Устройство программного управления ходом подвижного органа

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 178350 05 00 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ВЕДОМСТВО СССР .(ГОСПАТЕНТ СССР) АТЕНТНОЕ Г пГ;"йфь 64,"(1 1;.")4,101 Д г (ЬА(54) УСТРОЙСТВО ПРОГРАММНОГО УП РАВЛЕНИЯ ХОДОМ ПОДВИЖНОГО ОРГА(57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в системах управления. Цель изобретения - повышение точности и улучшение эксплуатационных характеристик при наборе программы за счет базирования и зажима упоров как к зеркалу, так и к пазам плиты. Устройство содержит установленную на подвижном органе плиту с прямоугольными пазами, размещенные в них двухступенчатые упоры с рабочими гранями и отверстиями в верхней и нижней ступенях. в одном из которых размещен элемент зажима с отверстием с фаской, а также зажимной винт с конической поверхностью. сопряженной с фаской элемента зажима, причем ось зажимного винта смещена относительно оси отверстия элемента зажима. Новым является то, что нижИзобретение относится к машиностроению и может быть использовано в системах управления, например, подвижным столом металлорежущего станка,Известно устройство программного управления ходом подвижного органа, содерняя ступень упора, выполненная в виде двугранного клина с вершиной, направленной ко дну паза плиты, снабжена прямоугольным пазом в центре клина, перпендикулярным стенкам паза плиты, элемент зажима выполнен в виде цилиндра, размещенного в отверстии верхней ступени упора, переходящего в нижнюю часть прямоугольной формы, расположенной средней, частью впрямоугольном пазу клина уйора, прйчем в, цилиндрической части элемента зажима выполнено продольное отверстие. ось которого параллельна оси,отверстия в верхней ступени упора и смещена вниз относительно ее в плоскости, перпендикулярной зеркалу плиты. Продольное отверстие переходит в еквозную прорезь, выполненную параллельно стенкам паза, и делит элемент зажима в его нижней части на две лапки, имеющие с внутренней стороны скосы, которыми они сопряжены с гранями клина нижней ступени упора, а противоположными сторонами - со стенками паза. В продольном отверстии элемента зажима и отверстиях верхней ступени упора размещен зажимной винт, связанный одним из концов с гайкой, также размещенной в отверстии верхней ступени упора, причем гайка и винт установлены с возможностью взаимного перемещения в осевом направлении вдоль отверстия верхней ступени упора, 8 ил. жащее закрепленную на подвижном органе плиту с пазами Т-образной формы на ее зеркале, которые направлены вдоль хода подвижного органа. В пазах, в соответствии с программой обработки, закреплены упоры, контактирующие рабочими гранями столкателями выключателей, неподвижно за- перпендикулярным стенкам паза плиты, крепленными на основании, по которому элемент зажима выполнен в виде цилиндра, перемещается подвижный орган. Крепле- размещенного в отверстии верхней ступени ние упора к плите осуществляется только к упора, переходящего в нижнюю часть прязеркалу плиты, посредством полок Т-образ моугольной формы, размещенной средней ного паза, скобы и двух винтов, :частью в прямоугольном пазу клина упора,Недостатком данного устройства явля- причем в цилиндрической части элемента , ется то;что упоры своим корпусом несори- зажима выполнено продольное отверстие,ентированы вдоль пазов плиты и не ось которого параллельна оси отверстия вприжаты к стенкам паза, что отрицательно 10 верхней ступени упора и смещена вниз отсказывается на точности положения упора носительно нее в плоскости, перпендикуна плите, производительности"выставки лярной зеркалуплиты, при этом продольное упора и надежности его закрепления. Креп- отверстие переходит в сквозную прорезь, ленйе упора к плйте осуществляетсядвумя выполненную параллельно стенкам паза,.и винтами. что вызывает многократйую пере делит элемент зажима в его йижней части настановку ключа от одйого вийта к другому, две лапки, имеющие с внутренйей стороныприводящую к потере производительности " скосы, которыми они сопряжены с гранями в наборе программы, Кроме того; йлитас клина нижней ступенй упора, а противопот-образными пазамисодержитменьше па. - : ложнымй сторонами - со стенками паза, в зов, т.е. меньший обьем памяти, йосравне продольном отверстии элемента зажима и нию с плитой, имеющей прямоугольные отверстиях верхйей ступени упора разме-.пазы, при одинаковой ихширине, причем" щен эажимной винт, связанйый однйм из выполнение Т-обраэйого паза трудоемко.концов с гайкой, также размещенной в отИзвестно устройство программного уп-верстии верхней ступени упора, йричемгайравления ходом подвйжного органа, содер ка и винт размещены с возможностью: жащееплитуспрямоугольными пазами,при взаимного перемещенйя в осевом направ-., зтом упоры своим корпусом сбазированы и лениивдольотверстйя.верхнейступениупо-.прижаты кодной из стенок паза с помощью:.;: ра.рычага, шарика и двух винтов, :. .: .:; На фиг;1 показайо предлагаемое уст-.:Недостатки этого устройства - те же, 30 ройство, вид спереди и сбоку; на фиг,2 " . что йу предыдущего, с той разницей, что разрез А-А на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1;заменена базоваяплоскость,к которой при- на фиг,З - разрез Б-Б на фиг,2; на фйг.4 - : жимается упор прй зажиме, т,е, он пррйжи- разрез В-В на фиг.2; на фиг.5 - вид Г на мается к стенке паза, а не к зеркалу плиты.:" фиг,2; на фиг,6 - схема расйоложейия сйл, , Тйкйм образом, в обоих случаяхнаблюдает 35 действующих в сечении А-А, без учета сился недолное базирование и зажим упора ;трения; на фиг.7 - то же, в сечении Б-Б; на.относительно плиты (следовательно и отно- фиг.8 - то же, в сечении В-В с учетом сил сительно йапраеления хода подвижного ор- тренйя.гана),йоскольку зажимное усилие Устройство программного управления направлено только в одйу сторону, : 40 ходом подвижного органа содержит плиту 1,Целью изобретения является повыше-. закрепленную на подвижном органе 2. Нание точности и улучшение эксйлуатацион- зеркале 3 плиты имеются прямоугольные йых характеристик,пазы 4, в которых размещены короткие упоУказанная цель достигается тем, что в ры 5 и длинные упоры 6 с рабочими гранямиустройство программного управлениЯ хо 7. Сэтимиграйями взаимодействуюттолкадом подвижного органа, содеркащем уста- тели 8 конечных выключателей, объединенновленную на подвижном органе плиту с ных "в блок 9, установленный через прямоугольными пазами, размещенными в кронштейн 10 на станине 11.них двуступенчатыми упорами с рабочйми В двухступенчатом корпусе 12 упоров 5 гранями и отверстиями в верхней и нижней 5 или 6 (в зависимости,от их длины) содержит- ступенях, в одном из которых размещен эле- ся один или два зажимных элемента в виде50мент зажима с отверстием с фаской, а также стержня 13, В упоре 5 стержень 13 располо эажимной винт с конической поверхностью, - жен в отверСтии 14 по середине длины корсопряженный с фаской элемента зажима, пуса упора, ав упоре 6 - по обоим краям.причем ось зажимного винта смещена отно- Отверстие 14 выполнено в широкой, относи- сительно оси отверстия элемента зажима, тельно паза 4, верхней ступени 15 корпуса55нижняя ступень упора, выполненная в виде 12 перпендикулярно зеркалу плиты 1, В двух двугранного клина с вершиной, направлен- других соосных отверстиях 16 перпендикуной ко дну паза плиты, снабжена прямо- лярных отверстию 14, расположены зажим- угольным пазом в центре клина, ной винт 17 с конической поверхностью игайка 18, удерживаемая от проворота шпонкой 19. Узкая нижняя ступень 20 корпуса 12свободно размещена в пазу 4 и имеет наконце двугранный клин 21 с вершиной 22,направленной в сторону дна 23 паза 4. 5Напротив отверстия 14 в нижней ступени 20 корпуса имеется паз 24. В стержне 13 выполнено отверстие 25,расйоложенное в его цилиндрической части 26 параллельно исо смещением вниз 10от его оси 27 относительно оси 28 винта17 и гайки 18, и имеющее фаску 29. Наплоской части 30 стержня 13, которой онразмещен в пазу 4 плиты 1, выполненыдве лапки 31, расположенные по обе стороны от цилиндрической части 26 стержня 13 и отделенные друг от другапрорезью 32, направленной вдоль паза4. На лапках 31 со стороны прорези 32выполнены скосы 33, параллельные граням клина 21 нижней ступени упора иконтактирующие с ними. Со стороны дна23 паза лапки 31 имеют фаски 34 дляудобства установки упора в паз 4.-Винт 17 и гайка 18 имеют конусы 35, 25направленные навстречу друг другу и кон- .тактирующие с фасками 29 отверстия 25стержня 13. Головка винта и наружная поверхность гайки выполнены цилиндрическими и встроены подвижно в отверстиях 3016 корпуса 12 упора. Головка винта имеетс торца гнездо 36 под ключ,а гайка - шпоночный паз 37. Паз 4 выполнен со стенками 38.Устройство работает следующим образом.Толкатели 8 блока конечных выключателей 9 последовательно нажимаются (согласно набранной программе) наклоннымирабочими гранями 7 упора 6 или 5 при движении подвижного органа 2 по станине 11,Набор заданной программы заключается в расстановке упоров на зеркале 3 плиты1.Закрепление упоров в пазах 4 осуществляется оператором поворотам ключа (непоказан), выставляемого в гнездо 36 винта.17, ввинчиваемого в гайку 18, При этом ихконусы 35, контактируя с фасками 29 отверстия 25, поднимают стержень 13 в отверстии 14, от чего скось 1 33 лапок 31;контактируя с клином 21 корпуса 12, будутподниматься вместе со стержнем 13 и раздвигаться в направлении стенок 38 паза 4.От этого двойного движения, эа счет создаваемого трения между плоской частью 30лапок 31 и стенками 38 паза, корпус упорабили 6 одновременно прижимается к зерка лу 3 плиты 1 и через лапки 31 и клин 21 - кстенкам 38 паза 4 Таким образом, упор базируется относительно зеркала плиты и стенок паза и надежно закрепляется на плите,Для перемещения упора по пазу 4 илиснятия с плиты его открепляют путем поворота ключом винта 17 влево, тем самымконусы 35 освобождают стержень 13 и онпод действием упругих сил лапок 31, упирающихся в клин 21, сместит стерженьвниз, в сторону дна 23 паза, отчего упороткрепится от зеркала плиты и стенок паза,На фиг.6-8 изображены схемы действиясил в элементах упора. На фиг.6 показано.разложение сил от воздействия зэжимноговинта 17 на стержень 13 (без учета сил трения на фасках 29),Силы Г 1 и Рг - это осевые силы, возникающие в резьбовом соединении винта 17 игайки 18, раскладывающиеся на концах 35на две силы РА, поднимающие стержень 13вверх при зажйме упора.На.фиг,7 изображены те же две силы Рд,действующие в другом сечейии упора, гдеони при движении стержня вверх при зажиме раскладываются на клине 21 на две силыР и уравновешивающую их силу Й реакцииклина 21 на лапки 31, когда они сближаетсямежду собой, Силы Р прижимают упор кстенкам паза.На фиг.8 показаны две силы трения Ртр,возникающие в соединении стенок паза 4 иплоскостей 30 лапок 31 при их движенииотносительноклйна 21 корпуса 12, создаваемые за счет сил Р и зависящие также отугла трения р. Силы трения Етр, направлены вниз, т,е, ко дну паза 4 (сила трениявсегда направлена в сторону;-обратнуюдвижению, в данном случае лапок относительно стенок паза 4), а так как лапки являются неотьемлемой частью стержня 13,соединенного с корпусом 12 через конусывинта и гайки и их наружные диаметры, тосилы трения 1.тр будут прижимать корпус12 к зеркалу 3 плиты.Иэ схем видно, что упоры 5 или 6 эа счетсил гр и Р будут одновременно прижиматься к зералу и пазу плиты. Тем самым повышается точность их базирования изакрепления на плите, что йриводит к улучшению эксплуатационных характеристикустройства. формула изобретенияУстройство программного управленияходом подвижного органа, содержащее ус-.тановленную на подвйжном органе плиту.спрямоугольными пазами, размещенными вних двуступенчатыми упорами с рабочимигранями отверстиями в верхней и нижнейступенях, в одном из которых размещен элемент зажима с отверстием с фаской, а также зажимной винт с конической поверхностью, сопряженной с фаской, элемента зажима, причем ось зажимного винта смещена атно сительно оси отверстия элемента зажима, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и улучшения эксплуа тационных характеристик; нижняя ступеньупора, выполненная в виде двугранного 10 клина с вершиной, направленной ко дну паза плиты, снабжена прямоугольным пазом в центре клина, перпендикулярным стенкам паза плиты, элемент зажима выполнен в виде цилиндра, размещенного в отверстии 15 верхней ступени упора, переходящего в нижнюю часть прямоугольной формы, размещенной средней частью в прямоугольном пазу клина упора, причем в цилийдрической части элемента зажима выполнено и родоль О ное отверстие, ось которого параллельна оси отверстия в верхней ступени упора и смещена вниз относительно нее в плоскости, перпендикулярной зеркалу плиты, при ,этом продольное отверстие переходит в сквозную проРезь, выполненную параллельно стенкам паза, и делит элемент зажима в его нижней части на две лапки, имеющие с внутренней стороны скосы, которыми они сопряжены с гранями клина нижней ступени упора, а противоположными сторонам - со стенками паза, в продольном отверстии элемента зажима и отверстиях верхней ступени упора размещен зажимной винт, связанный одним из концов стайкой, также размещенной в отверстии верхней ступени упора, причем гайка и винт размещены с возможностью взаимного перемещения в осевом направлении вдоль отверстия верхней ступени.1783505 ректор М.Тка актор Г,Бе а, 101 нат "Патент", г. Уж и твенно-издвтельск л,Г Составитель М,БОбинТехред М,Моргентал 16 Тираж ИПИ Государственного комитета по изобре 113035, Москва, Ж, Рвущаядписноеи открытиям при ГКНТ ССб 4/5