УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЕМ ПОДВИЖНОГО УЗЛА СТАНКА Российский патент 2008 года по МПК B23Q15/20 

Изобретение относится к области машиностроения, в частности станкостроению, и может быть использовано в станках с возвратно-поступательно движущимися узлами.

Известен аналог-описание изобретения к авторскому свидетельству СССР №350634, МПК B23q 15/02, опубл. в бюл. №27, 13.IX.1972, в котором устройство дистанционного управления длиной хода гидрофицированных узлов станков, выполненное в виде струйного золотника, связанного с силовыми элементами проводника и электрической сравнивающей частью в виде задающих сельсинов и сельсина-датчика, отличается тем, что с целью улучшения эксплутационных характеристик устройства сравнивающая электрическая часть взаимодействует со струйным элементом струйного золотника, управляющего силовыми элементами гидропривода. Кроме того, сравнивающая электрическая часть выполнена в виде электрического датчика.

Недостатки: не надежно в эксплуатации, сложность и дороговизна изготовления.

Известен аналог-описание изобретения к авторскому свидетельству СССР №365687, МПК G05B 19/04, опубл. в бюл. №6, 08.I.1973, в котором устройство для автоматического управления длиной хода возвратно-поступательного перемещения рабочего органа, содержащее сельсин-датчик положения рабочего органа, соединенный с двумя сельсин-приемниками-задатчиками координат точек реверса, одни выходы которых подключены к соответствующим фазочувствительным усилителям, отличающееся тем, что с целью повышения точности реверсирования и расширения диапазона изменения длины хода в качестве фазочувствительных усилителей использованы усилители по схеме с общим эмиттером и общим сопротивлением обратной связи, подключенным к другим выходам сельсинов-приемников.

Недостатки: не надежно в эксплуатации, сложность и дороговизна изготовления.

Наиболее близким техническим решением является устройство для управления перемещением подвижного узла станка, содержащее на подвижном узле упоры (флажки), перемещающиеся по направляющей планке и воздействующие на путевые переключатели, закрепленные на подвижном узле (см. Дащенко А.И. и др. Конструкции и наладка агрегатных станков, М., "Высшая школа", 1970, стр.278-281).

Недостатки: невозможность дистанционной переналадки длины хода подвижного узла.

Технический результат: повышение точности реверсирования, расширение диапазона изменения длины хода подвижного узла, повышение надежности в эксплуатации, упрощение и удешевление устройства.

Это достигается за счет того, что устройство для управления перемещением подвижного узла станка, содержащее неподвижный узел, и флажки, размещенные с возможностью перемещения в направляющем пазу неподвижного или подвижного узла и воздействующие на путевые переключатели, расположенные на подвижном или неподвижном узле, отличающиеся тем, что оно снабжено электромагнитом, установленным между путевыми переключателями на подвижном или неподвижном узле, а флажки размещены на немагнитных подвижных опорах и включают ферромагнитные площадки с возможностью перемещения немагнитной подвижной опорой каждого из них при взаимодействии с электромагнитом.

При необходимости электромагнит с путевыми переключателями можно установить на неподвижном узле, а флажки с ферромагнитными площадками - на подвижной опоре станка.

В одном из аналогов устройство для управления перемещением подвижного узла станка выполнено в виде струйного золотника, связанного с силовыми элементами проводника, и электрической сравнивающей частью в виде задающих сельсинов и сельсина-датчика, причем сравнивающая электрическая часть взаимодействует со струйным элементом струйного золотника, управляющего силовыми элементами гидропривода. В другом аналоге устройство выполнено в виде сельсин-датчика положения рабочего органа, соединенного с двумя сельсин-приемниками-задатчиками координат точек реверса, одни выходы которых подключены к соответствующим фазочувствительным усилителям, в качестве которых использованы усилители по схеме с общим эмиттером и общим сопротивлением обратной связи, подключенным к другим выходам сельсинов-приемников. Оба эти устройства сложны и дороги в изготовлении, так, схема с сельсинами сложная и дорогая в изготовлении, ненадежна в эксплуатации по конструкции. Система электрической сравнивающей части в виде задающих сельсинов и сельсина-датчика, система сельсин-датчика положения рабочего органа, соединенного с двумя сельсин-приемниками-задатчиками зависит от перепада напряжения в электрической сети, сложная и дорогая в изготовлении.

Схема в заявляемом устройстве с путевыми переключателями и электромагнитом на подвижном узле, и флажками с ферромагнитными площадками на немагнитных подвижных опорах проста по конструкции и надежна в эксплуатации потому, что электромагнит имеет большой запас электромагнитных сил и не зависит от перепада напряжения в электрической сети. Сложные и дорогие узлы и детали - зубчатые рейки, шестерни, механизм согласования сельсинов, электронный блок заменяются на простые и дешевые - путевые переключатели, флажки с ферромагнитными площадками и электромагнитом.

В ближайшем аналоге количество деталей в подвижном узле станка для управления перемещением меньше, оно проще по сравнению с аналогами №350634, №365687, но оно не обеспечивает дистанционную переналадку длины хода подвижного узла. А в заявляемом устройстве в отличие от аналогов длина хода подвижного узла устанавливается точно и легко, обеспечивается дистанционная переналадка длины хода подвижного узла. Заявляемое устройство отличается от аналогов тем, что узел задачи координат точек реверса выполнен в виде перемещающихся по направляющему пазу неподвижного узла флажков, размещенных на немагнитных подвижных опорах и снабженных ферромагнитными площадками. При движении подвижного узла флажки действуют на путевые переключатели, которые подают команду на реверс. На подвижном узле размещен электромагнит, который по команде с пульта управления прихватывает ферромагнитные площадки и перемещает их вместе с флажками в точки реверсирования. Таким образом повышается точность реверсирования, длина хода подвижного узла устанавливается без ограничения. После подачи команды на остановку подвижного узла электромагнит отключаем. Флажок остается в точке реверса. Подвижный узел перемещаем в направлении следующего флажка до момента его воздействия на путевой переключатель. Электромагнит притягивает ферромагнитную площадку флажка и перемещает его в другую точку реверса. Происходит дистанционная переналадка длины хода подвижного узла станка. Переустановка флажков для изменения длины хода подвижного узла осуществляется дистанционно с пульта управления станком с помощью тумблеров. Работа заявляемого устройства в отличие от аналогов не зависит от перепада напряжения в электрической сети, схема с путевыми переключателями и электромагнитом проста и надежна в эксплуатации. Электромагнит благодаря запасу электромагнитных сил надежно обеспечивает работу устройства при перепадах напряжения в электрической сети. Схема с сельсинами сложна в изготовлении и зависит от напряжения в электрической сети, не надежна в эксплуатации.

В отличие от аналогов немагнитные подвижные опоры с флажками, имеющие ферромагнитные площадки, подвижный узел с электромагнитом и путевыми переключателями можно устанавливать на направляющий паз неподвижного узла любой длины. При любой длине неподвижного узла устройство работает надежно.

Заявляемое устройство в отличие от аналогов упрощает механическую часть станка, оно заменяет множество сложных и дорогих узлов и деталей - зубчатые рейки, шестерни, механизм согласования сельсинов, электронный блок и др.

Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемое устройство отличается от известных аналогов расширением диапазона изменения длины хода подвижного узла, повышением надежности в эксплуатации, упрощением и удешевлением конструкции.

Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемое устройство соответствует критерию "новизна".

Анализ известных технических решений (аналогов) в области машиностроения, в частности станкостроения, позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с существенными отличительными признаками заявляемого устройства и признать заявляемое решение соответствующим критерию "существенные отличия".

На чертеже изображено устройство, вид сбоку в разрезе.

Статика

Устройство содержит неподвижный узел 1 с перемещающимся подвижным узлом 2. На неподвижном узле 1 размещены немагнитные подвижные опоры 11, 12 с флажками 6 и 7, снабженные ферромагнитными площадками 4 и 5, которые имеют возможность перемещаться вдоль по пазу 3. На подвижном узле 2 жестко закреплены путевые переключатели 8 и 9, между которыми размещен электромагнит 10.

Работа устройства

При подаче команды с пульта управления подвижный узел 2 перемещается по неподвижному узлу в направлении переставляемой немагнитной подвижной опоры 12 с флажком 7 до момента его взаимодействия на путевой переключатель 9, затем включают электромагнит 10, который притягивает ферромагнитную площадку 5. Подвижный узел 2 перемещается с немагнитной подвижной опорой 12 до достижения им заданной точки реверса. При подаче команды на остановку подвижного узла отключается электромагнит 10. Немагнитная подвижная опора 12 остается в точке реверса, а подвижный узел 2 перемещается в направлении немагнитной подвижной опоры 11 с флажком 6 до момента его воздействия на путевой переключатель 8. Электромагнит 10 притягивает ферромагнитную площадку 4 флажка 6 и перемещает немагнитную подвижную опору 11 в другую точку реверса.

Происходит дистанционная переналадка координат длины хода подвижного узла станка.

Технико-экономический эффект.

Расширятся диапазон изменения длины хода подвижного узла, повышается в пять раз надежность в эксплуатации, в 8 раз снижается стоимость устройства.

Перечень позиций:

1 - неподвижный узел;

2 - подвижный узел;

3 - паз неподвижного узла 1;

6, 7 - флажки;

4, 5 - ферромагнитные площадки;

8, 9 - путевые переключатели;

10 - электромагнит;

11, 12 - немагнитные подвижные узлы.

Устройство содержит неподвижный узел и флажки, размещенные с возможностью перемещения в направляющем пазу неподвижного или подвижного узла и воздействующие на путевые переключатели, расположенные на подвижном или неподвижном узле. Для повышения точности реверсирования и расширения диапазона длины хода подвижного узла устройство снабжено электромагнитом, установленным между путевыми переключателями на подвижном или неподвижном узле, а флажки размещены на немагнитных подвижных опорах и включают ферромагнитные площадки с возможностью перемещения немагнитной подвижной опорой каждого из них при взаимодействии с электромагнитом. 1 ил.

Устройство для управления перемещением подвижного узла станка, содержащее неподвижный узел и флажки, размещенные с возможностью перемещения в направляющем пазу неподвижного или подвижного узла и воздействующие на путевые переключатели, расположенные на подвижном или неподвижном узле, отличающееся тем, что оно снабжено электромагнитом, установленным между путевыми переключателями на подвижном или неподвижном узле, а флажки размещены на немагнитных подвижных опорах и включают ферромагнитные площадки с возможностью перемещения немагнитной подвижной опорой каждого из них при взаимодействии с электромагнитом.