Передача Советский патент 1986 года по МПК F16H19/06 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в робототехнике для сборки различных миниатюрных изделий.

Цель изобретения - повышение точности позиционирования путем совмещения операции по коррекции шага каретки с ее основ ньш перемеш,ением.

На фиг. 1 изображена схема устройства, обш.ий вид; на фиг. 2 - то же, при отведении одной из ветвей передачи ползуном с роликом, кинематически связанным с дополнительным шаговым двигателем.

Передача содержит шаговый двигатель 1, установленный на его валу ведущий 2, промежуточные 3 и 4 и ведомый 5 шкивы, охватывающие последние зубчатые ремни 6 и 7. С ветвью зубчатого ремня 7 жестко связана каретка 8, установленная на направляющих 9. С внутренней стороны зубчатого ремня 6 установлен зубчатый ролик 10, закрепленный на ползуне 11, который кинематичес ки связан винтовой передачей с дополнительным щаговым двигателем 12. Каретка 8 и ползун 11 имеют датчики 13 и 14 исходного положения.

Устройство работает следующим образом.

Для перемещения каретки 8 из исходного положения, определяемого точкой А, в заданную точку Б сначала производится расчет количества импульсов Nj шагового перемещения каретки 8 с дискретностью ДЬ. Для этого расстояние L между точками А и Б делится на величину дискретности ДЦ. Полученное количество импульсов округляется до целого в сторону уменьшения, и уточняется путь каретки по формуле

L, AL,-N.

Оставшийся отрезок L-Li будет меньше дискретности, т.е. .

Аналогично производится расчет количества импульсов Ng для отрезка L. Для этого задаются величиной дискретности AL перемещения каретки на отрезке L, например 0,001 мм. Длина отрезка делится на величину дискретности л L, полученное количество импульсов Nj округляется до целого, и путь каретки уточняется по формуле

L, AL,-N,.

Таким образом, величина перемещения L каретки 8 из точки А в заданную точку Б определяется как сумма перемещений L и Ц:

L Li+ L2 AL,Ni . Количество импульсов Njx шагового дви гателя 1 определяется с учетом передаточного отношения редачи:

ip зубчато-переменной пеКоличество

NisB Nt-if. импульсов N

ад

шагового

двигателя 12 определяется с учетом передаточного отношения i винтовой величины и на L:

N

глб

N,-i;

где 1,

Л

.д - передаточное отношение деформации ремня при его отведении роликом 10.

Передаточное отношение 1д деформации ремня равно отношению величины отведения h ремня 6 к величине смещения I начального диаметра D; промежуточного щки- ва 3:

1,

1.

Величина смещения I ремня определяется во формуле:

{-ос а

360

где сс- угол

поворота промежуточного щкива 3 при отведении ветви ремня 6 на величину h.

Шаговому двигателю 1 задается уставка импульсов.

При включении щагового двигателя 1 каретка 8 перемещается к заданной точке Б. При этом ролик 10 находится в исходном положении и свободно вращается на своей оси, не создавая в ветви ремня 6 дополнительного натяжения. Движение каретки происходит с дискретностью Д Lj. В процессе отработки уставки Ы,дв двигателем 1 включается двигатель 12, которому задана уставка импульсов. При этом винтовая передача перемещает ползун 11 с роликом 10, который оттягивает ветвь ремня 6 на величину h, в результате чего натяжение ремня б увеличивается. Согласно закону Гука натяжение ремня 6 приводит к удлинению, которое пропорционально величине натяжения в пределах допускаемой упругой деформации корда ремня. Удлинение ремня 6 приводит к некоторому повороту шкива 3, а с ним я шкива 4 на некоторый угол об, что в свою очередь ведет к дополнительному перемещению ремня 7 и каретки 8 на требуемую величину

L.

Таким образом, на перемещение каретки от двигателя 1 с дискретностью л L производится наложение перемещения от двигателя 12 с дискретностью А Lj, в результате чего каретка 8 приходит в заданную точку Б с требуемой точностью.

Перемешение каретки 8 в исходное положение, определяемое датчиком 13, происходит за счет реверса двигателя 1. Во время перемешения каретки 8 ползун 11 с роликом 10 также возвращается в исходное положение, определяемое датчиком 14, путем реверса шагового двигателя 12. При этом ветвь ремня 6, взаимодействующая с роликом 10, ослабляется и возвращается в исходное состояние за счет сил упругости

корда ремня 6, так как напряжение в корде не выходит за допустимые пределы. Ремень 6 восстанавливает свою первоначальную длину, ликвидируя приращение углас и приращение координаты каретки Ц. Каретка возвращается в исходное положение с прежней высокой степенью точности.

Далее щаговому двигателю 1 и двигателю 12 з адаются соответственно другие уставки Ni« , NiAB и циклы повторяются.

Таким образом, коррекция щага может быть рассчитана в любой точке диапазона перемещения каретки, что повыщает точность ее позиционирования в передаче.

8