Программное коммутационное устройство

Союз Советских Социалистических еспубли АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС полнительное к авт. свид-ву -М. Кл.2 Н 01 Н 3/42 Н 01 Н 25/00 22) явлено 06.10.7 2410162/24-07 ем заявки М с присоедин сударственнмй комнта опубликования 72) Автор изобретения С. Семено явитель 54) ПРОГРАММНОЕ КОММУТАЦИОННОЕ УСТРОЛСТВ чкахСЯ,йство характеризуетс ции устройства и его ми. Сложность устр ичием двух раздельн дач с разными пере ми: одной от основно даточго ваИзобретение относится к приборостроению и может быть использовано в станках с программным управлением, устройствах для прецизионного автоматического позиционирования объектов и испытательных стендах в качестве датчика положения позиционных следящих систем,Известно программное коммутационное устройство, содержащее расположенные на корпусе вал и кулачок, который с одной стороны кинематически связан с валом, а с другой стороны связан с микровыключателями. Вал выполнен в виде ходового винта с продольными шлицами, на который надета гайка, соеДиняющаяся с помощью штифта с продольным направляющим вырезом в корпусе. Кулачок соединен с гайкой с помощью подшипника и со шлицами винта с помощью выступов.При вращении вала гайка движется по ходовому винту вместе с кулачком. Кулачок при своем движении нажимает на приводные элементы микровыключателей, сигналы с которых соответствуют определенным угловым положениям вала 1.Известно также программное коммутационное устройство, содержащее установ 2ленные в корпусе основной и промежуточный валы, кинематически связанные между собой, микровыключатели, неподвижно закрепленные в корпусе и кулачки, соединенные с приводными элементами микровыключателей посредством толкателей, на промежуточном валу подвижно установлен барабан с отверстиями на его боковой поверхности, внутри барабана в плоскости симметрии каждого микровыключателя жестко на валу закреплены диски с пазами, а кулачки 0 с закрепленными на них роликами установлены подвижно на оси, параллельной промежуточному валу в тех же плоскостях, каждая из которых одновременно является плоскостьювращения одного из дисков, отверстия барабана расположены по одномув плоскости вращения каждого диска, аразмеры отверстий барабана соответствуют размерам пазов дисков и роликов, закрепленных на кулаОднако устро я слож- О ностью конструк большими габарита ойства обусловлена нал ых повышающих переными отношения51 О 40 45 зо 55 3ла к промежуточному, второй - от основного вала к барабану, а также необходимостью установки барабана на пбдшипниках, надетых на промежуточный вал. Кроме того, велик момент сопротивления вращению промежуточного вала. Величина указанного момента зависит от размеров углублений, образуемых отверстиями в боковой поверхности барабана и поверхностью дисков на пути перемещения роликов кулачков. Размеры этих углублений зависят от толщины листового материала, из которого изготовлен барабан и от зазора между поверхностью диска и барабана. Целью изобретения является упрощение конструкции устройства, уменьшение его габаритных размеров и снижение момента сопротивления на промежуточном валу.Указанная цель достигается тем, что в программном коммутационном устройстве, содержащем установленные в корпусе основной и промежуточный валы, кинематически связанные между собой, микровыключатели, неподвижно закрепленные в корпусе, и подпружиненные кулачки, соединенные с приводными элементами микровыключателей посредством толкателей, на промежуточном валу установлен барабан с отверстиями на его боковой поверхности, внутри барабана в плоскости симметрии каждого микровыключателя жестко на валу закреплены диски с пазами, а кулачки с закрепленными на них роликами установлены подвижно на оси,параллельной промежуточному валу в тех же плоскостях, каждая из которых одновременно является плоскостью вращения одного из дисков, отверстия барабана расположены по одному в плоскости вращения каждого диска, а размеры отверстий барабана соответствуют размерам пазов дисков и роликов, закрепленных на кулачках, устройство снабжено парой зубчатых дисков,закрепленных на промежуточном валу, а барабан установлен свободно и эксцентрично относительно промежуточного вала и отверстия на его боковой поверхности расположены по периферии, в них входят зубцы указанных дисков, которые прижаты в радиальном направлении к боковой поверхности барабана роликами. При свободной установке барабана, представляющего собой открытый с обеих сторон полый цилиндр без днищ, относительно оси промежуточного вала эксцентрично этой оси исключается необходимость в подшипниках и других элементах конструкции, обеспечивающих свободу вращения барабана относительно промежуточного вала и удержание его в осевом направлении.Непосредственное соединение барабана с промежуточным валом передачей с внутренним зацеплением исключает необходимость передачи на ускорение от основного вала к барабану. В предлагаемом устройст 15 ъо и ве достаточно иметь на основном валу лишь одно зубчатое колесо для передачи движения к промежуточному валу,Указанные признаки позволяют упростить конструкцию и уменьшить габаритные размеры устройства.Эксцентричная установка барабана относительно оси промежуточного вала с прижимом барабана в радиальном направлении до упора в элементах передачи с внутренним зацеплением позволяет уменьшить до минимума (даже до нуля) зазор между внутренней поверхностью барабана и дисками, уменьшив тем самым величину углублений, образуемых отверстйями в боковой поверхности барабана и поверхностью дисков на пути перемещения роликов кулачков, что, в свою очередь, снижает момент сопротивления вращению промежуточного вала.На фиг. 1 и 2 схематически представлено предлагаемое программное коммутационное устройство.В корпусе 1 подвижно установлены основной вал 2 и промежуточный вал 3. На основном валу закреплено зубчатое колесо 4. На промежуточном валу 3 закреплена шестерня 5, соединенная с зубчатым колесом 4, диски 6 с пазами 7 (фиг. 2) и зубчатые диски 8. Поверх дисков 6 установлен свободно (без опор) барабан 9 с отверстиями 10 и отверстиями 1 краевой перфорации. Краевая перфорация находится в зацеплении с зубцами 12 зубчатых дисков 8, а отверстия 10 располагаются по одному напротив каждого диска 6, симметрично относительно плоскости его вращения. На корпусе 1 установлен ряд микровыключателей 13, число которых равно числу дисков 6, а расположены микровыключатели таким образом, что приводной элемент 14 каждого из них располагается в плоскости вращения соответствующего диска 6, На подшипниках 15 оси 16, закрепленной в корпусе 1 параллельно промежуточному валу 3, установлены кулачки 17. Каждый кулачок также расположен в плоскости вращения соответствующего диска 6 и снабжен роликом 18. Пружина 19 удерживает кулачок 17 в положениях, при которых ролик 18 прижат к боковой поверхности барабана 9, а барабан в свою очередь - к зубчатым дискам 8, или к поверхности диска 6, если под роликом 18 оказывается отверстие 10. Профиль кулачка 17 выполнен в виде сектора двумя радиусами й и 22 с центром на оси 16. Место соединения профилей, выполненных радиусом Й и К 2 образует ступеньку 20, Между приво"- ным элементом 14 каждого микровыключателя 13 и соответствующим кулачком 17 расположен толкатель 21. Толкатель 21 шарниром 22 соединен с кронштейном 23 и имеет ролик 24, опирающийся на поверхность кулачка 17, Толкатель 21 имеет регулировочный винт 25 и вырез 26. Кронштейн 23 соединен с корпусом посредством направ748536 510 15 2 О 5ляющей 27, регулировочного винта 28 и закреплен винтом 29. Боковая поверхность барабана 9, выполненная в виде сменного полого тонкостенного цилиндра прижата роликами 18 в радиальном направлении к поверхности зубчатых дисков 8, и зубцами 12 удерживает барабан 9 от перемещений в осевом направлении. Шестерня 5 выполнена разрезной и имеет люфтовыбирающую пружину 30.Программное коммутационное устройство работает следующим образом.При вращении основного вала 2 между промежуточным валом 3 и барабаном 9 возникает относительное угловое перемещение и соответственно перемещение отверстий 10 барабана 9 относительно пазов 7 диска 6, Числа зубцов зубчатых дисков 8 и отверстий 11 краевой перфорации барабана 9 подобраны так, чтобы при заданном значении передаточного отношения от основного вала 2 к промежуточному валу 3, на всем рабочем диапазоне поворота основного вала происходило бы лишь однократное совпадение отверстий 10 с соответствующими пазами 7,При вращении основного вала против часовой стрелки (фиг. 2), диски 6 и барабан 9 вращаются по часовой стрелке, ролики 18 катятся по боковой поверхности барабана 9, препятствующей запада нию роликов 18 в пазы 7 дисков 6, попадая на каждом обороте барабана 9 в отверстия 10, опираясь при этом на поверхность дисков 6. При совпадении одного из отверстий барабана 9 с пазами 7 в диске 6, под действием пружины 19 ролик 18 кулачка 17, находящегося в положении 1 входит в зацепление с пазом диска 6 и, перемещаясь вместе с ним, перебрасывается с одной стороны барабана на другую в положение П. При перемещении кулачка 17 из положения 1 в положение 11 ролик 24 толкателя 21 переходит с профиля кулачка 17 радиуса й 1 на профиль кулачка 17 радиуса Р 2, проходя при этом ступеньку 20, заставляет толкатель 21 нажать на приводной элемент 14 микровыключателя 13, вызывая срабатывание последнего. Микро- выключатель 13, срабатывая, выдает сигнал о достижении основным валом 2 заданного положения. При вращении основного вала 2 и соответственно дисков 6 и барабана 9 в другую сторону, кулачки 17 при совпадении отверстий 10 с пазами 7 переводятся из положения 11 в положение 1, по пути вызывая срабатывание микровыключателей 13.Смена программы значений задаваемых положений основного вала, производится заменой барабана 9 и угловым перемещением дисков 6 на промежуточном валу 3. Точное согласование положений основного вала 2 с моментами срабатывания микровыключателей 13 производится перемещением кронштейна 23 по направляющей 27 приЬотпущенном винте 29 с помощью регулировочного винта 28.Эффективность применения программных коммутационных устройств со свободным барабаном заключается в следующем: упрощается конструкция устройства за счет исключения передачи на ускорение оси основного вала к барабану, подшипников и других деталей, обеспечивающих свободу вращения барабана относительно промежуточного вала; уменьшаются габаритные размеры устройства за счет упрощения конструкции; уменьшается момент сопротивления движению на промежуточном валу и соответственно на основном валу за счет уменьшения зазора между дисками и барабаном в зоне их взаимодействия с роликами кулачков; при использовании устройства для задания прямолинейных координат положения подвижного органа упрощается его конструкция за счет исключения зубчатой рейки и шестерни для передачи движения от подвижного органа к барабану. формула изобретенияПрограммное коммутационное устройство, содержащее установленные в корпусе основной и промежуточный валы, кинематически связанные между собой, микровыклюичатели, неподвижно закрепленные в корпусе, и подпружиненные кулачки, соединенные с приводными элементами микровыключателей посредством толкателей, на промежуточном валу подвижно установлен бараз бан с отверстиями на его боковой поверхности, внутри барабана в плоскости симметрии каждого микровыключателя жестко на валу закреплены диски с пазами, а кулачки с закрепленными на них роликами установлены подвижно на оси, параллельной промежуточному валу, в тех же плоскостях, каждая из которых одновременно является плоскостью вращения одного из дисков, отверстия барабана расположены по одному в плоскости вращения каждого диска, а размеры отверстий барабана соответствуют размерам пазов дисков и роликов, закрепленных на кулачках, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции, уменьшения габаритов и снижения момента на валу, устройство снабжено парой зубчатых дисков, закрепленных на промежуточном валу, а барабан установлен свободно и эксцентрично относительно промежуточного вала и отверстия на его боковой поверхности расположены по периферии, в них входят зубцы указанных дисков, которые прижаты в радиальном направлении к боковой поверхности барабана роликами.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Франции2135298,кл. Н 01 Н 13/00, 1973. 2. Авторское свидетельство СССР по за явке2308399/24-07, кл. Н 01 Н 3/42,04.01.76.748536 2 Г 28 22 8 ь Т. Гроздуфрич ставите сд К.1 ж 844 венно ретени 35, Р г. Уж труш П коми и от нская 4/5ная, 4 Редактор С Заказ 4373 ШИИ 111по113035, М1 иал ПГ 1 П Со Техр Тира Гос)ларс делам изоб осква, Ж -Патент, та ССрытийнаб., дПрое ектор Г. Решетник исное Р