Программное коммутационное устройство
Иллюстрации
Реферат
ррgCAHmr, Д3ОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик »748539 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 03.01.78 (21) 2592301/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. К .
Н 01 Н 3/42
Н 01 Н 43/06
Государственный комитет
СССР (53) УДК 621.316. . 578. 1 (088.8) Опубликовано 15.07.80. Бюллетень № 26
Дата опубликования описания 25.07.80 по делам изобретений и открытий (72) . Автор изобретения
С. С. Семенов (71) Заявитель (54) ПРОГРАММНОЕ КОММУТАЦИОННОЕ УСТРОЛСТВО
Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано в устройствах, требующих программного управления, например, в станках с программным управлением, в испытательных стендах и т. д.
Известны программные коммутационные устройства, содержащие электродвигатель с редуктором, вал с кулачками, коммутацион ные элементы и рычажные механизмы, передающие воздействие кулачков на коммутационные элементы (1), (2) и (3).
Эти устройства обладают низкой точностью, обусловленной тем, что весь цикл работы их происходит за один оборот вала с кулачками.
Известно программное коммутационное устройство, состоящее из электродвигателя с редуктором, вала с кулачками, рычагов с роликами и коммутационных элементов (4).
Однако это устройство также обладает . низкой точностью, так как рабочий цикл происходит за один оборот вала с кулачка=-ми.
Цель изобретения — повышение точности устройства.
Указанная цель достигается тем, что в программном коммутационном устройстве, содержащем электродвигатель с редуктором, вал, с закрепленными на нем дисками (кулачками), связанными через ролики рычажного механизма с коммутационными элементами, на валу, рядом с каждым диском, установлены зубчатые пары с внутренним зацеплением, состоящие из зубчатых колес с наружными зубцами, закрепленных на валу, и зубчатых колес с внутренними зубцами, установленных с возможностью свобод. ного вращения в центрирующих роликах эксцентрично валу, образующие совместно с дисками звенья, между которыми жестко на валу установлены разделительные шайбы, при этом на диске и на колесах с внутренними зубцами каждого звена выполнены пазы, а длина роликов выбрана из условий обеспечения перекрытия диска и зубчатых колес с внутренними зубцами.
На фиг. 1, 2 и 3 представлено временное программное коммутационное устройство;
- на фиг. 4 — программное коммутационное устройство в качестве датчика положения.
На корпусе 1 (фиг. 1, 2, 3) закреплены электродвигатель 2 с редуктором 3, коммутационные элементы, например, микропереключатели 4 (фиг. 2) ось 5. На валу 6, 748539 установленном в корпусе 1 на подшипниках
7, неподвижно закреплены с помощью гайки
8 и буртика 9 зубчатые колеса 10, диски 11 и разделительные шайбы 12. Каждое зубчатое колесо 13 удерживают ролики 14 в зацеплении с соответствующим зубчатым колесом 10 и обеспечивают свободу их вращения.
Диски 11, с прилегающими к ним зубчатыми колесами 10 и 13, сгруппированы в звенья. Каждое звено состоит из одного диска 11 и одной, или нескольких пар зубчатых колес 10 и 13. Между звеньями установлены шайбы 12, при этом зубчатые колеса
13 размещаются между разделительными шайбами 12 и дисками 11. На оси 5 установлены со свободой углового перемещения в плоскости вращения каждого звена толкатели 15. Толкатели 15 имеют ролики 16, регулировочные винты 17 и вырезы 18. Пружины 19 прижимают ролики 16 толкателей
15 к дискам 11 и зубчатым колесам 13 в радиальном направлении. Диски 11 и зуб- 24 чатые колеса 13 имеют на периметре по одному пазу 20 и 21 соответственно.
Временное программное коммутационное устройство работает следующим образом.
2$
При подаче питания на синхронный (или шаговый) электродвигатель, вал 6 вращается, при этом между дисками II и зубчатыми колесами 13 возникает относительное угловое перемещение и, соответственно, перемещение пазов 20 относительно пазов 21. Ço
Числа зубцов зубчатых колес 10 и 13 подобраны так, чтобы за цикл происходило лишь однократное совпадение пазов 20 дисков ll и пазов 21 зубчатых колес 13 под каждым из роликов 16 толкателей 15. При вращении вала 6 ролики 16 катятся по образующим
ss дисков 11 и зубчатых колес 13, опираясь на них. При одновременном совпадении паза 20, диска 11 с пазами 21, зубчатых колес 13, ролик 16 толкателя 15 под действием пружины 19 входит в паз 20 диска 11. Тол- 40 катель 15 перемещаясь при этом вокруг оси
5, нажимает на приводной элемент микропереключателя 4, который выдает соответствующую команду.
При дальнейшем вращении вала 6 толкатель 15 вновь выходит из паза 20 диска 11 и последующее западание ролика !6 толкателя 15 в этот же паз 20 произойдет через число оборотов вала, которое соответствует расчетному временному циклу данного звена устройства. so
Максимальный цикл имеют звенья, состоящие из максимального количества зубчатых колес 13. Так, в приведенном примере максимальный цикл имеют звенья, состоящие из диска 11 и двух зубчатых колес 13 (фиг. 1, 3), которые и определяют временной цикл устройства в целом.
Перестройку программы производят следующим образом: отпускают зажимную гайку 8, придерживая вал 6 с помощью ключа за буртик 9, угловым перемещением зубчатых колес 10 и 13 и дисков 11 устанавливают их в новые (расчетные) положения. После выставки зубчатых колес и дисков зажимную гайку затягивают: временное программное устройство настроено на новую программу.
В отличии от описанного временного программного коммутационного устройства, в этом устройстве имеется перекидной рычаг
22, установленный на оси 23, с гребнем 24, обеспечивающий получение информации о знаке рассогласования положения вала устройства с заданным положением.
Устройство работает аналогично описанному временному программному коммутационному устройству с той лишь разницей, что число зубчатых пар и числа зубцев зубчатых колес подбираются таким образом, чтобы совпадение пазов 20 и пазов 21 проходило один раз на всем рабочем диапазоне вращения вала. При одновременном совпадении пазов 20, диска Il и пазов 21. всех зубчатых колес 13 одного звена ролик перекидного рычага 22 под действием пружины
25 входит в зацепление с пазом диска и, перемещаясь вместе с ним, перебрасывается с одной стороны звена на другую (на фиг. 4 — положения 1 в положение 2, или наоборот в зависимости от направления вращения), вызывая при этом через толкатель срабатывание микропереключателя.
Эффективность применения данного устройства заключается в повышении точности выдачи команд за счет увеличения количества оборотов вала в цикле, в случае использования устройства в качестве временного, или в качестве командоаппарата, и за счет увеличения количества оборотов вала в рабочем диапазоне вращения вала, в случае применения устройства в качестве датчика положения.
Программное коммутационное устройство может быть применено также и в качестве командоаппарата или датчика положения, при этом точность выдачи команд повышена по сравнению с однооборотными устройствами примерно в такое число раз, какое передаточное отношение имеется в редукторе между отсчетным валом объекта и валом предлагаемого устройства.
Формула изобретения
Программное коммутационное устройство, содержащее электродвигатель с редуктором, вал, с закрепленными на нем дисками, связанными через ролики рычажного механизма с коммутационными элементами, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено центрирующими роликами, разделительными шайбами и зубчатыми парами с внутренним зацеплением, 748539
5 которые состоят из зубчатых колес с наружными зубцами и зубчатых колес с внутренними зубцами, зубчатые пары установлены на валу рядом с каждым диском так, что зубчатые колеса с наружными зубцами закреплены на валу, а зубчатые колеса с внутренними зубцами установлены с возможностью свободного вращения в центрирующих роликах эксцентрично валу, при этом зубчатые пары образуют совместно с дисками звеньев, между которыми жестко на валу установлены разделительные шайбы, а на диске и на зубчатых колесах с внутренними зубцами каждого звена выполнены паь зы, причем длина роликов рычажного механизма выбрана из условий обеспечения перекрытия диска и зубчатых колес с внутренними зубцами.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Патент США № 3821503, кл. 200-38, 1973.
2. Патент США № 3566051, кл. 200-38, 1969.
3. Патент США № 3330917, кл. 200-38, о 1965.
4. Патент США № 3569992, кл. 200-38, 1969.
748539
Составитель Н. Кузнецова
Редактор Г. Волкова Техред К. Шуфрич Корректор В. Синицкая
Заказ 4373/14 Тираж 844 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4