Делительное устройство
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в высокоточных технолопгческих системах в 1сачестве угловых делительных узлов или устройств углового отсчета . Цель изобретения - повышение точности за счет обеспечен1тя автоматизированного позиционирования планшайбы без накопления ошибки шага поворота . Планшайба в начале процесса
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН,БО, А1
В 23 Я 15/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н А ВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
0 1
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ
f10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ ССО (21) 4153004/31-08 (22) 28.11.86 (46) 30.03.89. Бюл. Р 12 (71) Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса (72) N.M.Грицюс, В.Л.Мельнинкайте, Г. П.Бакшис, А.А.Еинетас, И.10.Скучас и P.Ê.Ìàðêÿóñêàñ (53) 621.941 (088.8) (56) Авторское свилетельство СССР
Ф 443744, кл. В 23 0 16/02, 1973. (54) ДЕЗПИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к машиностроению н может быть использовано в высокоточных технологических системах в качестве угловых делнтельных узлов или устройств углового отсчета. Пель изобретения — повышение точности за счет обеспечения автоматнзированного позиционирования планшайбы без накопления ошибки шага поворота. Планшайба в начале процесса
1468715
П 0 3 з l цИ о! I t t p 0 I3 3! 111 я и :. ХОДИ т с я В ПОЛН O M зацеплении зусзчлтых венцов. После подъема пллн1>1лйбы начинается ее поВОРОТ PO 3 "terË!t!>ОГО УГЛ013 ОГО ПОЛОЯСЕПИЯ. шлго1зого дззиглтеля, При переходе от од1 ой позиции к другой редуктор двиглтезся выполняет определенное задл 1цэе число шагов. Однако всегда имеющаяся погрешност1. редуктора наклплгпзлется и становится равной произведению погрешности одного шага ре,цукторл нл общее число шагов. Эта погргшность отражается нл положении оси пллншлйбы, поэтому при спуске нл данной позиции планшлйбы из-за погргсяности зубчатые венцы планшлйбы и оснoвлlсия пе будут точно совпадать.
11лличие зубчатой мудясы, расположенной между осью 1 11ллншлйбы 2 и осью подъемл при спуске обеспечивает их рассоединение, когдл. зубчатые венцы
3 и 4 со 1риклслзотся, и пллншайба входит в злцеплеппе свободно. При о середном подъеме планшайбы 2 после заданной паузы угловое положение оси
Изобретение относится к млшинострогни1о II можс I быть использовлно в
1зысокоточных технологических системлх в качестззе угл01зых делительных узлов 111ш устройств угловогс отсчета.
Цель изобрете.гпя — иовьпиение точ11ости зл счет обеспечения лвтоматизир он л ни о г о t to 3 t t öl tot l èp oâ à lt ètt ил лнш айбы без нлкопления ошибки шага поБ 01>О TG .
Нл чертеже представлена структурнля схема устройстгл В Опущешзом положении вгрхнегo диска.
Нл оси 1 я;ec t Iio >>e I IIIIOHxrett Itepxttlltt диск пллншлйбы 2, нл торцовой поверх11ости которого нарезан зубчатый венец 3„ сопряженный с зубчатым венцом
4, It Нл ниж1 гм ко11цг оги 1 жестко укрезгленл верхняя полумуфтл 7 с нарезанным нл ге поверхности зубчатым неf{LIoM соп1)яжettltbtt t с Ilдеllтичным зубчатым венцам нижltсй полумуфты 8, подъема не соответствует угловому положению планшайбы, так как она поворачивалась, свободно входя в зацепление зубчатых венцов. Однако нижняя полумуфта до соприкосновения с верхней полумуфтой может свободно вращаться на оси подъема и, входя в зацепление с верхней поспумуфтой, она поворачивается на угол, равный накопившейся погрешности на предыдущем цикле позиционирования. При дальней-шем поднятии оси подъема полумуфты сжимаются. Сжю1ается также цилиндрическая пружина, которая, в свою очередь, сжимает пружиннузо пластину, фиксирующую нижнюю полумуфту «Ia оси подъема. После полного подъема планшайбы начинается очередной повороз. планязайбы на заданный угол. При этом начальшая ошибка положения редуктора компенсирована пово1зотом нижней полумуфты, и погрешности предыдущего цикла не имеют значения при переводе планшайбы на другую угловую позицию. 1 ил. 2 установленной»а оси подъема через цилиндрическую пружину 9 и пружинную пластину 10, опертую на внутренгпою канавку 11 полумуфты 8. На. Оси 12 5 также установлено червячное колесо 13, сопряженное с червяком 14, установленным на оси шагового двигателя 15. Двигатель закреплен на держателе 16, прикрепленном к оси 12 и 1 О имеющем направлязощие, которые позволязот перемещаться дгржателзо 16 вв рх и вниз. Ось 12 посредством подшипн11ков ус15 тлновлена в держателе 16 и своим концом опирается;1л одно плечо коромысла 17. устлновлгн11ого на опоре 18. Другой конец коромысла 17 соединен с эксцентриком 19, установленным на оси 20 вместе с червячным колесом 2О 21, сопряженн >IM с червяком 22, установленным на оси электродвигателя 23, закрепленного на держателе 24, Шаговый двигатель 15 через усилитель 25 мощности и ключ 26 подключен к задающему генератору 27. Выход, 1468715 35 Устройство работает следующим образом. В ручном режиме работы устройства подъем, т.е. вывод из зацепления зубчатых венцов планшяйбы 2 и основания 5, производится поворотом ручки 44 на 90 по часовой стрелке, и по кинематической цепи эксцентрик 45 — втулка 6 — центрирующяя ось 1 поднимается пляншайба 2. Поворот планшайбы осуществляется рукой, а отсчет снимяетсл по показаниям лимба 47 и нониуса 48, В автоматическом режиме по командам блока управления или в программном режиме по заданной программе при переключении переключателя 43 в положение 1 (высокий уровень на третьем входе элемента 37 И) подается сигнал высокого уровня (единица). До тех пор, пока предварительно установленная величина паузы в блоке 36 иеньше числового значения 55 ключа 26 через счетчик 28 подключен к входу индикатора 29, а через счетчик 30, блок 31 установки величины угла и триггер 32 — к второму входу 5 счетчика 28. Выход блока установки величины угла еще соединен с первым входом элемента ИЛИ 33. Опорный генератор 34 через счетчик 35 подключен к блоку 36 установки паузы. Выход блока 36 через элемент И 37 и элемент ИЛИ 33 подсоединен к входу установки единицы триггера 38, выход которого через усилитель 39 мощности подключен к элект- 15 родвигателю 23. Переключатель 40 подъема подключен к входу установки единицы триггера 32 и входу элемента ИЛИ 4 1, выходом подключенного к второму вхо- 20 ду установки нуля триггера 38. Переключатель 42 спуска подключен к входу сброса счетчика 35 и второму входу элемента И 37, к третьему входу которого подсоединен 25 переключатель 43 пуска устройства. Механизм ручного управления состоит из ручки 44 и эксцентрика 45, насаженного на вал 46. На планшайбу 2 надет лимб 47, а на основание 5— нониус 48. Концевой выключатель 49 прикреплен к основанию 5 и связан с планшайбой рычагом 50. Выход концевого выключателя 49 подключен к четвертому входу элемента И 37. счетчика 35, ня его выходе — сигнал низкого уровня (логический нуль), следовательно и на первом входе элемента И 37 сигнал низкого уровня. Б начальном состоянии, т.е. при опущенной планшайбе, переключатель 42 и концевой выключатель 49 выдают сигналы высокого уровня, а также ня втором и третьем входах элемента И 37 — сигналы высокого уровня ° Таким образом, совпадение на входах элемента И 37 отсутствует и на его выходе — сигнал низкого уровня, который не влияет на триггер 38, который от высокого уровня сигналя переключателя 42, действующего через элемент ИЛИ 41, находится в состоянии нуля, Когда под воздействием ° сигналов с генератора 34 числовое значение счетчика 35 превышает значение паузы, установленной в блоке 36, на выходе последнего появляетсл сигнал высокого уровня и на всех входах элемента И 37 осуществляется совпадение сигналов высокого уровня, что вызывает появление сигнала высокого уровня на выходе элемента И 37, который через элемент ИЛИ 33 переводит триггер 38 в единичное состояние. Триггер 38 включает усилитель 39 мощности, сигнал с которого подается к электродвигателю 23, что приводит к вращению его якоря. Якорь, вращая червяк 22, посредствои червячного колеса 21 поворачивает ось 20 вместе с эксцентриком 19. При этом эксцентрик 19, перемещая вниз одно плечо коромысла 17, установленного на опоре 18, другим концом поднимает вверх ось 12, ня которой посредством подшипников уста— новлен держатель 16 и через пружину 9 и пружинную 1тлястину 10 — нижнлл полуиуфтя 8. При подъеме шгкней полумуфты при ее свободном вращении с осью 12 достигается ее контакт с зубчатыми венцами верхней полуиудзты 7, при этом оня устянавливаетсл строго по угловому положению вер,IIpI!) диска 2. В то же время сжимяетсл пружина 9, сжимая и канавку 11 нижней полумуАты 8, в которую упирается пружинная пластина 10, фиксирующая положение нижней полумуАты 8 относительно оси 12 ° Далее при попллтии оси 12 поднимается и ось 1. Ось 1 перемещяетсл вверх во втулке 6, и зубчатый венец 3 пляншайбы 2 выхо1468715 дит из за11епззения с зубчатым венцом 4 ос«ов»ния 5. в При повороте оси 20 на 180 эксце«трик 19 воздействует на переклзочатель 42, сигнал которого устанавливает триггер 3? в едини г«ое состояние и через элемент ИЛИ 41 триггер 38 в нулевое состоя«ие, тем самым выключая усилитель 39 и останавливая вращение якоря электродвигателя 23. Сигнал триггера 32 открьпзает ключ 26, и с задающего генератора 27 начин»1от поступать импульсы к счетчикам 28 и 30, а через усилитель мощност11 25 — к шаговому электродвигатез«о 15. 51корь электродвиг»теля 15 через чер;зяк 14 повора -тивает червяч«ое колесо 13 «а определенный угол, который иредварителзнзо з»дается в блоке 3 1 установки угла. Червячное колесо 13 через ocI 12, пружиьлзую пл»сти«у 10, зубчатые полумуфты 7 и 8 вр»щ»ет ось 1 ззместе с верхним диском «» заз-.»«ный угол. Когда числовое значение на счетчике 30 преззьпп»ет зад»нное числовое зн»чение в блоке 31, последний вырабатывает сигнал, уста«»вливающий триггер 32 в 1зулевое состояние, а через элемент 33 триггер 38 в еди«ич«ае состояние и сбрасываюп1ий вход счетчика 30, Сиг«BI триггера 32 закрывает ключ 26 и прекращает поступление импульсов с генер»тора 27, тем самым ост»«»ззлив»я п»го|зый двигатель 15 поворота пла«1п»11б11. Р> этот момент сиг«ал триггера 38 включает усилитель 39 мощности, и якорь электродвигателя 23 «а ишает вращ»ться, вр»щ»я черззя1; 22. !ервячное колесо ?1 повор»чив»ет ось 20 вместе с эксцентр11ком 19, перемещающим коромысло 17, 0eI 12 ззместе с пружи«ой 9, пруz О Прп повороте оси 20»а угол 180 эксцентрззк 19 11ерекл1очает переклзочатель 42, сиг«»л высокого уровня которого через эззеззе1гг ИЛИ 41 и триггер 38 ост11«1зззпив1зет вращение электродвзггателя 23, тем самым злканчивая спуск пла«шайбы 2. Сигнал с переключателя 42 также сбрасьзвает счетчик 35. Устройство прихопит в исходное состояние. С этого моме«та счетчик 35 начи«ает считать импульсы заново, и после заданного числ», соответствую1пего 10 паузе, заданной в блоке Зб, снова на выходе элемента И 37 образуется угла управлять микропроцессором, то устройство может р»ботать по любой программе, реализуемой да«ным микропроцессором. Паузой задается, напри2Q мер, время осуществления технологической опер»ции и» определенной позиции, а величиной угла — требуемый очередной угол поворота планшайбы для осуществления следузошей техноло25 гической операции. Концевой выключатель 49 индицирует наличие сцепления зубчатых венцов верхнего диска и основания. При отсутствии этого сигнала цикл рабо31" ты прекращается до тех пор, пока не появится сигнал о надежном сцеплении, так как только при этом возможна работа элемента,И 37. Числовое значение угла поворота фиксируется индикатоззом 29. Сочетание в предлагаемом устройстве системы осуществления соответствующих движений пл»нш»йбы с использованием зубчатой муфты, состоящей 10 из полумуфт 7 и 8, позволяет достичь автоматическое или программное позиционирование пла«шайбы без накопления ошибки углового позиционирования, так как при каждом новом цикле gg позиционирования полумуфта 8 точно входит в зацепление с верхней полумуфтой 7 свободным поворотом н» угол, равный ошибке, которая нак»пливаясь при повороте пла«шайбы из-за неиде50 аль«ого соответствия шага двигателя i5 в пересчете «а ось 1, т.е. погреш«ости ОЧ, равной при од«ом позицио«иров»«ии ошибке 4 Ч = д111. п, где п — число шагов. r5 формул» и з о б р е т е «и я ДЕЛ1ЗтЕ>1ЬНО» УСтРОИСтВО, СОД«Рж»щее пла«ш»йбу и ос«ование, «» торцах сигнал высокого уровня, и процесс ловторяетсл. Очевидно, что если блоком 36 уста15 новки паузы и блоком 31 установки 1468715 20 Составитель А.Семенова Техред Л. Сердюкова Корректор Т. Колб Редактор Л.Веселовская Заказ 2460 Тираж 894 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãopîä, ул. Гагарина, 101 которых расположены зубчатые венцы, причем ось планшайбы установлена во втулке, жестко связанной с основани ем, исполнительный механизм поворота планшайбы, механизм подъема планшайбы, связанный с планшайбой через :убчатую муфту, а также концевые выключатели и схему управления, связанную с электродвигателями подъема и поворота планшайбы, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности, выходной элемент исполнительного механизма подъема планшайбы установлен с возможностью взаимодействия с осью планшайбы и связан с планшайбой через введенную в устройство пружинную пластину, концами установленную в канавки, выполненные в нижней полумуфте, устройство снабжено пружиной, предназначенной для удержания нижней полумуфты в верхнем положении и размещенной между нижней полумуфтой и механизмом поворота планшайбы, причем исполнительный механизм поворота планшайбы с осью установлен с возможностью подъема по введенным в устройство направляющим, выходной элемент исполнительного механизма 30 подъема планшайбы установлен с возможностью взаимодействия в нижнем положении с введенным переключателем подъема, в верхнем положении — с введенным переключателем спуска, а схема управления выполнена в виде соединенных последовательно задающего генератора, ключа и первого усилителя мощности, выход которого связан с электродвигателем подъема план- 4р шайбы, а схема управления снабжена первым и вторым усилителями мощности, первым и вторым триггерами,первым и вторым элементами ИЛИ, элементом И, первым, вторым и третьим счетчиками, блоком установки угла, блоком установки паузы, индикатором, задающим генератором, ключом, опорным генератором и переключателем пуска, при этом выход задающего генератора связан с ключом, второй вход которого соединен с выходом первого триггера, а выходы — с первым и вторым счетчиками и через первый усилитель мощности с электродвигателем подъема планшайбы, выход первого счетчика соединен с индикатором, вход второго счетчика связан с выходом блока установки угла, а выход, — с входом блока установки угла, выход которого связан с входом первого триггера и вхопом первого элемента ИЛИ, второй вход первого триггера связан с лереключателем подъема, с которым также связан вход второго элемента ИЛИ, вход третьего счетчика связан с выходом опорного генератора, а выход— с входом блока установки паузы, переключатель спуска связан с входом второго элемента ИЛИ, входом третьего счетчика и входом элемента И, другие входы элемента И связань. с переключателем пуска, с выходом блока ус.тановки паузы и концевым выключателем, а выход элемента И соединен с входом первого элемента ИЛИ, гходы второго триггера связаны с вьгхогами первого и второго элементов ИЛИ, выход — с входом второго усилителя мощности, выход которого связ".H с электродвигателем говорота планшайбы.
