Следящий позиционный пневмопривод Советский патент 1984 года по МПК F15B9/02 

Изобретение относится к пневмоавтоматике и может быть использовано, например, в промышленных роботах с позиционным приводом.

Известен следящий позиционный пневмопривод, содержащий пневмоцилиндр с поршнем и штоком, задающее устройство, выполненное в виде шагового электродвигателя, кинематически связанного со следящим золотником 1.

Недостатком указанного привода является сложность конструкции.

Известен также следящий позиционный пневмопривод, содержащий пневмоцилиндр с двусторонним штоком с установленными на нем кулачками, источник питания, связанный с рабочими полостями пневмоцилиндра через двухпозиционный четырехлинейный распределитель, трехлинейные следящие золотники с нормально закрытыми и открытыми окнами, установленные с возможностью взаимодействия с кулачками, и редуктор, установленный в линии связи источника питания с нормально открытыми окнами следяших золотников 2.

Однако данное устройство характеризуется низким быстродействием привода, обусловленным повышенным сопротивлением линий выхлопа из-за наличия в них обратных клапанов.

Целью изобретения является повышение быстродействия следящего позиционного пневмопривода.

Поставленная цель достигается тем, что следяющий позиционный пневмопривод, содержащий пневмоцилиндр с двусторонним штоком с установленными на нем кулачками, источник питания, связанный с рабочими полостями пневмоцилиндра через двухпозиционный четырехлинейный распределитель, трехлинейные следящие золотники с нормально закрытыми и открытыми окнами, установленные с возможностью взаимодействия с кулачками, и редуктор, установленный в линии связи источника питания с нормально открытыми окнами следящих золотников, снабжен дополнительным двухпозиционным четерыхлинейным распределителем, управляющая линия которого связана с выходной линией основного четырехлинейного распределителя и который подключен к нормально открытым окнам следяших золотников, источнику питания и атмосфере, причем основной распределитель подключен к нормально закрытым окнам следяших золотников.

На чертеже изображена принципиальная схема пневмопривода.

Следящий позиционный пневмопривод содержит пневмоцилиндр 1 с установленным в нем порщнем 2 с двусторонним штоком 3, на концах которого закреплены кулачки 4 и 5, с образованием рабочих полостей 6 и 7. Источник 8 питания связан с рабочими полостями 6 и 7 через двухпозиционный четырехлинейный распределитель 9, пневматические линии 10-13, трехлинейные следяцие золотники 14, 15, имеюп ие нормально 5 открытые окна 16, 17 и нормально закрытые окна 18, 19. Кроме того, пневмопривод снабжен дополнительным распределителем 20, управляющая линия 21 которого связана с выходной линией 22 распределителя 9 и

0 который подключен к нормально открытым окнам 16, 17 следящих золотников 14, 15 пневматическими линиями 23, 24. В пневматической линии 25 связи источника 8 питания с нормально открытыми окнами 16, 17 следящих золотников 14, 15 установлен

5 редуктор 26.

Следящий позиционный пневмопривод работает следующим образом.

Если следящие золотники 14 и 15 не находятся в соприкосновении с кулачками 4 и 5, рабочая среда поступает от источника 8 питания через редуктор 26 к распределителю 20, находящегося в переключенном положении, из-за наличия сигнала в управляющей линии 21. Через распределитель 20, линию 23, нормально открытое окно 16 сле5 дящего золотника 14 и линию 13 рабочая среда поступает в полость 7 пневмоцилиндра 1, а из полости 6 по линии 12 через нормально открытое окно 17 следящего золотника 15, линию 24, распределитель 20 рабочая среда сбрасывается в атмосферу. Когда

0 кулачок 5 начинает взаимодействовать со следящим золотником 15 (как показано на чертеже), последний плавно прикрывает окно 17 и одновременно подключает рабочую полость 6 к линии 11, в результате чего давление в рабочей полости 6 возрастает

и создается тормозное усилие, которое останавливает поршень 2 в точке позиционирования, при которой имеет место равенство суммарного усилия на поршень 2 от давления рабочей с|реды в полостях 6 и 7 и

0 внешней нагрузки. При этом рабочая полость 7 находится под постоянным давлением, настроенным редуктором 26 ниже, чем в линии 11, для того, чтобы обеспечить запас давления для осуществления режима слежения, когда рабочая полость 6 связана

одновременно с линией 11 и с линией 24, которая через распределитель 20 связана с атмосферой.

При переключении распределителя 9 из позиции, показанной на чертеже, во вторую

позицию, дополнительный распределитель 20 также переключается, поскольку его управляющая линия 21 сообшается с атмосферой через распределитель 9. При этом происходит реверсирование движения поршня 2 и система переходит в следящий режим при

5 взаимодействии кулачка 4 со следящим золотником 14.

Таким образом, движение поршня 2 поддерживается до тех пор, пока контрольная

точка на прикрепленном к штоку 3 кулачке 4 или 5 не приблизится к точке позиционирования, при этом управление становится следящим, так как кулачок 4 или 5, взаимодействуя с соответствующим следящим золотником 14 или 15, снижает скорость поршня 2 и достаточно точно останавливает и удерживает его в заданной точке позиционирования.

Технико-экономическая эффективность от использования предлагаемого изобретения позволяет повысить .быстродействие следящего позиционного пневмопривода за счет уменьшения сопротивления выхлопных линий, из которых исключены обратные клапаны, создающие дополнительное сопротивление прохождению сжатого воздуха.

Предлагаемое устройство позволяет повысить производительность робота на 4050 % за счет увеличения быстродействия и грузоподъемности привода.

СЛЕДЯЩИЙ ПОЗИЦИОННЫЙ ПНЕВМОПРИВОД, содержащий пневмоцилиндр с двусторонним штоком с установленными на нем кулачками, источник питания, связанный с рабочими полостями пневмоцилиндра через двухпозиционный четырехлинейный распределитель, трехлинейные следящие золотники с нормально закрытыми и открытыми окнами, установленные с возможностью взаимодействия с кулачками, и редуктор, установленный в линии связи источника питания с нормально открытыми окнами следящих золотников, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия привода, он снабжен дополнительным двухпозиционным четырехлинейным распределителем, управляющая линия которого связана с выходной линией основного четырехлинейного распределителя и который подключен к нормально открытым окнам следящих золотников, источнику питания и атмосфере, причем основной распределитель подключен к нормально закрытым окнам следящих золотников. (Л СО 4 О5