Автооператор

О П И С А Н И Е 1 ц 770745ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспубликОпубликовано 15.10.80. Бюллетень38Дата опубликования описания 25.10.80 ао делам иэооретений и открытий(72) Авторы изобретения О. Н. Вертоградов, С. Д. Вертоградова, Ю. Г. Лопаков и О. А. Кульбанова Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт теплоэнергетического приборостроения и Смоленский авиационный техникум(54) АВТООПЕРАТОР 1Изобретение относится к приборо- и машиностроению и предназначено для автоматизации ряда операций механосборочного производства, например, загрузки, стапелирования, сборки и т. п.Известен автооператор, содержащий корпус, захватное устройство и привод перемещения штанги, на выходном валу которого установлены кулачки 1.Известный автооператор имеет сложную конструкцию и большие габариты.С целью упрощения конструкции и уменьшения габаритов штанга автооператора снабжена фланцем, а кулачки расположены по разные стороны от оси перемещения штанги, причем ось вращения кулачков перпендикулярна оси перемещения штанги,Кроме того, в кинематической цепи привода установлена червячная передача, а кулачки установлены на выходном валу червячного колеса, по обе стороны от него.На фиг. 1 показан автооператор, разрез; на фиг, 2 - вид А на фиг, 1; на фиг. 3 - , вид Б на фиг. 1; на фиг. 4, 7, 9, 11 и 13 - схемы вариантов угловых положений выходного вала; на фиг. 5, 6, 8, 10, 12 - схемы вариантов линейных положений выходного вала и угловых положений кулачков вход 2ного вала; на фиг. 13 - сборный кулачок; на фиг. 14 - вариант автооператора с полым выходным валом.Корпус предлагаемого автооператорасборный и состоит из основания 1 (см. фиг. 1 52, 3), обечайки 2 и крышки 3. На основании 1 укреплен корпус 4 входного вала 5, представляющего собой ведомый вал понижающей передачи, например, червячной, ведущий вал 6 которой соединен с редукторным электродвигателем 7. На консольных концах входного вала 5 жестко укреплены два кулачка 8 и 9, Форма и размеры элементов кулачков 8 и 9 определяются заданными законами движения выходных элементов автооператора.Для самой распространенной в практи ке автоматизации симметричной П-образной траектории (захватывание объекта подъем в перен - опускание - расфиксация объекта - подъем - возврат - опускание) кулачки 8 и 9 выполняются одинаковыми например, такими, как показано на 20 фиг. 3, Их наружные контуры описаны радиусами К, и К е с прямолинейными переходами. При необходимости уменьшения ускорений движения выходного вала прямолинейные участки контуров кулачков 8 и 93заменяются другими большого радиуса. Радиусы Кз ступиц кулачков 8 и 9 выполнены меньшими, чем Ки Ка Т, е. КзК К,. Упрощенно, каждый из кулачков 8 и 9 можно охарактеризовать как планку с тупым 10 и острым 11 концами, расположенную по одну сторону от оси ступицы (оси входного вала 5).Выходной вал 12 выполнен грибообразным и имеет головку 13. Конструкция выходного вала может быть как цельной (фиг. 1), так и сборной. Выходной вал 12 сидит в направляющей втулке 14. Пружина 15, имеющая возможность вращаться вместе с выходным валом 12 благодаря подшйпнику 16 и кольцу 17, постоянно прижимает торец головки 13 (непосредственно или через фрикционную накладку 18) к одному из кулачков 8 и 9 входного вала 5.Наличие пружины 15 позволяет эксплуатировать автооператор при любой ориентации выходного вала 12, вниз, вбок и т. п. Кулачки 8 и 9 входного вала расположены в плоскостях, лежащих по разные стороны от центра торца головки 13 выходного вала 12. Пересечение осей входного 5 и выходного 12 валов, показанное на фиг. 1, 2, 3, является необязательным, На головке 13 укреплены, например, винтами 19 (фиг. 3) регулируемые упоры 20 и 21 (фиг. 1, 2, 3). Упоры 20 и 21 (как и кулачки 8 и 9) одинаковы по конструкции и размерам, но имеют разную нумерацию только для удобства описания работы автооператора. На выходном валу 12 укреплена ручка 22 с захватом 23, например, вакуумным. В корпусе автооператора помещена стойка 24, ось которой параллельна оси выходного вала 12.Пусть исходное положение автооператора такое, как показано на фиг. 1, 2, 3, т. е, упор 21 прижат к стойке 24, расстояние Н от оси входного вала 5 до торца головки 13 выходного вала 12 равно радиусу К(Н = К ), Кулачок 8 расположен выше кулачка 9 и просвет между ними горизонтален ( а = 0). За исходное выбрано нижнее левое положение выходного вала 12 (захвата 23).Допустим, что входной вал 5 начинает вращаться по часовой стрелке (стрелка С на фиг. 3). В результате этого движения в паре кулачок 8 - головка 13 вала 12 возникает сила трения Рв, стремящаяся развернуть головку 13 против часовой стрелки, как показано на фиг. 4. Но поворачиваться головке 13 не позволяет упор 21, воздействующий на стойку 24 с силой Ра. Выстой выходного вала 12 в левом нижнем положении продолжается пока под торцом головки 13 находится радиусная (г = К 2) часть кулачка 8. После этого острый конец 11 кулачка 8 поднимает головку 13 (см. фиг. 5), прижимая упор 21 к стойке 24. Этим обеспечивается прямолинейность восходящей части траектории захвата 23, Подъем продолжается до тех пор, пока радиусная часть острого конца 11 кулачка 8 не придет в точ 4ку Р (фиг. 5), принадлежащую плоскости, параллельной оси выходного вала 12, и в которой лежит ось входного вала 5, (далее будем определять такое положение как привод на осевую линию). С этого момента начинается кратковременный выстой выходно- % го вала в верхнем левом положении. Выстойзаканчивается тогда, когда торца головки 13 будут касаться оба кулачка 8 и 9 (положение на фиг. 6). В этот момент на головку 13 действует силы трения Р, и Р , приложенные с разных сторон от центра торца го 4 ловки 13 (фиг. 7). В частном случае, показанном на фиг. 7, силы трения обоих кулачков 8 и 9 о головку 13 равны (Р, = Р) и сила воздействия упора 21 на стойку 24 равна нулю (Ра = О). Затем кулачок 8 от- Оходит от головки 13 (см. фиг. 8) и она под действием силы трения Р поворачивается вправо (см. фиг. 9), оставаясь в верхнем положении, пока ее торец опирается на радиусную часть тупого конца кулачка 9, Этот конец профилируется так, чтобы упор 20 ьо приходил в соприкосновение со стойкой 24после того, как конец Е радиусной части пройдет осевую линию (см, фиг. 10), когда поворот головки 13 происходит с замедлением, а ее опускание - с ускорением, При этом условии встреча упора 20 со стойкой 24 (см. фиг. 11) происходит практически безударно, после чего захват 23 движется по прямолинейной нисходящей части траектории. Это движение заканчивается выстоем в нижней правой точке траектории в течение времени, пока кулачок 9 касается головки 13 поверхностью малого радиуса К г.Когда входной вал 5 поворачивается наугол 4 = 180 от исходного положения, автооператор совершает половину цикла. За вторую половину цикла (180(4360) выходной вал 12 возвращается в исходное положение по траектории, аналогичной траектории первого полуцикла.Изменением профилей кулачков 8 и 9получаются иные траектории рабочих движений автооператора.В условиях эксплуатации с частнымипереналадками целесообразно выполнять кулачки 8 и 9 сборными, например, из втулки 25 со множеством радиальных резьбовых отверстий, в часть которых ввернуты 4 ю резьбовые штыри 26 (см. фиг, 13). Выходной вал 12 может выполняться полым, как показано на фиг, 14. При этом втулка 14 заменяется на стержень - направляющую 27, укрепленную, например, на корпусе втулки 14. Крышка 3 и обечайка 2 заменяются вэтом варианте легким кожухом 28. Кожухом 29 закрывается и проем в выходном валу 12.Итак, выполнение выходного вала автооператора грибообразным, размещение входного вала с кулачками под торцом головки выходного и расположение кулачков входного вала в плоскостях, лежащих по разные стороны от центра торца головки, позволяютисключить передачи между входным и выходным валами. Это значительно упрощаетконструкцию и позволяет уменьшить габариты автооператора. формула изобретения1. Автооператор, содержащий корпус, захватное устройство и привод перемещения штанги, на выходном валу которого установлены кулачки, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и уменьшения габаритов, штанга снабжена фланцем,а кулачки расположены по разные стороныот оси перемещения штанги, причем осьвращения кулачков перпендикулярна осиперемещения штанги.2. Автооператор по п. 1, отличающийсятем, что в кинематической цепи приводаустановлена червячная передача, а кулачки установлены на выходном валу червячного колеса, по обе стороны от него.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе101. Патент США385496, кл. 214 - 1,опублик, 1974.770745 Фиг. 10 Сос Техре Тираж Государственного коми ела м изобретений и от сква, Ж - 35, Раушская Патент, г. Ужгород, уб., д. 4/ Проектна едактор Н. Аристовааказ 7354/16ВНИИПИпо3035, МФилиал ППП Фтавитель В. Ушд К, Шуфрич1160 аковКорр Подп тета ССС крытий тор Н. Бабиненое