CS233774B1

CS233774B1 - Stepping motor

Info

Publication number: CS233774B1
Application number: CS83386A
Authority: CS
Inventors: Vladimir Dasek; Jaromir Volny
Original assignee: Vladimir Dasek; Jaromir Volny
Priority date: 1983-01-20
Filing date: 1983-01-20
Publication date: 1985-03-14
Also published as: CS38683A1

Abstract

Vynález se týká oboru obráběcích strojů, robotizace, letectví spod. Dosud se krokově motory s velkým výkonem reelizovaly pomocí elektríokáho krokového motoru, jehož úhel natočení se přenášel pomocí diferenciálu na silový motor, nejčastějl hydromotor. - Nevýhodou tohoto řešení při velkém kroutícím momentu byla velká hmotnost a velké rozměry. Podstatou krokového motoru podle vynálezu,je, že pohyblivá Část je opatřena pravidelně za sebou uspořádanými výstupky se ěikmýml boky a písty opatřenými funkčním koncem pístnice upraveným pro dotlačování na ěikmé plochy těchto výstupků. Písty jsou uloženy nad výstupky za sebou ve vzdálenosti představující vzájemný relativní fázový posun o 1/3. Výhodou tohoto řečeni je jeho jednoduchost, možnost provedení v malých rozměrech a to jak rotačního, tak rovinného obousměrného pohybu.The invention relates to the field of machine tools, robotization, aviation from below. So far step by step high power motors have re-grounded with electric stepper motor whose angle the rotation was transmitted using a differential on a power motor, the most common hydraulic motor. - The disadvantage of this solution with a large torque moment was big and big dimensions. The essence of the stepper motor according to of the invention is that the movable portion is provided regularly arranged projections the flanks and the pistons provided with the functional the end of the piston rod adapted for pressing on the slanted surfaces of these protrusions. The pistons are placed above the projections in a distance representing relative relative phase shift by 1/3. The advantage of this is its simplicity, the possibility of execution in small dimensions, both rotating both planar two-way motion.

Description

Vynález se týká krokového motoru hydraulického nebo pneumatického. Dosud se krokové motory s velkým výkonem realizovaly pomoci elektrického krokového motoru, jehož úhel natočeni se přenášel pomocí diferenciálu na silový motor, nejčastěji hydromotor.The invention relates to a stepper motor, hydraulic or pneumatic. Up to now, stepper motors with high power have been realized by means of an electric stepper motor, whose angle of rotation was transmitted by means of a differential to a power motor, most often a hydraulic motor.

Toto řešení mělo řadu nedostatků zejména v tom, že vyrobit elektrický krokový motor s velkým kroutícím momentem, a tedy s velkým výkonem na principu elektromagnetické indukce v přijatelné hmotnosti a velikosti je za současného stavu technicky nerealizovatelné. Kombinace elektrického krokového motoru s výkonovým prvkem - hydromotorem je zařízení komplikované 8 ohledem na nutnost převodníků, diferenciálů, zesilovačů apod. Tato zařízení navíc nebývají samosvorná a k zajištění přesné polohy je obvykle třeba použít aretace.This solution had a number of drawbacks, in particular in that it is technically not feasible to produce an electric stepper motor with a high torque and hence a high power based on the principle of electromagnetic induction in an acceptable weight and size. Combination of electric stepper motor with power element - hydraulic motor is a device complicated 8 due to the necessity of converters, differentials, amplifiers, etc. Moreover, these devices are not usually self-locking and usually it is necessary to use detent to ensure exact position.

Mnohé z těchto nevýhod odstraňuje krokový motor podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tóra, že pohyblivá část je opatřena pravidelně za sebou uspořádanými výstupky se šikmými boky a písty opatřenými funkčním koncem pístnice upraveným pro dotlačování na šikmé plochy řečených výstupků. Tyto pisty jsou uloženy nad výstupky za sebou ve vzdálenosti představující vzájemný relativní fázový posun o 1/3. Pohyblivá část může být vytvořena jako ozubený hřeben, ozubené kolo nebo ěroub.Many of these disadvantages are overcome by the stepper motor according to the invention, which consists in the fact that the movable part is provided with regularly arranged protrusions with oblique flanks and pistons provided with a functional end of the piston rod adapted to press on the inclined surfaces of said protrusions. These pistons are positioned above the projections one behind the other at a distance representing a relative relative phase shift of 1/3 relative to each other. The movable part may be a toothed rack, a gear or a screw.

Výhodou zařízeni podle vynálezu je jeho jednoduchost, možnost provedení v malých rozměrech a to jak rotačního, tak rovinného obousměrného pohybu. Pomocí elektromagnetických ovládacích ventilů lze zařízení napojit přímo na koncové stupně ovládacích elektronických systémů. Zařízení podle vynálezu umožňuje pevné držení nastavené polohy bez přídavné aretace a dovoluje též provádět hybridní uspořádání s jiným typem motoru bez zvláštních úprav.The advantage of the device according to the invention is its simplicity, the possibility of implementation in small dimensions, both rotational and planar bidirectional movement. The solenoid control valves can be connected directly to the output stages of the electronic control systems. The device according to the invention permits a firm hold of the set position without additional arresting and also permits to carry out a hybrid arrangement with another type of engine without any special modifications.

Příklad provedení krokového motoru podle vynálezu je znázorněn na připojeném výkresu, kde obr. 1 představuje schematický náčrtek rotačního provedení a obr. 2 schematický náčrtek rovinného provedení.An exemplary embodiment of a stepper motor according to the invention is shown in the accompanying drawing, in which Fig. 1 is a schematic diagram of a rotary embodiment and Fig. 2 is a schematic diagram of a planar embodiment.

Na obr. 1 je pohyblivá část 1 vytvořena jako ozubené kolo, jehož zuby vytvářejí výstupky 11. Do nich zapadají funkční konce £ pístnice £ pístu J odpruženého ve válci 2J vratnou pružinou 6. Ve válcích 21 až 26 jsou upraveny přívody 8 tlakového média. Trojice válců 21. 22, 23 je uspořádána proti trojici válců 24. 2g, 26.In FIG. 1, the movable part 1 is formed as a toothed wheel, the teeth of which form projections 11. The functional ends 6 of the piston rod 6 of the piston 5 spring-loaded in the cylinder 2 fit into the return spring 6. In the cylinders 21-26, The three rollers 21, 22, 23 are arranged opposite the three rollers 24. 2g, 26.

Na obr. 2 je pohyblivá část 2 vytvořena jako ozubený hřeben, jehož zuby vytvářejí vý stupky 11.In Fig. 2, the movable part 2 is formed as a toothed rack whose teeth form protrusions 11.

Na obou obrázcích jsou válce 21 až 26 uloženy tak, aby vzdálenost funkčních konců 2 pístnic £ představovala vzájemný relativní fázový posun o jednu třetinu.In both figures, the cylinders 21 to 26 are mounted such that the distance of the functional ends 2 of the piston rods 6 represents a relative relative phase shift of one third.

Přívod tlakového média do jednotlivých válců 21 až 26 je ovládán neznázorněnými ventily řízenými například elektronickým řídicím systémem vytvářejícím sled funkcí jednotlivých válců, a tím krokový pohyb pohyblivé části J., popřípadě 2· Vzájemné posunutí funkčních konců 2 pístnic A o 1/3 rozteče výstupků JJ., popřípadě 21, umožňuje reverzaci pohybu motoru. Reverzaci chodu je možno dosáhnout změnou cyklu ovládání jednotlivých ventilů, a tím i pístů J válců 2J. až 26. Vymezení axiálních vůlí a současně zvýěení kroutícího momentu se dosáhne uspořádáním dvou trojic pístů 2Jj až 2χ a 2£ až 26 proti sobě, a to jak při rotačním, tak i rovinném provedení.The supply of the pressure medium to the individual cylinders 21 to 26 is controlled by valves (not shown) controlled, for example, by an electronic control system generating a sequence of functions of the individual cylinders, thereby stepping the movable part 1 or 2. 21, respectively, allows reversing the movement of the motor. The reversing of the operation can be achieved by changing the control cycle of the individual valves and thus the pistons J of the cylinders. The definition of axial clearances and at the same time the increase of the torque is achieved by arranging two triplets of pistons 26 to 26 and 26 to 26 against each other, both in the rotary and in the plane design.

V rovinném provedení na obr. 2 může být vytvořena pohyblivá čést 2 nejen jako ozubený hřeben, ale též jeko šroub. V takovém případě je možno spojit rotační i rovinné provedení například tak, že na konci šroubu je pevně nasazena pohyblivá část J., která krokově otáčí rovinným provedením krokového motoru. Tak lze dosáhnout zjemnění kroku rovinného provedení i změnu polohy natočení jeho funkčního konce.In the planar embodiment of FIG. 2, the movable part 2 can be formed not only as a rack, but also as a screw. In this case, it is possible to connect the rotary and planar designs, for example, so that at the end of the screw there is a fixed part of the movable part J. Thus, a refinement of the planar design step as well as a change in the position of the rotation of its functional end can be achieved.

Vynálezu je možno s výhodou použít věude tam, kde se požaduje přesné nastavení polohy, malé rozměry pohonných motorů, velké momenty a síly a elektronické ovládání pohonu s požadavkem na aretaci dosažené polohy. V konkrétní aplikaci jde o obor obráběcích strojů, robotizace, letectví apod.The invention can be advantageously used wherever precise positioning is required, small dimensions of the drive motors, high torques and forces, and electronic control of the drive with the requirement to arrest the achieved position. In a specific application it is the field of machine tools, robotics, aviation, etc.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Stepper motor comprising a movable part and hydraulic or pneumatic cylinders and pistons mounted on a static part of the engine, characterized in that the movable part (1, 7) is provided with regularly arranged protrusions (11, 71) with straight sides and pistons ( 3) provided with a functional end (5) of the piston rod (4) adapted to press against the inclined surfaces of the protrusions (11, 71), the pistons (3) being placed one above the protrusions (11, 71) one after another at a distance representing relative relative phase shift of one third.

Stepper motor according to claim 1, characterized in that the movable part (1) is designed as a gear.

Stepper motor according to claim 1, characterized in that the movable part (1) is designed as a toothed rack.

4. Stepper motor according to point as screw.