CS226532B1 - Zařízení pro pružné změkčení dojszdn nasáných operujících systému - Google Patents

Description

Vynález se týká zařízení pro pružné změkčení dojezdu nesených operujících systémů, například manipulátorů nebo robotů nesených na pojezdových vozících v automaticky řízených provozech, především při reverzaci směru rozjezdu a zastavení jejich pohybu.

Při polohovém přestavení neseného operujícího systému je nezbytně nutné, aby celý proces proběhl s minimální časovou ztrátou. Z tohoto důvodu musí být nesený operující systém s pojezdovým vozíkem a přepravovanou hmotou, tj. s manipulovaným předmětem, částmi pohonu a přívodů v nejkiratší době urychlen na požadovanou rychlost nebo zastaven. Velké kladné nebo záporné zrychlení takového hmotného komplexu se však neobejde bez silných rázů, způsobujících rozkmitání celé soustavy, kterou je proto nutno pevnostně dimenzovat talk, aby byla dostatečně tuhá. Zásady dostatečné tuholsti platí ovšem i pro vlastní operující systém, tj. rameno manipulátoru nebo robotu. Takové zvýšení tuhosti je však nutně provázeno podstatným zvýšením hmotnosti soustavy, které je v přímém rozporu sie snahou o neustálé zvyšování pojezdových rychlostí a vynucuje si zavedení tlumicích prvků.

Ze známých tlumicích prvků se k tomuto

I účelu nejčastěji používá různých pryžových bloků, které při reverzaci v obou směrech tlumí rázy na přijatelnou míru, aniž však jsou schopny úplně zabránit nepříjemnému rozkmitání.

Dále jsou známa různá hydraulická tlutluimí rázy na^! přijatelnou míru, aniž však ze velmi plynule řídit zpomalení do nulové hodnoty a případně, při spojení celé soustavy s takovými tlumiči lze pak za konstantních provozních podmínek omezit na přijatelnou míru i nepříjemné rozkmitání. Složitější případ ovšem nastane, jestliže se mění hmotnost manipulovaného předmětu nebo vyložení ramene manipulátoru, kdy je nutno změnit křivku útlumu, případně i přistoupit na snížení pojezdové rychlosti vozíku. Takové zásahy do zabudovaného systému však nejsou jednoduché; čalsto vyžadují z hlediska přístupnosti rozsáhlé konstrukční změny, které opět z jiných důvodů, například provozních, nejsou přijatelné. Kromě toho je známo, že všechny hydraulické systémy citlivě reagují na změny vnitřních teplot i teploty okolí, které u jednodušších provedení mohou mít nežádoucí vliv na požadovanou účinnost tlumení.

Použití hydraulických tlumicích systémů pro ireverzaci pohybu vyžaduje dále zavedení nezávislé regulace v obou 'směrech tlu226532 mění vzhledem k případně rozdílným požadavkům ina rychlost jednotlivých pojezdových směrů. Nadto je nutno hydraulický tlumicí systém vracet z obou stran do výchozí polohy pomocí tažných nebo i tlačných spirálových pružin, a to ve všech případech, kdy pojezdový vozík nemá vlastní zdroj hydraulického tlaku. Podobné úvahy platí i o známých pneumatických tlumicích systémech β tím rozdílem, že s penumatickými systémy nelze zdaleka dosáhnout přes; větší technickou náročnost stejné citlivosti tlumení jako u systémů hydraulických.

Pojezdovou rychlost je možno také řídit přímou regulací pohonného zdroje, tj. elektrického, hydraulického nebo pneumatického motoru. Regulace rychlosti je u rotačních i přímočarých strojů technicky vyřešena. Náklady na výrobu regulačních motorů a systémů regulace jsou však příliš vysoké. Elektromotory zpravidla vyžadují napájení stejnosměrným proudem a vzhledem k vlastní regulaci musí být speciální konstrukce.

Jsou známy elektronicky řízené krokové motory, mezomatiky rovněž s elektronickým řízením, apod. Hlavním konstrukčním problémem všech těohto pohonných zdrojů je však přenos potřebného regulačního signálu od narážkové soustavy ovládající polohu zastavení pojezdového vozíku k motoru, protože tato etop-poloha pojezdu je libovolně zvolitelná po celé pojezdové dráze. U regulačních motorů je nutno regulační signál složitým způsobem převést na otáčivý pohyb regulačního ventilu, přičemž u hydromotorů zpravidla dochází k vyšší spotřebě elektrické energie. Popsané regulační systémy jsou sice pro pružné změkčení lineárního pohybu pojezdových vozíků použitelné, jejich začlenění do systému je však složité a jejich pořizovací cena je velmi vysoká.

Zařízení pro pružné změkčení dojezdu nesených operujících systémů progresivním zmařením části záběrové nebo setrvačné energie podle vynálezu sestává z vodicí páky s otočným čepem uloženým v konzole rámu pojezdového vozíku a s odpruženými pákami, výkyvně uspořádanými na čepech pro řízené vychýlení z rovnovážné polohy Ive směru převládající síly vodicí pákou, vymezené opěrným kolíkem, stabilizačním kolíkem v druhé konzole rámu a předpětím spirálových pružin, zavěšených na čepech odpružených pák a uchycených na napínácích v boku rámu.

Výhoda navrženého zařízení pro pružné změkčení dojezdu nesených operujících systémů progresivním zmařením části záběrové nebo setrvačné energie je především v tom, že jako zdroje pohybu lze použít jakýkoli rotační nebo přímočarý motor se dvěma nebo více rychlostními stupni. Z elektromotorů jsou vhodné levné asynchronní typy s dvojím vinutím (například motor dvou- a osmipólový, což odpovídá dvěma rychlostním stupňům o 2880 a 720 ot/miinj, které je možno jednoduše řadit pomocí stykačů.

Použitelně jsou i jakékoli univerzální elektromotory stejnosměrné nebo střídavé, u nichž se jednotlivých rychlostních stupňů dosáhne pomocí tyristorů nebo triaků.

Pojezdový rychlostní stupeň zůstává zařazen při pojezdu vozíku až k. zarážce, která způsobí přepnutí na pomalý dojezdový stupeň, kdy je rychlost několikanásobně nižší a může mít přednostně konstantní charakter.

Navržený jednoduchý mechanický systém, působí progresivně po celé dojezdové dráze jako vyravnávač rychlostního přechodu. Jelikož odpadá složitá hydraulická, případně elektronická regulace, je zřejmé, že náklady na zhotovení zařízení podle vynálezu jsou neporovnatelně nižší, přičemž jednoduchost řešení je zárukou bezporuchového provozu.

Na ipřipojenýcih výkresech je znázorněn příklad provedení zařízení pro pružné změkčení dojezdu pojezdových vozíků podle vynálezu, kde na obr. 1 je znázorněn příčný řez systémem, na obr. 2 systém v rovnovážné poloze a na obr. 3 systém ve vychýlené poioize.

Pojezdový vozík 1 je uložen ve čtyřech pojezdových kladkách 4 umístěných v nosných konzolách 17 na rámu pojezdového vozíku 1. Vodicí kladky 4 ise pohybují po vodicích lištách 3, pevně uložených na portálovém nosníku 2. Uprostřed rámu pojezdového vozíku 1 je v konzole 6 otočně uložen čep 7, dvouramenné vodicí páky 8. Horní konec páky 8 je ukončen vlečenou částí 9, zabírající is vlečným členem, například s vlečnou maticí 11, unášenou pohybovým šroubem 10. Na spodní části páky 8 je uprostřed upraven kolík 16 (obr. 3), který tvoří koncovou opěrku dvou odpružených pák 13, otočně uložených na závěsných čepech 12. Oba delší konce odpružených pák 13 mají hlavní závěsné čepy 20 pro spirálové pružiny 22, které jsou napínány z boků rámu pojezdového vozíku 1 pomocí napínacích čepů 21. Rovnovážnou polohu páky 8 zajišťuje stabilizační kolík 15, umístěný na rámové konzole 14 ve spodní části rámu pojezdového vozíku 1. Ve spodní Části rámu je na rámové konzole 14 ve spodní části rámu pojezdového vozíku 1 dále uložen závěsný čep 25, na kterém se pohybuje dvou·¹ ramenná páka 24, jejíž delší konec nese nemagnetiekou spínací clonku 26. Clonka 26 ovládá bezdotykový snímač 27, umístěný na rámu pojezdového vozíku 1. Na kratším konci dvouramenné páky 24 je umístěna kladka v rovnovážné poloze zapadající do vrubu na spodním čele páky 8, která podle potřeby zajišťuje sepnutí nebo rozepnutí bezdotykového snímače 27.

Pro případ přenášení příliš ivelké hmoty na pojezdovém vozíku 1 jsou na obr. 3 čerchovaně zakresleny přídavné tlumicí prvky i23, které jisoii z jedné strany uchyceny k rámu pojezdového vozíku 1, z druhé strany pomocí závěsných ok 19 na závěsných čepech 12.

Ve spodní části portálového nosníku 2 je vytvořeno vedení 18 pro upevnění aretačního můstku s polohovými narážkami systému přepínání pojížděcích rychlostí. Na přední Straně rámu pojezdového vozíku 1 je čerchovaně naznačen závěs manipulátoru 5.

Na portálovém nosníku 2 je ve vedení 18 umístěna soustava dvou narážek (nejsou zakresleny), které jsou přestavitelné po celé délce nosníku 2. Obě narážky jsou konstruovány tak, že působí stejně pro oba směry pohybu pojezdového vozíku 1. První narážka signalizuje pomocí bezdotykového spínače (není znázorněno) v určitém předstihu před dojetím vozíku 1 do příslušné polohy potřebu přepnutí na dojezdovou rychlost. Při přepnutí současně začíná pracovat zařízení pro pružné změkčení dojezdu podle vynálezu, umístěné na pojezdovém vozíku 1, který v důsledku setrvačnosti vychyluje volný konec páky 8 a odpruženými pákami 13 z rovnovážné polohy ve směru větší rychlosti pohybu, přičemž dochází k progresivnímu maření setrvačné energie napínáním jedné z pružin 22, při současném uvolňování tahu druhé pružiny 22. Při vyrovnání rychlosti se páka 8 vrátí do rovnovážné polohy a pojezdový vozík 1 je unášen dojezdovou rychlostí až k indexu, který může při této malé rychlosti pohodlně zaindexovat. Stejný průběh s výměnou funkce pružin 22 se opakuje při obráceném smyslu pohybu pojezdového vozíku 1. Protože hnací motor má i při Pojezdové rychlosti určitou setrvačnost, je zařízení podle vynálezu využito jako dvouúčelové.

Po zaindexování pojezdového vozíku 1 v předem určené poloze běží hnací motor v důsledku setrvačnosti dále, přičemž vychýlení vodicí páky 8 ve směru pohybu způsobí vysunutí spínací clonky 26 na dvouramenné páce 24 z bezdotykového snímače 27 a tím dojde k úplnému zastavení motoru. Poté dobíhá celý operující systém do polohy, znázorněné na obr. 3 již pouze setrvačností.

Dosažení obou možností řízení pojezdového můstku je možné jen tehdy, jestliže řídicí systém při Změně rychlosti vyřadí funkci bezdotykového snímače 27, protože již v této poloze by v důsledku setrvačnosti došlo k vypnutí hnacího motoru, což není žádoucí.

Při opětovném rozjíždění dojde nejprve k odjištění indexu a současně (s malým zpožděním) k’zapnutí hnacího motoru, jehož směr pohybu je předvolen řídicím systémem. Při odjištění indexu se nejprve uvolní vodicí páka 8, která s,e působením pružin 22 vrátí d!o rovnovážné polohy. Poté následuje pružné změkčení rozjezdu pojezdového vozíku 1 na pojezdovou rychlost, která je analogická k zastavení, avšak bez rychlostního mezistupně.

Zařízení pro pružné změkčení dojezdu podle vynálezu vykazuje oproti jiným známým způsobem tlumení značné výhody. Dojde-li k vychýlení vodicí páky 8 v některém směru v důsledku působení setrvačných sil, způsobí vychýlení dvouramenných pák 13 zvýšené napnutí jedné a uvolnění druhé z obou spirálových pružin 22, umístěných tak výhodně, že pružina 22, která je zdvojeným pákovým uspořádáním vlivem vychýlení momentově posilována, působí na páku 6 ve směru proti jejímu vychýlení, zatímco síla uvolňované pružiny 22 působí převážně ve směru čepu 7, čímž se v maximální míře ruší pákový moment tohoto systému.

Prostřednictvím čepu 15 může celý pákový sýstém zachovávat rovnovážný stav v důsledku předpružení pružin 22 na potřebnou hodnotu. Při vychýlení vodicí páky 8 není příslušná spirálová pružina 22 napínána od nulové hodnoty, nýbrž silou, vyšší než je její předpružení. Aby vlivem event. nestejného předpětí obou pružin 22 nemohlo dojít k vychýlení vodicí páky 8, je v její spodní části v ose uložen opěrný kolík 16, který zaručuje v ddbě, kdy na páku 8 nepůsobí z vnější Strany žádná síla, aby byla trvale silou, danou předpětím pružin 22 držena ve středové poloze. Pokud je předpětí pružin 22 větší než síla, která udružuje pojezdový vozík 1 v poihybu, je vodicí páka 8 stále ve středové poloze. Totéž platí i pro klidový stav.

Pokud je záběrový nebo brzdný moment postačující k překonání síly dané předpětím kterékoli z obou spirálových pružin 22, vychýlí se vodicí páka 8 ve směru převládající síly, přičemž dvouramenná páka 13 na straně převládající síly se nadále opírá kratším rameniem o kolík 15 a proto se otáčí kolem čepu 12, takže její delší rameno se zavěšenou spirálovou pružinou 22 sleduje směr [vychýlení delšího ramene vodicí páky 8 proti tahu pružiny 22, jejímž dalším napínáním se progresivně maří síla vychylující kratší konec vodicí páky 8. Mezitím zůstává druhá z dvouramenných pák 13 kratším koncem fixována na kolíku 16 v ose vodicí páky 8 a vychyluje se s touto pákou 8, aniž se imůže otáčet kolem čepu 12, takže její delší konec, na němž je na čepu 20 zavěšena druhá ze spirálových pružin 22, se pohybuje ve směru rušícím její předpětí.

Claims (2)

1. Zařízení pro pružné změkčení dojezdu nesených operujících systémů progresivním změřením části záběrové nebo setrvačné energie, vyznačené tím, že sestává z vodicí páky (8) s otočným čepem (7) uloženým v konzole (6j rámu (1) pojezdového vozíku a s odpruženými pákami (13), výkyvně uspořádanýml na čepech (12) pro řízené vychýlení z rovnovážné polohy ve směru převládající síly vodicí pákou (8), vymezené opěrným kolíkem (16), upraveném v ose vynalezu symetrie vodicí páky (8), stabilizačním kolíkem (15) v druhé konzole (14J rámu (lj a předpětím spirálových pružin (22), zavěšených na čepech (20) odpružených pák (13) a uchycených na napínácích (20) v bocích rámu (1 j.

2. Zařízení pro pružné změkčení dojezdu podle bodu 1, vyznačené tím, že mezi rámem (lj pojezdového vozíku a závěsnými čepy (12) jsou uspořádány přídavné tlumicí prvky (23).