Устройство для позиционирования оборудования

Авторы патента:

Полезная модель относится к общему машиностроению и может быть использовано для позиционирования оборудования.

Устройство для позиционирования оборудования содержит блок из трех расположенных одна над другой частей, на смежных поверхностях которых выполнены направляющие канавки для опорных роликов, механизмы взаимного сдвига соответствующих смежных частей блока, на смежных поверхностях первой и второй частей блока выполнены прямолинейные направляющие, параллельные направляющим канавкам для опорных роликов первой и второй частей блока, все части блока имеют отверстия, в которых размещен домкрат, закрепленный своим корпусом на первой части блока, отверстия второй и третьей частей имеют размеры, обеспечивающие свободное перемещение относительно них грузового винта домкрата при взаимном сдвиге частей блока, при этом направляющие канавки для опорных роликов второй и третьей частей блока выполнены кольцевыми, механизм взаимного сдвига второй и третьей частей блока выполнен в виде зубчатой пары, образованной зубчатым венцом, выполненным на второй части блока и шестерней или червяком, установленным на третьей части блока с возможностью передачи крутящего момента на вторую часть блока.

Техническим результатом полезной модели является обеспечение перемещения центра опорного сферического наконечника грузового винта в любую точку в пределах запроектированного рабочего пространства, обеспечение точности настройки углового положения оборудования к стыкуемому объекту по дуге окружности, обеспечение точности стыковки фланца оборудования с его ответным фланцем, имеющих центрирующие пояски и расположенные относительно друг друга изначально с перекосом.

Известно устройство для позиционирования оборудования, содержащее блок из трех частей, на смежных поверхностях которых выполнены направляющие канавки для опорных роликов, при этом направление канавок для опорных роликов первой и второй частей перпендикулярно по отношению к направлению канавок второй и третьей частей, механизмы взаимного сдвига частей блока, выполненные в виде винтовых пар, каждая из которых расположена между частями блока в их каждой паре, на смежных поверхностях частей блока каждой пары, по обеим сторонам канавок для опорных роликов, параллельно им, выполнены пазы и выступы, входящие между собой в зацепление по типу «ласточкин хвост», все части блока имеют отверстия, в которых размещен домкрат, закрепленный своим корпусом на первой части блока, отверстия второй и третьей частей имеют размеры, обеспечивающие свободное перемещение относительно них грузового винта домкрата при взаимном сдвиге частей блока (см. Патент RU 2283271, опубликован 10.09.2006).

Данное устройство позволяет производить позиционирование оборудования по трем осям (x, y, z), причем позиционирование в горизонтальной плоскости по осям X, Y производится винтовыми парами, расположенными между первой и второй частями и между второй и третьей частями в прямоугольной (декартовой) системе координат.

В известном устройстве позиционирование в горизонтальной плоскости осуществляется по взаимно перпендикулярным прямолинейным направлениям вдоль осей X и Y, причем эти перемещения осуществляются последовательно вначале вдоль одной оси, затем вдоль другой, при этом движение центра опорного сферического наконечника грузового винта происходит по ломаной линии, что накладывает ограничение к применению устройства в некоторых случаях, например, когда необходимо произвести стыковку фланца оборудования с его ответным фланцем, имеющих центрирующие пояски и расположенные относительно друг друга изначально с перекосом.

Техническим результатом полезной модели является исключение указанного недостатка известного устройства, а именно: обеспечение перемещения центра опорного сферического наконечника грузового винта в любую точку в пределах запроектированного рабочего пространства, обеспечение точности настройки углового положения оборудования к стыкуемому объекту по дуге окружности, обеспечение точности стыковки фланца оборудования с его ответным фланцем, имеющих центрирующие пояски и расположенные относительно друг друга изначально с перекосом.

Технический результат полезной модели достигается благодаря тому, что устройство для позиционирования оборудования содержит из трех расположенных одна над другой частей, на смежных поверхностях которых выполнены направляющие канавки для опорных роликов, механизмы взаимного сдвига соответствующих смежных частей блока, на смежных поверхностях первой и второй частей блока выполнены прямолинейные направляющие, параллельные направляющим канавкам для опорных роликов первой и второй частей блока, все части блока имеют отверстия, в которых размещен домкрат, закрепленный своим корпусом на первой части блока, отверстия второй и третьей частей имеют размеры, обеспечивающие свободное перемещение относительно них грузового винта домкрата при взаимном сдвиге частей блока, при этом направляющие канавки для опорных роликов второй и третьей частей блока выполнены кольцевыми, механизм взаимного сдвига второй и третьей частей блока выполнен в виде зубчатой пары, образованной зубчатым венцом, выполненным на второй части блока и шестерней или червяком, установленным на третьей части блока с возможностью передачи крутящего момента на вторую часть блока.

Третья часть блока может быть выполнена в виде цилиндрической тумбы с фланцем на ее нижнем торце, имеющей на внешней цилиндрической поверхности кольцевую канавку, а вторая часть блока может иметь цилиндрический выступ, свободно охватывающий цилиндрическую поверхность третьей части блока.

В цилиндрическом выступе второй части блока выполнены отверстия, в которых установлены фиксаторы в виде ограничительных винтов, входящих в кольцевую канавку третьей части.

Зубчатый венец выполнен, преимущественно, на внешней поверхности цилиндрического выступа второй части блока.

Каждый ряд опорных роликов заключен в сепаратор.

Механизм взаимного сдвига первой и второй частей блока выполнен в виде двух винтовых пар, винты которых соосны, опираются своими головками на выступы первой части блока и ввинчиваются в резьбовые отверстия выступов второй части блока.

Грузовой винт домкрата в верхней оконечности имеет опорный сферический наконечник, а нижней резьбовой частью ввернут в резьбовое отверстие своего корпуса.

Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг.1 показано предлагаемое устройство в продольном разрезе; на фиг.2 - то же, разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - то же, разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 показан узел соединения ограничительного винта, вынос В на фиг.1; на фиг.5 показан узел соединения шестерни с зубчатым венцом и съемным рычагом, вынос Г на фиг.1; на фиг.6 показан механизм взаимного сдвига первой и второй частей, вынос Д на фиг.2; на фиг.7 показано предлагаемое устройство, разрез Е-Е на фиг.2; на фиг.8 показано устройство в аксонометрии с вырывом 1/4 части; на фиг.9 показан фрагмент узла механизма взаимного сдвига второй и третьей частей устройства в виде червячной пары, вынос Ж на фиг.8.

Устройство для позиционирования оборудования содержит блок из трех расположенных друг под другом взаимноподвижных частей 1, 2, 3, на смежных поверхностях которых выполнены направляющие канавки 4, 5 для опорных роликов 6, 7. Направляющие канавки 4 для опорных роликов 6 на смежных поверхностях частей 1 и 2 блока выполнены прямолинейными, параллельными между собой и симметричными относительно центров частей 1, 2 блока. Направляющие канавки 5 для опорных роликов 7 на смежных поверхностях частей 2 и 3 блока выполнены кольцевыми, при этом их центры совпадают с центрами частей 2 и 3 блока (центральными отверстиями). Опорные ролики 6, расположенные в направляющих канавках 4, выполнены, преимущественно, цилиндрическими, а опорные ролики 7, расположенные в направляющих канавках 5, - коническими. Также вместо цилиндрических и конических роликов могут быть использованы и другие элементы передачи движения, например сферические.

На смежных поверхностях частей 1 и 2 блока параллельно направляющим канавкам 4, с внешней их стороны, выполнены прямолинейные направляющие в виде пазов 8 и выступов 9 на соответствующих частях 1, 2 блока, входящих между собой в зацепление по типу «ласточкин хвост» (фиг.8).

Часть 3 блока выполнена в виде полой цилиндрической тумбы, имеющей на одном торце (нижнем) фланец 10, а на внешней цилиндрической поверхности вблизи другого (верхнего) торца - кольцевую канавку 11. Часть 2 блока имеет выступы 12 (фиг.6), направленные в сторону первой части 1 блока, и цилиндрический выступ 13 (отбортовку) (фиг.4, 5), направленный в сторону фланца 10 части 3, свободно охватывающий цилиндрическую поверхность части 3 блока с возможностью подвижки (вращения относительно третьей части 3). Часть 1 блока выполнена в виде плиты, на боковых сторонах которой, перпендикулярных пазам 8 и выступам 9 (прямолинейным направляющим), выполнены выступы 14 (фиг.6), направленные в сторону части 2 блока.

Устройство содержит механизмы взаимного сдвига соответствующих смежных частей 1, 2, 3 блока. При этом механизм взаимного сдвига частей 1 и 2 блока выполнен в виде двух винтовых пар (фиг.2, 3), винты 15 которых соосны и опираются своими головками 16 на выступы 14 части 1 блока и ввинчиваются в отверстия 17 выступов 12 части 2 блока (фиг.6). Механизм взаимного сдвига частей 2 и 3 блока выполнен в виде зубчатой пары, образованной зубчатым венцом 18, выполненным на внешней поверхности цилиндрического выступа 13 части 2 блока и шестерней 19 (фиг.8) или червяком 20 (фиг.9), установленным на фланце 10 части 3 блока с возможностью передачи крутящего момента на часть 2 блока.

Все части 1, 2, 3 блока имеют центральные отверстия, в которых размещен домкрат, закрепленный своим корпусом 21 на части 1 бока, при этом грузовой винт 22 домкрата нижней резьбовой частью ввернут в резьбовое отверстие своего корпуса 21. Часть 1 блока имеет центральное отверстие диаметром, соответствующим наружному диаметру D корпуса 21 домкрата (фиг.1). Отверстие части 2 блока имеет размер L, обеспечивающий свободное перемещение грузового винта 22 домкрата при взаимном сдвиге соответствующих частей блока, причем размер L имеет величину не менее суммы наружного диаметра грузового винта 22 домкрата и удвоенной величины максимального смещения соответствующих частей блока. Отверстие части 3 блока также имеет размер, обеспечивающий свободное перемещение грузового винта 22 домкрата при взаимном сдвиге соответствующих частей блока.

Грузовой винт 22 домкрата в верхней оконечности имеет опорный сферический наконечник 23 и выступ (шестигранник) 24 для установки инструмента (ключа).

Каждый ряд опорных роликов 6, 7 заключен в сепараторы 25, 26 (фиг.3, 7). В цилиндрическом выступе 13 части 2 блока выполнены резьбовые отверстия 27, расположенные на одном уровне с кольцевой канавкой 11 третьей части, в которых установлены фиксаторы 28 в виде ограничительных винтов, входящих своими головками 29 в кольцевую канавку 11 с целью фиксации части 3 относительно части 2 блока (фиг.4).

Шестерня 19 установлена подвижно на вертикальной оси 30 (фиг.5) фланца 10 части 3 с возможностью передачи крутящего момента на зубчатый венец 18 посредством съемного рычага 31, входящего в зацепление с гнездом 32 шестерни 19. В случае использования в качестве механизма сдвига частей 2 и 3 блока червячной пары, червяк 20 установлен подвижно на выступах 33 фланца 10 части 3 блока (фиг.9).

Работает устройство следующим образом.

Устройство предназначено для ограниченного перемещения оборудования в трех измерениях (в горизонтальной плоскости и по вертикали). Перемещения в горизонтальной плоскости обеспечиваются взаимным сдвигом частей 1 и 2 блока в радиальном направлении и взаимным сдвигом частей 2 и 3 в тангенциальном направлении, т.е. в полярной системе координат (изменением радиуса R и углом ) (фиг.8).

Последовательность в проведении работ устройства следующая:

1. Все части устройства приводятся в исходное положение, т.е. центры частей 1, 2, 3 блока совмещены, а грузовой винт 22 домкрата находится в крайнем нижнем положении.

2. Устройство устанавливают под специально выполненное гнездо на оборудовании 34 (фиг.1, 2) в виде глухого отверстия. На шестигранник 24 грузового винта 22 устанавливают инструмент, например, гаечный ключ, которым грузовой винт 22 вывинчивается из корпуса 21 домкрата, приходит в контакт с гнездом оборудования 34 и приподнимает его на требуемую высоту над опорой.

3. Винтами 15 (фиг.6) смещают часть 1 блока относительно части 2 блока. Например, требуется сдвинуть верхнюю часть 1 относительно части 2 вправо (фиг.2). Для этого винт 15, расположенный справа от грузового винта 22 вывинчивают, а винт 15 с левой стороны винта 22 завинчивают, пользуясь гнездом 35 для инструмента (фиг.6). При этом винт 15 ввинчивается в резьбовое отверстие 17 выступа 12 части 2 блока, своей головкой (буртиком) 16 толкает часть 1 блока вправо (фиг.6) на требуемую величину, после чего фиксируют это положение винтом 15, расположенным справа относительно винта 22 домкрата, ввинчивая его до упора в правый выступ 12 части 2 блока.

4. Регулирование устройства в тангенциальном направлении осуществляется взаимным сдвигом частей 2 и 3 блока посредством зубчатой пары, образованной зубчатым венцом 18 на выступе 13 части 2 блока и шестерней 19, установленной подвижно на вертикальной оси 30 (фиг.5). Перемещение части 2 блока на требуемый угол (фиг.8) относительно части 3 блока производится съемным рычагом 31, наконечник которого 36 входит в зацепление с гнездом 32 шестерни 19.

Регулирование устройства в вариантном исполнении осуществляется также, однако регулирование в тангенциальном направлении осуществляется взаимным сдвигом частей 2 и 3 блока посредством червячной пары, образованной зубчатым венцом 18 (фиг.9) на выступе 13 части 2 и червяком 20, установленным подвижно на выступах 33 фланца 10 части 3 блока. Поворачивая червяк 20 в ту или другую сторону рукояткой 37, обеспечивают разворот части 2 по окружности на требуемый угол .

Ограничительные винты 28 (фиг.4) выполняют ту же функцию, что и система пазов 8 и выступов 9, обеспечивая зацепление частей 2 и 3 блока между собой, а также их фиксацию в случае необходимости. Фиксация осуществляется путем завинчивания винтов 28 до полного контакта головки 29 винта 28 с кольцевой канавкой 11 части 3 блока.

Перемещение оборудования 34 при регулировании осуществляется на опорных роликах 6 и 7, которые воспринимают массу оборудования и уменьшают силы трения между частями 1, 2, 3 блока.

Устройство отличается простотой, удобством для эксплуатации при позиционировании оборудования.

1. Устройство для позиционирования оборудования, содержащее блок из трех расположенных одна над другой частей, на смежных поверхностях которых выполнены направляющие канавки для опорных роликов, механизмы взаимного сдвига соответствующих смежных частей блока, на смежных поверхностях первой и второй частей блока выполнены прямолинейные направляющие, параллельные направляющим канавкам для опорных роликов первой и второй частей блока, все части блока имеют отверстия, в которых размещен домкрат, закрепленный своим корпусом на первой части блока, отверстия второй и третьей частей имеют размеры, обеспечивающие свободное перемещение относительно них грузового винта домкрата при взаимном сдвиге частей блока, отличающееся тем, что направляющие канавки для опорных роликов второй и третьей частей блока выполнены кольцевыми, механизм взаимного сдвига второй и третьей частей блока выполнен в виде зубчатой пары, образованной зубчатым венцом, выполненным на второй части блока и шестерней или червяком, установленным на третьей части блока с возможностью передачи крутящего момента на вторую часть блока.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что третья часть блока выполнена в виде цилиндрической тумбы с фланцем на ее нижнем торце, имеющей на внешней цилиндрической поверхности кольцевую канавку, а вторая часть блока имеет цилиндрический выступ, свободно охватывающий цилиндрическую поверхность третьей части блока.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что в цилиндрическом выступе второй части блока выполнены отверстия, в которых установлены фиксаторы в виде ограничительных винтов, входящих в кольцевую канавку третьей части.

4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что зубчатый венец выполнен на внешней поверхности цилиндрического выступа второй части блока.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что каждый ряд опорных роликов заключен в сепаратор.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что механизм взаимного сдвига первой и второй частей блока выполнен в виде двух винтовых пар, винты которых соосны, опираются своими головками на выступы первой части блока и ввинчиваются в резьбовые отверстия выступов второй части блока.

7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что грузовой винт домкрата в верхней оконечности имеет опорный сферический наконечник, а нижней резьбовой частью ввернут в резьбовое отверстие своего корпуса.