарастающей скоростью рейку 10 по ходу движения каретки 1. Рейка 10 замедляет вращение первой шестерни 23, что вызывает рассог- ласование угловых скорогтей ведущего кривошипа 26 и шестерни 23, Ползун 30 начинает сдвигать конец кулисы 35 с роликом 37, поворачивая кулису 35 вокруг точки "К" (фиг,4), Происходит замедление угловой скорости кулисы 35 и соответственно второй шестерни 27.При достижении синхронизации скорости рейки 10 и каретки 1 упор 3 входит в контакт со штырем 19, Начинается совмест 40 движное звено, шестерню, связанную с двигэтелем, зубчатый элемент, взаимодействующий с шестерней и двэ тормозных механизма, о т л и ч а ю щ и й с я те;л, что, с целью повышения точности позиционирования и улучшения динамических характеристик, привод снабжен второй шестерней, установленной соосно первой, диском с отверстием, сечение которого ограничено тремя дугами окружности одинакового радиуса, закрепленным нг первой шестерне, и кривошипно-кулисным механизмом, включающим ведущий и ведомый кривошипь и размещенную в отверстии диска кулису, длина которой равна рэсстоянию оси точки пересечения двух дуг, ограничивающих сечение отверстия, до треи ей дуги, ведущий кривошип связан с валом двигателя, ведомый - со второй шестерней, оба коивошипа установлены с возможностью перемещения вдоль кулисы, э 5 10 15 20 25 30 ное движение рейки 10 с кареткой 1, что приводит к полной остановке первой шестерни 23, Ведущий кривошип 26 в момент прохождения оси И доводит кулису 35 до положения, когда ролик 37 остановится в точке "Г, совпадающей с осью ведомого кривошипа 28. Каретка 1 останавливается и замыкает датчик 8, отключающий двигатель 2. Ведущий кривошип 26 завершает выбег, э конец кулисы 35 с роликом 38 переводится на дугу 32 и останавливается вблизи оси И. Тем самым обеспечивается точная остановка и фиксация каретки 1 при широком разбеге положений остановившегося кривошипа 26, Позиционирование закончено.При включении обратного хода ролик 38 вновь занимает положение "К", а кулиса 35 отклоняется к осии приводит во вращение ведомый кривошип 28, Вторая шестерня 27 начинает вращаться, разгоняя каретку 1, Тормозной механизм 7 отслеживает ход каретки 1 и возвращает первую шестерню 23 в первоначальное положение, пока кулиса 35 и диск 31 не окажутся на оси. Каретка 1 выходит за пределы тормозного механизма 7, продолжая движение в противоположный конец балки 5, где остановка и фиксация каретки 1 происходит аналогичным образом,Изготовление привода в производстве позволит более экономично внедрить роботизированные безлюдные технологии с высоким качеством выполняемых операций ивозможностью переналадки в широких пределах при переходе на другую продукцию в массовом и крупносерийном производстве.Формула изобретения Привод, содержащий двигатель, по1783200 б-Е гг гг гзло з ы каждый тормозной механизм выполнен в виде рейки, установленной с возможностью перемещения по ходу движения подвижного звена, двух планок, одна из которых шарнирно закреплена на эчбчатом элементе,фдругая шарнирно закреплена на рейке, а обе шарнирно связаны между собой посредством оси, и упора, установленного на подвижном звене и предназначенного для 5 взаимодействия с осью,1783200 Дог оставитель, Г.Рассейкина хред М.Моргентал Редактор Те Корректор С.Патрушева Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Уж,Гагарина, 101 аз 4500 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5