Программное коммутационное устройство Советский патент 1980 года по МПК H01H3/42 H01H43/06 

(54) ПРОГРАММНОЕ КОММУТАЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО

1

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано в устройствах, требующих программного управления, например, в станках с программным управлением, в испытательных стендах и т. д.

Известны программные коммутационные j устройства, содержащие электродвигатель с редуктором, вал с кулачками, коммутационные элементы и рычажные механизмы, передающие воздействие кулачков на коммутационные элементы 1, 2 и 3.

Эти устройства обладают низкой точ- О ностью, обусловленной тем, что весь цикл работы их происходит за один оборот вала с кулачками.

Известно программное коммутационное устройство, состоящее из электродвигателя ,5 с редуктором, вала с кулачками, рычагов с роликами и коммутационных элементов 4.

Однако это устройство также обладает

,-. . низкой точностью, так как рабочий цикл

происходит за один оборот вала

мй.20

Цель изобретения - повышение точности устройства.

Указанная цель достигается тем, что в программном коммутационном устройстве.

содержащем электродвигатель с редуктором, вал, с закрепленными на нем дисками (кулачками), связанными через ролики рычажного механизма с коммутационными элементами, на валу, рядом с каждым диском, установлены зубчатые пары с внутренним зацеплением, состоящие из зубчатых колес с наружными зубцаМи, закрепленных на валу, и зубчатых колес с внутренними зубцами, установленных с возможностью свобод-ного вращения в центрирующих роликах эксцентрично валу, образующие совместно с дисками звенья, между которыми жестко на валу установлены разделительные щайбы, при этом на диске и на колесах с внутренними зубцами каждого звена выполнены пазы, а длина роликов выбрана из условий обеспечения перекрытия диска и зубчатых колес с внутренними зубцами.

На фиг. 1, 2 и 3 представлено временное программное коммутационное устройство; на фиг. 4 - программное коммутационное устройство в качестве датчика положения.

На корпусе 1 (фиг. 1, 2, 3) закреплены электродвигатель 2 с редуктором 3, коммутационные элементы, например, микропереключатели 4 (фиг. 2) ось 5. На валу 6,

установленном в корпусе 1 на подшипниках 7, неподвижно закреплены с помощью гайки 8 и буртика 9 зубчатые колеса 10, диски 11 и разделительные шайбы 12. Каждое зубчатое Колесо 13 удерживают ролики 14 в зацеплении с соответствующим зубчатым колесом 10 и обеспечивают свободу их вращения.

Диски 11, с прилегающими к ним зубчатыми колесами 10 и 13, сгруппированы в звенья. Каждое звено состоит из одного диска 11 и одной, или нескольких пар зубчатых колес 10 и 13. Между звеньями установлены щайбы 12, при .этом зубчатые колеса 13 размещаются между разделительными щайбами 12 и дисками 11. На оси 5 установлены со свободой углового перемещения в плоскости вращения каждого звена толкатели 15. Толкатели 15 имеют ролики 16, регулировочные винты 17 и вырезы 18. Пружины 19 прижимают ролики 16 толкателей 15 к дискам 11 и зубчатым колесам 13 в радиальном направлении. Диски 11 и зубчатые колеса 13 имеют на периметре по одному пазу 20 и 21 соответственно.

Временное программное коммутационное устройство работает следующим образом.

При подаче питания на синхронный (или щаговый) электродвигатель, вал 6 вращается, приЭТОМ между дисками II и зубчатыми колесами 13 возникает относительное угловое перемещение и, соответственно, перемещение пазов 20 относительно пазов 21. Числа зубцов зубчатых колес 10 и 13 подобраны так, чтобы за цикл происходило лишь однократное совпадение пазов 20 дисков 11 и пазов 21 зубчатых колес 13 под каждым из роликов 16 толкателей 15. При вращении вала 6 ролики 16 катятся по образующим дисков 11 и зубчатых колес 13, опираясь на них. При одновременном совпадении паза 20, диска 11 с пазами 21, зубчатых колес 13, ролик 16 толкателя 15 под действием пружины 19 входит в паз 20 диска 11. Толкатель 15 перемещаясь при этом вокруг оси 5, нажимает на приводной элемент микропереключателя 4, который выдает соответствующую команду.

При дальнейшем вращении вала 6 толкатель 15 вновь выходит из паза 20 диска 11 и последующее западание ролика 16 толкателя 15 в этот же паз 20 произойдет через число оборотов вала, которое соответствует расчетному временному циклу данного звена устройства.

Максимальный цикл имеют звенья, состоящие из максимального количества зубчатых колес 13. Так, в приведенном примере максимальный цикл имеют звенья, состоящие из диска 11 и двух зубчатых колес 13 (фиг. 1,3), которые и определяют временной цикл устройства в целом.

Перестройку программы производят следующим образом: отпускают зажимную гайку 8, придерживая вал 6 с помощью ключа за буртик 9, угловым перемещением зубчатых колес 10 и 13 и дисков 11 устанавливают их в новые (расчетные) положения. После выставки зубчатых колес и дисков зажимную гайку затягивают: временное программное устройство настроено на новую программу.

В отличии от описанного временного программного коммутационного устройства, в этом устройстве имеется перекидной рычаг 22, установленный на оси 23, с гребнем 24, обеспечивающий получение информации о знаке рассогласования положения вала устройства с заданным положением.

Устройство работает аналогично описанному временному программному коммутационному устройству с той лишь разницей, что число зубчатых пар и числа зубцев зубчатых колес подбираются таким образом, чтобы совпадение пазов 20 и пазов 21 проходило один раз на всем рабочем диапазоне вращения вала. При одновременном совпадении пазов 20, диска 11 и пазов 21 всех зубчатых колес 13 одного звена ролик перекидного рычага 22 под действием пружины 25 входит в зацепление с пазом диска и, перемещаясь вместе с ним, перебрасывается с одной стороны звена на другую (на фиг. 4 - положения 1 в положение 2, или наоборот в зависимости от направления вращения), вызывая при этом через толкатель срабатывание микропереключателя.

Эффективность применения данного устройства заключается в повышении точности выдачи команд за счет увеличения количества оборотов вала в цикле, в случае использования устройства Б качестве временного, или в качестве командоаппарата, и за счет увеличения количества оборотов вала в рабочем диапазоне вращения вала, в случае применения устройства в качестве датчика положения.

Программное коммутационное устройство может быть применено также и в качестве комйндоаппарата или датчика положения, при этом точность выдачи команд повышена по сравнению с однооборотными устройствами примерно в такое число раз, какое передаточное отношение имеется в редукторе между отсчетным валом объекта и валом предлагаемого устройства.

Формула изобретения

Программное коммутационное устройство, содержащее электродвигатель с редуктором, вал, с закрепленными на нем дисками, связанными через ролики рычажного механизма с коммутационными элементами, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено центрирующими роликами, разделительными шайбами и зубчатыми парами с внутренним зацеплением.

которые состоят из зубчатых колес с наружными зубцами и зубчатых колес с внутренними зубцами, зубчатые пары установлены на валу рядом с каждым диском так, что зубчатые колеса с наружными зубцами закреплены на валу, а зубчатые колеса с внутренними зубцами установлены с возможностью свободного вращения в центрирующих роликах эксцентрично валу, при этом зубчатые пары образуют совместно с дисками звеньев, между которыми жестко на валу установлены разделительные щайбы, а на диске и на зубчатых колесах с внутренними зубцами каждого звена выполнены пазы, причем длина роликов рычажного механизма выбрана из условий обеспечения перекрытия диска и зубчатых колес с внутренними зубцами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе -)-,. Патент США № 3821503, кл. 200-38 1973.

2.Патент США № 3566051, кл. 200-38, 1969.

3.Патент США № 3330917, кл. 200-38, 1965.

4.Патент США № 3569992, кл. 200-38, 1969.

/5 фиг I /6

20

// /5

9

Н

Фиг.

H

ф-ai

T

Ю

//

/3