Устройство для линейного шагового перемещения Советский патент 1992 года по МПК F16H1/16 G05G19/00 

1

(21)4855214/28

(22) 25.07.90

(46) 23.09.92. Бюл. № 35

(71)Волгоградский политехнический инсти- тут

(72)Я.Ш.Флейтман и А.В.Петрухин

(56)Авторское свидетельство СССР № 1021520, кл. В 23 В 5/00, 1983.

Авторсхое свидетельство СССР № 482732, кл. G 05 G 19/00, 1976.

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛИНЕЙНОГО ШАГОВОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ

(57)Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в качестве

привода технологического оборудования. Целью изобретения является расширение кинематических возможностей за счет увеличения диапазона шагового перемещения. Положительный эффект обеспечивается за счет выполнения выступов 4-7 в виде электромагнитов, полюса которых обращены к направлению движения рейки 1, а управляющий привод 8 выполнен четырехпозици- онным. Для перемещения зубчатой рейки 1 на шаг необходимо убрать напряжение с выступа 6 и переместить с помощью четы- рехпозицонного привода 8 планку 3 в вертикальном направлении на величину зуба и подать напряжение на электромагнит 7.1 ил.

сл С

vi о

СА VI О О

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в качестве привода технологического оборудования.

Известно устройство для шагового перемещения, содержащее два магнитных за- жима, соединенные между собой упругим элементом, охватывающую их скобу с регулирующими упорами на обоих концах, связанную с силовым органом, выполненным в виде пневмоцилиндра, а также связанный со скобой толкатель, установленный между магнитными зажимами.

Недостаток известного устройства за- ключается в необходимости использования отдельного силового органа, а также в нали- чип скольжения магнитного зажима, обусловленного тем, что электромагнитное усилие, прижимающее зажим к основанию, и действующая внешняя сила направлены перпендикулярно друг к другу и удержание происходит лишь за счет сил трения.

Наиболее близким из существенных к предлагаемому является устройство для линейного шагового перемещения, содержащее зубчатую рейку с реверсивным приводом продольного перемещения и фиксатор зубьев рейки с управляющими приводами поперечного перемещения, снабженный двумя параллельными выступами, смещенными друг относительно дру- га в поперечном направлении на длину зуба рейки, а в продольном направлении - на полшага зубьев рейки, причем ширина эубь- ее рейки и выступов фиксатора не превышает четверти шага

Недостатком известного устройства является то, что рабочий ход ограничен длиной поршня силового привода, что сужает область применения.

Целью настоящего изобретения являет- ся расширение кинематических возможностей за счет увеличения диапазона шагового перемещения.

Поставленная цель достигается тем, что а устройстве, содержащем зубчатую рейку, расположенную перпендикулярно к ней подвижную планку с двумя выступами, смещенными один относительно другого в поперечном направлении на длину зуба рейки, а по длине планки - на половину шага зубьев рейки и управляющий привод, выступы планки выполнены в виде электромагнитов, полюса которых обращены в направлении движения рейки, а управляющий привод выполнен четырехпозиционным.

На чертеже показан внешний вид устройства для линейного шагового перемещения.

Устройство содержит рейку 1 с зубьями 2, установленную перпендикулярно к ней

планку 3 (подвижную), на которой установлены две пары выступов, выполненных в виде электромагнитов 4,5,6,7. Причем полюса электромагнитов 6,7 обращены в одну сторону, а полюса электромагнитов 4,5 - в противоположную. Подвижная планка 3 соединена с четырехпозиционным приводом 8. Зубья рейки имеют прямоугольный профиль, их количество и шаг t определяется требуемым числом фиксируемых положений по всей длине хода рейки. Ширина зуба . Остальные размеры зубьев выбираются из условий прочности. Габаритные размеры выступов 4,5,6.7 такие же,как и у зубьев рейки 2. Величина шага привода 8 не должна быть меньше длины зуба рейки 2. Четырехпозиционный привод 8 предназначен для перемещения планки с выступами при осуществлении рабочего хода, а также для перемещения планки при изменении направления движения рейки. Этот привод может быть электромагнитным, пневматическим, поршневым или мембранным. Электромагниты и четырехпозиционный привод 8 соединены с системой управления 9 с помощью линий связи 10. Система управления позволяет изменить режим работы устройства. Электромагниты могут быть включены постоянно (в рабочем режиме), что максимально упростит систему управления, однако понизит коэффициент полезного действия устройства. Оптимальным является режим, когда система управления обеспечивает попеременное включение электромагнитов и их выключение при неподвижной рейке. Система управления может быть выполнена, например, на базе микроЭВМ либо на базе логических элементов, содержащихся в унифицированной серии интегральных микросхем серии К155. В положении, показанном на чертеже, обеспечивается перемещение рейки 1 влево. Напряжение подано на электромагнит 6. Для перемещения зубчатой рейки на шаг необходимо убрать напряжение с электромагнита 6, переместить с помощью четырех- позиционного привода 8 планку 3 в вертикальном направлении на величину зуба и подать напряжение на электромагнит 7. При этом будет создано электромагнитное усилме,под действием которого рейка 1 переместится влево до упора. Затем планка 3 снова смещается с помощью привода 8 на расстояние. вное длине зуба рейки, но теперь уже в противоположном направлении и рабочий цикл повторяется. Для обеспечения реверсивного движения планка 3 пере- мещается с помощью привода 8 на расстояние, равное удвоенной длине зуба рейки, что приводит к тому, что в зоне взаимодействия с зубьями рейки оказываются электромагниты 4,5, полюса которых обращены в противоположную сторону. Работа устройства в этом случае аналогична работе в режиме прямого хода. Диапазон шагового перемещения устройства определяется только длиной рейки.

Формул а и эобретения Устройство для линейного шагового перемещения, содержащее зубчатую рейку, расположенную перпендикулярно к ней подвижную в осевом направлении планку с по

крайней мере двумя выступами, смещенными один относительно другого в поперечном направлении на высоту зуба рейки, а по длине - на половину шага зубьев рейки, и

управляющий привод, отличающееся тем, что, с целью расширения кинематических возможностей за счет увеличения диапазона шагового перемещения, выступы планки выполнены в виде электромагнитов,

полюса которых обращены к рейке, а управляющий привод выполнен четырехпозици- онным.