Координатный стол Советский патент 1985 года по МПК B23Q1/66 

Изобретение относится к автоматизации процессов в электротехнике, радиотехнике, машиностроении, приборостроении и может быть использовано при оснащении технологического оборудования средствами набора деталей, нанесения надписей, разметки и обработки без приложения значительных нагрузок на стол. Цель изобретений - улучшение динамических характеристик стола за счет снижения массы подвижных его частей. На $Vir. 1 изображен координатный стол в плане; на фиг. 2 - вид А на фиг, 1; Fia фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг.1; на фиг. 4 - сечение В-В на фиг. 1. Координатный стол содержит неподвижное основание 1, на котором размещены шаговые приводы 2 и 3 с установленными на них зубчатыми колесами 4 и 5, входящими в зацепление с зубчатыми колесами 6 и 7. На одном валу с зубчатыми колесами 6 и 7 уста новлены барабаны 8 и 9. Кроме того, на неподвижной плите установлены также датчики 10 и 11 исходного поло жения каретки 12, натяжной ролик 13 и рычаги 14 и 15 пантографа, а также пружина 16. На барабанах 8 и закреплены одним концом эластичные эле менты 17 и 18, которые охватывают не более одного диаметра барабана. Другие концы эластичных элементов 17 и 18 закреплены на роликовых опорах 19 и 20, которые установлены с возможностью взаимодействия с направляющими 21 и 22, установленными перпендикулярно друг другу на каретке 12, на которой установлены также и опорные прокладки 23 и 24, изготовленные из материала с низким коэффициентом трения. Кроме того, на каретке 12 закреплены рычаги 25 и 26 пантографа,взаимодействующие с крестовиной 27 и рычагом 28, подпружиненным пружиной 16 сжатия. В местах соединения рычагов 14, 15, 25, 26, 28 с крестовиной 27, кареткой 12 и неподвижным основанием 1 установлены пальцы 29, что позволяет осуществлять взаимное перемещение деталей координатного стола одна относительно другой. Роликовые опоры 19 и 20 установлены в подшипниках 30 качения. Устройство работает следующим ооразом. Из программоносителя блока управления (не показан) подается сигнал, например, на шаговый привод 2. В зависимости от величины сигнала выходной вал шагового привода 2, на котором закреплено зубчатое колесо 4, поворачивается на определенный угол и поворачивает на соответствующий угол зубчатое колесо 6 с барабаном 8, на котором жестко закреплен конец эластичного элемента 17. Эластичные элементы 17 и 18 постоянно натянуты, так как пружина 16 через рычаг 28 И через систему рычагов 14, 15, 25 и 26 пытается переместить каретку 12 как в направлении X , так и в направлении Y . После поворота барабана 8, способствующего разматыванию эластичного элемента 17, каретка 12 перемещается по координате X под действием пружины 16 до натяжения эластичного элемента 17. Перемещение каретки 12 по координате X -не изменит положения роликовой опоры, так как каретка 12 перемещается относительно этой опоры, благодаря контакту роликовой опоры 20 через шарикоподшипники 30 с направляющей 21 . Перемещение каретки 12 по координате Y. осуществляется аналогичным образом с помощью шагового привода 3, зубчатых колес 5 и 7 барабана 9, эластичного элемента 18, натяжного ролика 13 и роликовой опоры 20. В случае.поступления одновременно командных сигналов на оба шаговых привода 2 и 3 каретка 12 перемещается по координатам X и Y одновременно. Для перемещения каретки 12 в направлении координат X и Y на шаговые приводы 2 и 3 подается сигнал на разматывание эластичных элементов 17 и 18, а для перемещения каретки 12 в противоположном направлении на шаговые приводы 2 и 3 подаются сигналы на вращение роторов шаговых приводов в противоположную сторону, что соответствует наматыванию эластичных элементов 17 и 18 на барабаны 8 и 9. При этом каретка возвращается в исходное положение, преодолевая усилие пружины 16. После возвращения каретки 12 в исходное положение возможно,, что эластичные элементы 17 и 18 или одни из них окажутся удлиненными в какой-то степени. Это , приведет к тому, что каретка 12 не выйдет в исходное положение, а при ее перемещении по координатам X и Y будет внесена погрешность. В результате нескольких циклов перемещения каретка 12 повторяет точность отрабо ки координат. Чтобы избежать накапливания погрешностей по перемещению каретки 12 на неподвижном основании 1 установлены датчики 10 и 11 исходного положения каретки 12. В случае вытяжки эластичных элементов 17 или 18 датчики 10 и 11, связанные с шаго выми приводами 2 и 3, соответственно не подадут сигналы на останов соответствующих шаговых приводов 2 и 3 Поэтому блок управления выдает дополнительные сигналы на возврат каретки 12 в исходное положение до срабатывания датчиков 10 и 11 и оста нова шаговых приводов 2 и 3. Таким образом, вытяжка эластичных элементов 17 и 18 компенсируется поворотом барабанов 8 и 9 для приема удлинения эластичных элементов 17 и 18, а каретка 12 вьшодится в исходное положение после каждой отработки заданной программы. При перемешивании каретки 12 на максимально возможный ход эластичные 404 элементы 17 и 18 освобождаются на всю длину. В этом случае при единичном, сигнале на поворот барабанов 8 и 9 ход каретки 12 должен быть постоянным. Поэтому как эластичный элемент 17, так и элемент 18 размещены на барабанах 8 и 9 в один оборот вместе с длиной заделки. Кроме того, при перемещении каретки по заданным координатам должна быть выдержана требуемая точность отработки каждой координаты X и Y . Поэтому, с целью обеспечения возможности отработки любого шага перемещения каретки, зубчатые колеса 5 и 7, 4 и 6 подобраны таким образом, что единичному сигналу на шаговый привод 2 и 3 соответствует перемещение каретки, равное точности отработки координаты. В случае повьпнения точности отработки координат X и Y необходимо поменять пары зубчатых колес 5 и 7, 4 и 6 так, чтобы единичному сигналу на шаговый привод 2 или 3 соответствовал меньший ход каретки 2. Использование изобретения обеспечит повьш1ение производительности за счет высокого быстродействия, а также высокую точность и надежность работы устройства.

КООРДИНАТНЫЙ СТОЛ, содержащий основание, подвижную каретку и приводы взаимно перпендикулярных перемещений каретки, расположенные на основании, причем направляющие обоих координатных перемещений размещены в одной плоскости, отличающийся тем, что , с целью улучщения динамических характеристик стола, он снабжен пантографом, двумя роликовыми опорами, гибкими элементами и пружиной, причем направляющие координатных перемещений выполнены на каретке, каждая роликовая опора установлена в одной из направляющих каретки и жестко связана с одним концом гибкого элемента, другой конец которого закреплен на соответствующем приводе координатных перемещений, при этом пружина закреплена одним концом на основании, а другим на одном из рычагов пантографа, коо 9 торые связаны соответственно с кареткой и основанием. сл К эо :о б 4: О

Фиг, г

/ Фиг. 3

/«X

Фиг.ft