Устройство программного управления ходом подвижного органа

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в системах управления. Цель изобретения - повышение точности и улучшение эксплуатационных характеристик при наборе программы за счет базирования и зажима упоров как к зеркалу , так и к пазам плиты. Устройство содержит установленную на подвижном органе плиту с прямоугольными пазами, размещенные в них двухступенчатые упоры с° рабочими гранями и отверстиями в верхней и нижней ступенях, в одном из которых размещен элемент зажима с отверстием с фаской , а также зажимной винт с конической поверхностью, сопряженной с фаской элемента зажима, причем ось зажимного винта смещена относительно оси отверстия элемента зажима. Новым является то, что нижняя ступень упора, выполненная в виде двугранного клина с вершиной, направленной ко дну паза плиты, снабжена прямоугольным пазом в центре клина, перпендикулярным стенкам паза плиты, элемент зажима выполнен в виде цилиндра, размещенного в отверстии верхней ступени упора, переходящего в нижнюю часть прямоугольной формы, расположенной средней частью в прямоугольном пазу клина упора, причем в , цилиндрической части элемента зажима выполнено продольное отверстие, ось которого параллельна оси Тотверстия в верхней ступени упора и смещена вниз относительно ее в плоскости, перпендикулярной зеркалу плиты. Продольное отверстие переходит в сквозную прорезь, выполненную параллельно стенкам паза, и делит элемент зажима в его нижней части на две лапки, имеющие с внутренней стороны скосы, которыми они сопряжены с гранями клина нижней ступени упора, а противоположными сторонами - со стенками паза. В продольном отверстии элемента зажима и отверстиях верхней ступени упора размещен зажимной винт, связанный одним из концов с гайкой, также размещенной в отверстии верхней ступени упора, причем гайка и винт установлены с возможностью взаимного перемещения в осевом направлении вдоль отверстия верхней ступени упора . 8 ил. ч-Ё VI 00 СО СЛ О СЛ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s G 05 G 21/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР . (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ г: пг;.ч М1.ч(, .Ф а

1, .:,,у Д! ЯТЕИА

1 (21) 4793613/24 (22) 16.02.90 (46) 23.12.92. Бюл. N. 47 (71) Го о ое конструкторское бюро Стан" косистема", г.Иваново (72) А.А. Бумагин (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1319012, кл, G 05 G 21/00, 1987.

Авторское свидетельство СССР

М 1425627, кл. G 06 G 21/00, 1988. (54) УСТРОЙСТВО ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ ХОДОМ ПОДВИЖНОГО ОРГАНА (57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в системах управления. Цель изобретения — повышение точности и улучшение эксплуатационных характеристик при наборе программы за счет базирования и зажима упоров как к зеркалу, так и к пазам плиты. Устройство содержит установленную на подвижном органе плиту с прямоугольными пазами, размещенные в них двухступенчатые упоры с рабочими гранями и отверстиями в верхней и нижней ступенях. в одном из которых размещен элемент зажима с отверстием с фаской, а также зажимной винт с конической поверхностью. сопряженной с фаской элемента зажима, причем ось зажимного винта смещена относительно оси отверстия элемента зажима. Новым является то, что нижИзобретение относится к машиностроению и может быть использовано в системах управления, например, подвижным столом металлорежущего станка.

Известно устройство программного управления ходом подвижного органа, содер Ы 1783505 Al няя ступень упора, выполненная в виде двугранного клина с вершиной, направленной ко дну паза плиты, снабжена прямоугольным пазом в центре клина, перпендикулярным стенкам паза плиты, элемент зажима выполнен в виде цилиндра, размещенного в отверстии верхней ступени упора, переходящего в нижнюю часть прямоугольной формы, расположенной средней, частью в прямоугольном пазу клина упора, причем в цилиндрической части элемента зажима выполнено продольное отверстие. ось которого параллельна оси . отверстия в верхней ступени упора и смещена вниз относительно ее в плоскости, перпендикулярной зеркалу плиты. Продольное отверстие переходит в сквозную прорезь, выполненную парал- . Ь лельно стенкам паза, и делит элемент зажима в его нижней части на две лапки, имеющие с внутренней стороны скосы, которыми они сопряжены с гранями клина р нижней ступени упора, а противоположными сторонами — со стенками паза. В продольном отверстии элемента зажима и а отверстиях верхней ступени упора размещен зажимной винт. связанный одним из р концов с гайкой, также размещенной в отверстии верхней ступени упора, причем гайка и винт установлены с возможностью взаимного перемещения в осевом направ- C) лении вдоль отверстия верхней ступени упо- (Л ра, 8 ил. жащее закрепленную на подвижном органе плиту с пазами Т-образной формы на ее зеркале, которые направлены вдоль хода подвижного органа. В пазах, в соответствии с программой обработки, закреплены упоры, контактирующие рабочими гранями с

1783505 толкателями выключателей, неподвижно за- перпендикулярным стенкам паза плиты, крепленными на основании, по которому элемент зажима выполнен в виде цилиндра, перемещается подвижный орган. Крепле- размещенного в отверстии верхней ступени ние упора к плите осуществляется только к упора, переходящего в нижнюю часть прязеркалу плиты, посредством полок Т-образ- 5 моугольной формы, размещенной средней ного паза, скобы и двух винтов, : частью в прямоугольном пазу клина упора, Недостатком данного устройства явля- причем в цилиндрической части элемента . ется то;что упоры своим корпусом не сори- зажима выполнено продольное отверстие, ентированы вдоль пазов плиты и не ocb которого параллельна оси отверстия в прижаты к стенкам паза, что отрицательно 10 верхней ступени упора и смещена вниз от сказывается на точности положения упора носительно нее в плоскости, перпендикуна плите, производительности" выставки лярной зеркалуплиты, при этом продольное упора и надежности его закрепления. Креп- отверстие переходит в сквозную прорезь, ленйе упора к плйте осуществляется двумя выполненную параллельно стенкам паза,.и винтами. что вызывает многократйую пере- 15 делит элемент зажима в его йижней части на становку ключа от одйого вийта"к другому, две лапки, имеющие с внутренйей стороны приводящую к потере производительности " скосы, которыми они сопряжены с гранями в наборе программы. Кроме того; йлита с клина нижней ступенй упора, а противопоT-образными пазами содержит меньше па-: ложнымй сторонами — со стенками паза, в зов, т.е. меньший объем памяти, йо сравне- 2р продольном отверстии элемента зажима и нию с плитой, имеющей йрямоугольные отверстияМ верхйей ступени упора разме-. пазы, при одинаковой их ширине, причем" щен эажимной винт, связанйый однйм из выполнение Т-обраэйого паза трудоемко.: концов с гайкой, также размещенной в отИзвестно устройство nporpaììíeIãî уп- верстии верхней ступениупора, йричем гайравления ходом подвйжного органа, содер - 25 ка и винт размещены с возможностью: жащееплитус прямоугольными пазами,при взаимного перемещенйя в осевом направ-, . этом упоры своим корпусом сбазированы и лениивдольотаерстйя.верхнейступениупо-. прижаты к одной из стенок паза с помощью:.;:: ра. рычага, шарика и двух винтов.- :. -: .: :,: На фиг.1 показайо предлагаемое уст-.:.

Недостатки этого устройства — те же, 30 ройство, вид спереди и сбоку; на фиг,2. что йу предыдущего, с той разницей, что разрез А-А на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1; заменена базовая плоскость, к которой при- на фиг.3 — разрез Б-Б на фиг.2: на фйг.4 —: жимается упор при зажиме, т.е. он пррйжи- разрез В-В на фиг.2; на фиг.5 — вид Г на мается к стенке паза, а не к зеркалу плиты;: фиг,2; íà фиг,6 — схема расйоложейия сйл, . Т кймобразом, вобоихслучаях наблюдает-- 35 действующих в сечении А-А, без учета сил ся неполное базирование и зажим упора ..::";трения; на фиг.7 — то же, в сечении Б-Б; на. относительно плиты (следовательно и отно- фиг.8 — то же, в сечении В-В с учетом сил сительно йапраеления хода подвижного ор- тренйя. гана), йоскольку зажимное усилие Устройство программного управления направлено только в одйу сторону. "- : . " 40 ходом подвижного органа содержит плиту 1, Целью изобретения является повыше-. закрепленную на подвижном органе 2. На ние точности и улучшение эксйлуатацион- зеркале 3 плиты имеются прямоугольные ньix характеристик, ....... пазы 4, в которых размещены короткие упоУказанная цель достигается тем, что в ры 5 и длинные упоры 6 с рабочими гранями устройство программного управления хо- 45 7. С этими грайями взаимодействуюттолкадом подвижного органа, содержащем уста- тели 8 конечных выключателей, объединенновленную на подвижном органе плиту с ных "в блок 9, установленный через прямоугольными пазами, размещенными в кронштейн 10 на станине 11. них двуступенчатыми упорами с рабочйми В двухступенчатом корпусе 12 упоров 5 гранями и отверстиями в верхней и нижней или 6 (в зависимости.от их длины) содержитступенях, в одном из которых размещен эле- ся один или два зажимных элемента в виде мент зажима с отверстием с фаской, а также стержня 13, В упоре 5 стержень 13 располо эажимной винт с конической поверхностью, — жен s отверСтии 14 по середине длины корсопрям<енный с фаской элемента зажима, пуса упора, а в упоре 6 — по обоим краям. причем ось зажимного винта смещена отно- Отверстие 14 выполнено в широкой, относисительно оси отверстия элемента зажима, тельно паза 4, верхней ступени 15 корпуса

55 нижняя ступень упора, выполненная в виде 12 перпендикулярно зеркалу плиты 1. В двух двугранного клина с вершиной, направлен- других соосных отверстиях 16 перпендикуной ко дну паза плиты, снабжена прямо- лярных отверстию 14, расположены зажимугольным пазом в центре клина, ной винт 17 с конической поверхностью и

1783505 гайка 18, удерживаемая от проворота шпонкой 19. Узкая нижняя ступень 20 корпуса 12 свободно размещена в пазу 4 и имеет на конце двугранный клин 21 с вершиной 22, направленной в сторону дна 23 паза 4. 5

Напротив отверстия 14 в нижней ступени 20 корпуса имеется паз 24. В стержне 13 выполнено отверстие 25, расйоложенное в его цилиндрической части.26 параллельно и со смещением вниз 10 от его оси 27 относительно оси 28 винта

17 и гайки 18, и имеющее фаску 29. На плоской части 30 стержня 13, которой он размещен в пазу 4 плиты 1, выполнены две лапки 31, расположенные по обе сто- 15 роны от цилиндрической части 26 стержня 13 и отделенные друг от друга прорезью 32, направленной вдоль паза

4. На лапках 31 со стороны прорези 32 выполнены скосы 33, параллельные гра- 20 ням клина 21 нижней ступени упора и контактирующие с ними. Со стороны дна

23 паза лапки 31 имеют фаски 34 для удобства установки упора в паз 4.

-""Винт 17 и гайка 18 имеют конусы 35, 25 направленные навстречу друг другу и кон- . тактирующие с фасками 29 отверстия 25 стержня 13. Головка винта и наружная поверхность гайки выполнены цилиндрическими и встроены подвижно в отверстиях 30

16 корпуса 12 упора. Головка винта имеет с торца гнездо 36 под ключ, а гайка — шпоночный паз 37. Паз 4 выполнен со стенками 38.

Устройство работает следующим обра- 35 зом.

Толкатели 8 блока конечных выключателей 9 последовательно нажимаются (согпасно набранной прогрэмме) наклонными рабочими гранями 7 упора 6 или 5 при дви- 40 жении подвижного органа 2 по станине 11.

Набор заданной программы заключается в расстановке упоров на зеркале 3 плиты

1.

Закрепление упоров в пазах 4 осущест- 4,, вляется оператором поворотам ключа (не показан), выставляемого в гнездо 36 винта.

17, ввинчиваемого в гайку 18, При этом их конусы 35, контактируя с фасками 29 отверстия 25, поднимают стержень 13 в отвер стии 14, or чего скось1 33 лапок 31, контактируя с клином 21 корпуса 12, будут подниматься вместе со стержнем 13 и раздвигаться в направлении стенок 38 паза 4.

От этого двойного движения, эа счет создаваемого трения между плоской частью 30 лапок 31 и стенками 38 паза, корпус упора били 6.одновременно прижимается к зерка лу 3 плиты 1 и через лапки 31 и клин 21 — к стенкам 38 паза 4,, Таким образом, упор базируется относительно зеркала плиты in стенок паза и надежно закрепляется на плите.

Для перемещения упора по пазу 4 или снятия с плиты его открепляют путем поворота ключом винта 17 влево, тем самым конусы 35 освобождают стержень 13 и он под действием упругих сил лапок 31, упирающихся в клин 21, сместит стержень вниз, в сторону дна 23 паза, отчего упор открепится от зеркала плитй и стенок паза, На фиг.6-8 изображены схемы действия сил в элементах упора. На фиг.6 показано. разложение сил от воздействия зажимного винта 17 на стержень 13 (без учета сил трения на фасках 29).

Силы Г1 и Fz — это осевые силы, возникающие в резьбовом соединении винта 17 и гайки 18, раскладывающиеся на концах 35 на две силы Рд, поднимающие стержень 13 вверх при зажйме упора.

На.фиг,7 изображены те же две силы Гд, действующие в другом сечейии упора, где они при движении стержня вверх при зажиме раскладываются на клине 21 на две силы

P и уравновешивающую их силу R реакции клина 21 на лапки 31, когда они сближается между собой, Силы Р прижимают упор к . стенкам паза.

На фиг.8 показаны две силы трения F». возникающие в соединении стенок паза 4 и плоскостей 30 лапок 31 при их движении относительно клйна 21 корпуса 12, создаваемые за счет сил Р и зависящие также от угла трения р. Силы трения F». направлены вниз, т.е, ко дну паза 4 (сила трения всегда направлена в сторону;-обратную движению, в данном случае лапок относительно стенок паза 4), а так как лапки являются неотъемлемой частью стержня 13, соединенного с корпусом 12 через конусы винта и гайки и их наружные диаметры, то силы трения F» будут прижимать корпус

12 к зеркалу 3 плиты.

Иэ схем видно, что упоры 5 или 6 эа счет сил F» и Р будут одновременно прижиматься к зеркалу и пазу плиты. Тем самым повышается точность vix базирования и закрепления на плите, что йриводит к улучшению эксплуатационных характеристик устройства.

Формула изобретения

Устройство программного управления ходом подвижного органа, содержащее ус-. тановленную на подвйжном органе плиту.c прямоугольными пазами, размещенными в них двуступенчатыми упорами с рабочими гранями отверстиями в верхней и нижней

1783505 ступенях, в одном из которых размещен элемент зажима с отверстием с фаской, а также зажимной винт с конической поверхностью, сопряженной с фаской, элемента зажима, причем ось зажимного винта смещена атно- 5 сительно оси отверстия элемента зажима, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и улучшения эксплуа тационных характеристик; нижняя ступень упора, выполненная в виде двугранного 10 клина с вершиной, направленной ко дну паза плиты, снабжена прямоугольным пазом в центре клина, перпендикулярным стенкам паза плиты, элемент зажима выполнен в виде-цилиндра, размещенного в отверстии 15 верхней ступени упора, переходящего в нижнюю часть прямоугольной формы, размещенной средней частью в прямоугольном пазу клина упора, причем в цилийдрической части элемента зажима выполнено и родоль- 2О ное отверстие, ось которого параллельна оси отверстия в верхней ступени упора и смещена вниз относительно нее в плоскости, перпендикулярной зеркалу плиты, при .этом продольное отверстие переходит в сквозную прорезь, выполненную параллельно стенкам паза, и делит элемент зажима в его нижней части на две лапки, имеющие с внутренней стороны скосы, которыми они сопряжены с гранями клина нижней ступени упора, а противоположными сторонам — со стенками паза, в продольном отверстии элемента зажима и отверстиях верхней ступени упора размещен зажимной винт, связанный одним из концов с гайкой, также размещенной в отверстии верхней ступени упора, причем гайка и винт размещены с возможностью взаимного перемещения в осевом направлении вдоль отверстия верхней ступени.

1783505

Составитель М,Бобин

Техред М.Моргентал л

Корректор M.Òêà÷

Редактор Г,Бельская

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул,Гагарина, 101

Заказ 4516 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушркая наб., 4/5