Устройство для перемещения по дуге окружности Советский патент 1983 года по МПК G03B35/02 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к ехнологич КИМ приспособлениям для вращения по дуге окружности большого радиус с незафиксированным центром вращения. Известно устройство для перемещ ния по дуге окружности, содержащее основание, поворотную фокруг фиксат ра платформу, установленную на осн вании на двух поворотных относитель но платформы тележках, и взаимодей ствующий с ними привод. В известном устройстве платформ расположена на двух поворотных тележках, передвигающихся по дуге окружности 1. Недостатками известного устройст ва являются чувствительность платфо мы к механическим воздействиям и нестабильность радиуса дуги поворот платформы. Цель изобретения - повышение точ ности перемещения по дуге окружност Для достижения цели устройство для перемещения йо дуге окружности содержащее основание, поворотную вокруг фиксатора платформу, установ ленную на основаниина двух поворот ных относительно платформы тележках и взаимодействующий с ними привод, снабжено столом с прямолинейными направляющими, взаимодействующими с направляющими платформы и дугообразной направляющей, которая установлена на платформе и взаимодействует с фиксатором, а привод выполне в виде зубчатых передач, отношение передаточных чисел которых прямо пр порционально расстояниям от центра окружности до соответствующих осей поворота тележки. На фиг.1 изображено устройство, общий вид; на фиг.2 - схема для кинематического расчета; на фиг.З конструкция угла привода; на фиг.4 соединение сменной дугообразной направляющей с фиксатором. Устройство содержит неподвижное основание 1 с базовой плоскостью 2, в которой перемещается поворотная платформа 3, снабженная сменной дугообразной направляющей 4, скользящей по фиксатору 5, установленному в основании 1, На переднем и задне концам платформы 3 установлены винт вые пары, состоящие из винтов б, закрепленных в поворотных цапфах 7, и гаек 8 с коническим зубчатым венц приводимых во вращение от привода, состоящего из з-убчатой передачи 9 и червяка 10, при этом цапфы 7 фиксируются в отверстиях 11 платформы 3 с помощью осей 12. Платформа 3 имеет продольные направляющие 13, по которым вдоль радиуса дуги может .перемещаться сто 14 с установленным на нем предметом (не показан). Посадочные места дугообразной направляющей 4 к платформе 3 имеют одинаковые размеры, что обеспечивает их взаимозаменяемость. Фиксатор 5 установлен в вертикальной направляющей 15, жестко соединенной с основанием 1, и закреплен в требуемом положении относительно дугообразной направляющей 4 с помощью винта 16, Конструкция устройства предусматривает следующие варианты изменения радиуса дуги, по которой перемещают предмет: а)путем изменения расстояния между,винтовыми парами при неизменном отношении их шагов, для чего платформа 3 снабжена требуемым набором отверстий 11 для фиксации осей 12 поворотных,цапф 7, таким же набором отверстий для фиксации осей зубчатой передачи 9 снабжено основание 1, а 10 имеет требуемую длину нарезной части; б)путем изменения отношения шагов винтовых пар при неизменном расстоянии между ними, для чего конструкция винтовых пар предусматривает возможность замены в любой из цапф 7 винтов 6 и гаек 8; в)путем одновременного изменения расстояния между винтовыми парами и отношения их шагов. Кроме того, любой радиус дуги, выбранный по вариантам а, б и в, может плавно изменяться в пределах длины перемещения стола 14 по про- цольным направляющим 13 поворотной платформы 3. Устройство работает следующим образом. В соответствии с требуемым р иуом дуги перемещения предмета предварительно выполняют кинематичесий расчет по схеме, показанный на . иг.2, Руководствуясь имеющимся набором расстояний между осями отверстий 11 в платформе 3, выбирают асстояние от центра вращения F до оси передней винтовой пары и до оси задней винтовой пары так,чтобы - Rno К„. По соотношению j т 1Г -т подбирают из- стандартного 2 2 яда- резьбовых шагов шаги винтовых ар S и Зл, удовлетворяющие этому словию. Руководствуясь выбранными зна- . ениями R и R2 , фиксируют винтоые пары с помощью осей 12 поворотых цапф 7 в тех отверстиях 11 платормы 3, расстояние между которыми авно R - R2 В соответствующих отерстиях основания 1 фиксируют с поощью их осей и зубчатой передачи 9.

Технологически удобнее изменени-е расстояния между винтовыми парами производить путем перестановки одной пары, например задней. Тогда расстояние между осью 12 поворотной цапфы 7 передней винтовой пары и осью фиксатора 5 будет постйянйой величиной, т. е. в любых сочетаниях значение радиуса Е,,„рДля сменной Дугообразной направляющей 4 будет определено выражением Rj,o,np R., - const.

После фиксации поворотных цапф 7 с винтовыми парами в нужных отверстиях 11-платформы3 зубчатой передачи9 в нужных отверстиях.основания 1 на платформу 3 устанавливают сменнук) дугообразную направляющую 4 с требуемым значением . Перемещая фиксатор 5 по вертикальной направляющей 15, вводят его в паз дугообразной направляющей 4 до исчезновения зазоров между ними, после чего фиксатор 5 закрепляют в требуемом положении с помощью винта. 16 (фиг. 4).

Устанавливают предмет на стол 14 и, перемещая стол 14 по направляющим 13 платформы 3, фиксируют такэе положение стола 14 на платформе 3, которое соответствует расположению предмета на требуемом расстоянии К,р от центра вращения F. Отсчет этого расположения предмета ведут от оси фиксатора .5 по известному значению Hcinp л const,для чего фиксатор 5 снабжен, например, калиброванным цилиндрическим наконечником.

После фиксации требуемого положения стола 14 на платформе 3 приводят вручную или с помощью электродвигателя во вращение червяк 10, который синхронно вращает сцепленные с ним

две зубчатых передачи 9.

I -..Зубчатые крнические венцы зуб 1атых передач 9 приводят в синхронное вращение зацепленные с ними гайки 8 передней и задней винтовых пар, а гайки 8 обеспечивают линейное перемещение винтов 6 передней и задней винтовых пар. Поскольку передаточны числа обоих зубчатых передач одинаковы, то гайки 8 совершают одинаковые угловые перемещения, а винты 6 совершают линейные перемещения, величины которых относятся между собо

5.

как . Эти линейные перемещения .через оси 12 поворотных цапф 7, зафиксированные в отверстиях 11 платформы 3, передаются платформе 3. Таким образом, платформа 3 совершает угловое перемещение в плоскости 2 основания 1 по кольцу с центром в-. точке F, причем; внешний ргщиус кольца равен R, а внутренний - R2. Вместе с платформой 3 круговое движение совершает и предмет, установленный на столе 14 в требуемом положении относительно платформы 3.

Радиус Дуги, по которой перемещается предмет, в процессе работы при необходимости плавно изменяют, перемещая стол 14 с закрепленным на нем предметом по продольным,направляющим 13 платформы 3.

Длина дуги перемещения предмета зависит от габаритов- устройства, в первую очередь от длины винтов 6 винтовых пар.

При угловом перемещении платформы 3 поворотные цапфы 7, перемещаясь вместе с платформой 3, поворачиваютс вместе с винтами 6 на некоторый угол относительно платформы 3 благодаря наличию осей 12, зафиксированных в отверстиях 11 платформы 3. При этом вместе с винтами 6 поворачиваются и гайки 8. с целью исключения заклинивания винтовых пар конструкция привода гайки 8 от зубчатой передачи 9 выполнена так, что, сохраняя постоянное зацепление конического зубчатого венца гайки 8 с коническим зубчатым венцом зубчатой передачи 9, она позволяет гайке 8 поворачиваться на требуемый угол вокруг оси зубчйтой .передачи 9, обкатываясь при этом по его зубчатому коническому венцу (фиг.З). образом, в процессе углового перемещения платформы 3 ось винта б каждой винтовой пары постоянно прохсщит через ось 12 поворотной цапфы 7, зафиксированной в соответствующем отверстии 11 плАтформы 3, и через ось враицения соответствующей зубчатой передачи 9.

Сменная дугообразная направляющая 4с фиксатором 5 предохраняют платформу 3 от случайных .перемеще ний, которые возможны когда оси 12 поворотных цапф 7 и оси вращения зубчатых передач 9 будут расположены в разных вертикальных плоскостях, и тем самым повышают точность перемещения предмета по дуге требуемого радиуса.

Устройства в вариантах с червячными и зубчатыми конич ескими парами работают аналогично описанному выше Винтовые пары с поворотными цапфами заменяются секторами червячных или зубчатых колес, у которых радиусы делительных окружностей равны соответственно R и К„, число зубцов Z-, . Zjf а модули подбираются по corn. R

Отверстия 11 в

отношению

платформе 3 выполняются в количестве и расположениях, обеспечивающих точную фиксацию секторов на платформе 3 при их перестановке или. замене. Зубчатые передачи 9 в варианте с червячными парами заменяются на червяки с модулями т и т,, а в варианте с зубчатыми парами - на червячноцилиндрические блоки, у которых червячные венцы одинаковы, а цилиндрические имеют при одинаковом числе зубцов модули т,, и m g соответственно,

Аналогично зубчатые передачи 9 как червяки в варианте с червячными парами, так и зубчатые передачи в варианте с зубчатыми парами приводятся в сихронное вращение. Наличие в качестве привода для углового перемещения поворотной плат1 1

Фи&2

формы двух винтовых или червячных, или зубчатых пар, приводимых в синхронное вращение, обеспечивает точное перемещение предмета по дуге окружности большого радиуса. Наличие сменной дугообразной нгшравляющей,скользящей по фиксатору, наряду с дополнительным повышением точности повышает механическую прочность устройства, что создает возможность применения его при механической обработке деталей.

&.d

.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ГГО ДУГЕ ОКРУЖНОСТИ, содержащее основание, поворотную вокруг фиксатора платформу, установленную на основании на двух поворотных относительно. Iплатформы тележках и взаимодействую;щий с нимийривод,. о т л и ч а ю;m е е с я тем, что, с целью повыше- ния точности перемещения по дуге окружности, оно снабжено столом с ;прямолинейнь1ми направляющими, взаимодействукхцими с направляющими платформы и дугообразной направляющей, которая установлена на платформе и взаимодействует с фиксатором, а привод выполнен в вйде зубчатых передач, отношение передаточных чисел которых прямо пропорционально расстояниям от центра окружности до соответствующих осей поворота тележки. П т Риг./ 3 13 I I