Устройство для установки объектав заданном положении

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЗЬСТВУСоюз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 1304,79 (21 2755899/28-12с присоединением заявим Йо(51)м, Кл. 6 05 С 5/06 Государственный комитет СССР но делам изобретений н открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСТАНОВКИ ОБЪЕКТА В ЗАДАННОМ ПОЛОЖЕНИИ Изобретение относится к механическим системам управления и может быть использовано в качестве органа управления исполнительных механизмов, например для перемещения упорной линейки заднего упора листогибочного пресса.Известен механизм точного оста- нова пружинно-завивочного станка после поворота на заданное число оборотов, содержащее вал с набором дисков со штифтами. Один диск посажен на валу жестко, остальные свободно. Вращаясь вместе с валом, диск, жестко закрепленный на валу, своим штиФ- том воздействует на штиФт соседне го диска и так далее, пока штиФт последнего диска не упрется в неподвижный штиФт, который застопорит весь набор дисков и остановит вал ( 1Однако этот механизм обеспечивает Фиксацию управляемого объекта .только в одном определенном положении.Известен также механизм для перемещения и поворота полосы на гибочной машине, содержащий кривошипношатунный механизм, на полэуне которого подвижно прикреплено зубчатое колесо, обкатывающееся по подпружи-,ненной рейке. Угол поворота колеса ограничивается пальцем на ползу-,не и пазом на колесе. В крайних,положениях пальца в пазу колесо невращается, а подпружиненная рейкадвижется вместе с полэуном, приэтом одна иэ втулок перемещаетсявместе с рейкой, а другая неподвижна.Несущий полосу рычаг в это времясовершает поступательное движение.Машина оборудована парой синхронноработающих механизмов, захватыва. ющих полосу за оба конца в крайнемлевом положении и перекладывающих 15 ее в крайнем правом положении 23.Однако в таком механизме обеспечивается Фиксация исполнительногомеханизма (останов колеса) только в двух заданных положениях, при чем интервал между двумя остановамивсегда постоянен.Цель изобретения - автоматическая установка исполнительного механизма в необходимое количество заданных положений с изменяемыми интервалами между ними, что позволяет расширить область его примененияДля достижения этой цели устройство для установки объекта в задан- ЗО ном положении, содержащее корпус сзубчатыми колесами, в которых выполнены пазы под палец, входной и выходной валы, содержит также три червячные пары, причем палец закреплен в ступице колеса средней червячной пары, жестко сидящего на валу, и сопряжен своими концами с пазами ступиц боковых зубчатых колес червячных пар, свободно установленных на валу, а на ступицах боковых зубчатых колес вне корпуса установлены наружные барабаны, н обечайках которых выполнены Фигурные отверстия под управляемыв шариковые Фиксаторы с датчиками положения, раз мещенными на закрепленных в корпусе делительных дисках, на концах вала 15 нне корпуса установлены внутренние, коаксиальные наружным, барабаны с соответствующими шариковыми фиксаторами и датчиками их положения, причем входной и выходной валы свя Р занн с червяком средней червячнойпары.На Фиг. 1 представлена кинематическая схема, в которую включено защищаемое устройство; на Фиг. 2 предлагаемое устройство, общий вид; на Фиг. 3 - разрез А-А на Фиг. 2; на Фиг. 4 - разрез Б-Б на Фиг. 2; на Фиг. 5 - разрез В-В на Фиг. 2. Кинематическая схема включает устройство 1 для установки объекта в заданном положении и привод к нему, содержащий электродвигатель 2 и дифференциал 3, который может иметь два положения, обеспечивая реверс передачи. На выходном валу дифференциала устанавливается кулачковая муфта 4 с демпфером, при включении которой крутящий момент переодается через зубчатые колеса 5 и 6 входному валу 7 со смонтированным на нем зубчатым колесом 8, входящим в зацепление с .колесами 9 и 10, свободно сидящими на валах 11 и 12. На этом же валу 7 установлены эвез дочки ценной передачи 14 и 14 а, передающие крутящий момент вала 13 и 12 при необходимости вращения того или другого вала в одном направлении с центральным валом 7. При не- р обходимости вращения валов 11 и 12 в противоположном направлении по отношению к вращению центрального вша 7 вращение передается посредством зубчатых колес 9 и 10. Включение вала 11 на зубчатую передачу производится кулачковой электро"магнитной муфтой 13, на цепную - муфтой 13 а, а включение вала 12 производится муфтами 15 и 16 соответственно. Такая кинематическая схема 60 обеспечивает автономное вращение валов 11 и 12 относительно друг друга и их реверс при работе от одного электродвигателя независимо от ревер. са диФАеренциала. 65 В корпусе 17 собственно устройства на валу 18 жестко посажено червячное колесо 19, входящее в зацепление с червяком 20, один конец которого кинематически связан с входным валом 7, а другой - с управляемым объектом, например выходным валом 21 (ходовым винтом) упорной линейки 22. На этом же валу 18 свободно посажены боковые червячные зубчатые колеса 23 и 24, входящие н зацепление с червяками 25 и 26, концы которых кинематически связаны с валами 11 и 12 электропривода. На ступице червячного колеса 19 средней червячной пары, ненец которого выполнен с учетом выбора зазора в зацеплении, жестко установлен палец 27, сопряженный своими концами с глухими пазами 28 и 29, выполненными в боковых ступицах червячных колес 23 и 24. На концах вала 18 вне корпуса 17 смонтированы внутренние барабаны 30 и 31, а на ступицах колес 23 и 24 установлены наружные барабаны 32 и 33, на обечайках которых выполнены фигурные отверстия 34, С обеих сторон корпуса 17 жестко крепятся дели- тельные диски 35 и 36 со шкалой 37 деления, по окружности которых установлено необходимое (в зависимости от программы) количество управляемых шариковых Фиксаторов 38 в положении, определяемом шкалой 37 деления.Цена деления шкалы 37 на диске находится в прямой зависимости какт центральной червячной пары 19 и 20, так и (в данном случае) от шага ходового винта, по которому перемещается упорная линейка 22. В корпусе шарикового фиксатора 38 располагаются электромагнит 39, взаимодействующий с шариком 40, который в исходном положении удерживается в полости корпуса Фиксатора шариками 41 с пружинами 42. На корпусе Фиксатора 38 над электромагнитом 39 установлендатчик положения - конечный выключатель 43, а сбоку корпуса Фиксатора 38 установлен датчик положения - бесконтактный путевой выключатель 44, скноэь паз которого проходит при своемфвращении пластина, установленная на наружных барабанах 32 и 33, В полости внутренних барабанов 30 и 31 по радиусу установлено по одному шариковому фиксатору 46 с шариком 47 и подпружиненным толкателем 48, взаимодействукщим с датчиком положения - конечным выключателем 49.Устройство работает следующим образом.При работе электродвигателя 2 кинематически приводится в днижение центральный червяк 20 и боковые черняки 25 и 26. В свою очередь, эти822160 15 20 25 ЗО 35 40 заданном положении позволяет автоматронных устройств и с тем же быстро 45 действием, так как в конечном ре 50 формула изобретения 60 Наружные барабаны 32 и 33 работают совместно, независимо друг от 65 червяки гоиводят во вращательное движение червячные колеса 19, 23 и 24, заставляющие вращаться вал 18 с внутренними барабанами 30 и 31 и наружные барабаны 32 и 33, причем внутренние барабаны 30 и 31 при своем вращении отстают на некоторый угол от наружных за счет разных передаточных чисел центральной червячной пары 19 и 20 и боковых - 23, 25 и 24, 26.1Рассмотрим сначала работу одной половины устройства, например правой.При вращении колеса 24 совместно с ним вращается и наружный барабан 33 и в процессе движения проходит своим Фигурным отверстием 34 под Фиксаторами 38. В зависимости от рабочего цикла определяется последовательность включения бесконтактного путевого выключателя, включа- .ющего электромагнит 39 на том илиином Фиксаторе. Программа задаетсяшаговым искателем (не показан).Пластина 45, вращаясь совместно снаружным барабаном 33, проходит попазу бесконтактного путевого выключателя 44, и если данный выключатель находится в рабочем положении в соответствии с программой,то он включает электромагнит 39,который давит своим сердечником нашарик 40, преодолевая усилие состороны пружин 42. Когда Фигурноеотверстие 34 наружного барабана33 окажется под Фиксатором 38, шарик 40 под воздействием сердечникаэлектромагнита 39 западет в отверстие 34 и остановит наружный барабан 33, а вместе с ним и колесо24 с пазом 28, расположение торцовкоторого соответствует положениюФигурного отверстия 34 относительно шкалы 37 на диске 36. При заладании шарика 40 конечный выключатель отключает соответствующую муфту 15 или 16 и Фиксирует положение барабана 33. Внутренние барабаны 30 и 31 продолжают вращаться. При достиженин Фиксатором 46 Фигурного отверстия 34, шарик 47 западает в фигурное отверстие 34 и конечный выключатель 49 отключает муфту 4, палец27 упирается своим концом в торецпаза 28, осуществляя точный Фиксированный останов червяка 20, к одному из,концов которого подсоединен управляемый объект, в данномслучае ходовой винт 21 упорной линейки 22 лнстогибочного пресса. При западании шарик 47 выталкивает шарик 40 в корпус Фиксатора 38, освобождая наружный барабан 33 для вращения его в соответствии с программой. Так же работает и другая половина устройств Фиксации вала. Цикл повторяется. друга. Один из них предназначендля нахождения заданного положенияпри поступательном движении объекта,другой - при его возвратном движении. В соответствии с этим отсчет шкалы на одном делительном диске,например диске 35, возрастает по часовой стрелке, а на диске Зб - против часовой стрелки,Если необходимо получить только два Фиксированных положения управляемого объекта, устанавливается по одному фиксатору как на правом 33, так и на левом 32 наружных барабанах, которые остаются неподвижными при данном рабочем цикле. Между ними вращаются внутренние барабаны, Фиксируя два точных останова управляемого объекта.Данное устройство позволяет получить такое количество Фиксированных положений, сколько Фиксаторов возможно установить по окружности диска 35 или 36 со шкалой 37 деления, т.е. практически необходимое количество фиксированных положений.Наружные барабаны с Фигурными отверстиями в их обечайках, смонтированных на одном валу с внутренними барабанами с возможностью вращения относительно друг друга и взаимодействующие с шариковыми флксаторами, автоматически устанавливаютнеобходимое количество заданных положений вала, а установленные наэтом же валу три червячных колесас пальцем на ступице среднего колеса, входящим в пазы ступиц боковых колес, обеспечивают точные остановы вала и управляемого объекта соответственно, в этих заданных положениях. Устройство установки объекта втически получить необходимое количество фиксированных положений безприменения сложных управляющих элекзультате быстродействие определяется механикой устройства. Если рассматривать это устройство как орган управления заднего упора листогибочного пресса, то производительность пресса возрастет во столько раз,сколько гибов необходимо осуществитьна обрабатываемой детали. Устройство для установки объектав заданном положении, содержащеекорпус. с зубчатыми колесами, в которых выполнены пазы под палец, входной и выходной валы, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения, оно содержит три червячные пары, причемпалец закреплен в ступице колесасредней червячной пары, жестко сидящего на валу, и сопряжен своимиконцами с пазами ступиц боковых зубчатых колес червячных пар, свободноустановленных на валу, а на ступицах боковых зубчатых колес вне корпуса установлены наружные барабаны,в обечайках которых выполнены фигурные отверстия под управляемые шариковые фиксаторы с датчиками положения размещенными на закрепленных вкорпусе делительных дисках, на концах вала вне корпуса установленывнутренние, коаксиальные наружным,барабаны с соответствуицими шариковыми фиксаторами и датчиками иХ положения, причем входной и выходной валы связаны с червяком средней червячной пары.5Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Кожевникова С.Н., Есипенко Я.И.,Раскин Я.М. Механизмы. М., "Маши 1976, с. 581, рис. 9.98.2. Там же, стр. 559-560,рис. 950 (прототип).