CZ310495B6 - Elektrické hnací zařízení pro pohon automatizačních zařízení ve výrobě - Google Patents

Elektrické hnací zařízení pro pohon automatizačních zařízení ve výrobě

Info

Publication number
CZ310495B6
CZ310495B6 CZ2024-193A CZ2024193A CZ310495B6 CZ 310495 B6 CZ310495 B6 CZ 310495B6 CZ 2024193 A CZ2024193 A CZ 2024193A CZ 310495 B6 CZ310495 B6 CZ 310495B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
electric drive
motor
control
movement
drive device
Prior art date
Application number
CZ2024-193A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ2024193A3 (cs
Inventor
Petr Koukola
holding s.r.o. KKAP
Original Assignee
Petr Koukola
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Petr Koukola filed Critical Petr Koukola
Priority to CZ2024-193A priority Critical patent/CZ310495B6/cs
Priority to PCT/CZ2025/050044 priority patent/WO2025237452A1/en
Publication of CZ2024193A3 publication Critical patent/CZ2024193A3/cs
Publication of CZ310495B6 publication Critical patent/CZ310495B6/cs

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25BTOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B5/00Clamps
    • B25B5/06Arrangements for positively actuating jaws
    • B25B5/10Arrangements for positively actuating jaws using screws
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K21/00Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/46Motors having additional short-circuited winding for starting as an asynchronous motor
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K23/00DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K25/00DC interrupter motors or generators
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/06Means for converting reciprocating motion into rotary motion or vice versa

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Abstract

Elektrické hnací zařízení s lineárně vratně se pohybujícím výstupním členem pro pohon automatizačních zařízení ve výrobě, zejména pro pohon upínacího, uchopovacího, posouvacího, vymezovacího nebo polohovacího zařízení, obsahuje elektrický rotační motor (2), který má výstupní hřídel (20), který je spřažen s pohybovým šroubem (31) zařízení (3) pro převod rotačního pohybu na pohyb lineární, jehož lineárně pohyblivý výstup je spřažen s výstupním prvkem (110) elektrického hnacího zařízení. Tento výstupní prvek (110) je lineárně vratně suvně uložen ve skříni (11) zařízení a je opatřen prostředky pro spřažení s poháněným mechanickým zařízením (A). Elektrické hnací zařízení je opatřeno řídicí elektronikou jednotlivých částí zařízení. Rotační motor (2) je tvořen BLDC nebo LSPMSM motorem s vnějším rotorem (21).

Description

Elektrické hnací zařízení pro pohon automatizačních zařízení ve výrobě
Oblast techniky
Vynález se týká elektrického hnacího zařízení s lineárně vratně se pohybujícím výstupním členem pro pohon automatizačních zařízení ve výrobě, zejména pro pohon upínacího, uchopovacího, posouvacího, vymezovacího nebo polohovacího zařízení, které obsahuje elektrický rotační motor, který má výstupní hřídel, který je spřažen s pohybovým šroubem zařízení pro převod rotačního pohybu na pohyb lineární, jehož lineárně pohyblivý výstup je spřažen s výstupním prvkem elektrického hnacího zařízení, přičemž tento výstupní prvek je lineárně vratně suvně uložen ve skříni zařízení a je opatřen prostředky pro spřažení s poháněným mechanickým zařízením a elektrické hnací zařízení je opatřeno řídicí elektronikou jednotlivých částí zařízení.
Dosavadní stav techniky
V technice se používá množství mechanických zařízení, která ke své činnosti vyžadují pohon řízeným lineárně vratným pohybem. Takovými zařízeními, která vyžadují pro svoji činnost vstupní řízený lineární vratný pohyb jsou např. pákové svěrky používané v automobilovém průmyslu k držení dílů karoserie při spojování těchto dílů, pohony upínacích, uchopovacích, posouvacích, vymezovacích nebo polohovacích zařízení a celá řada dalších pohyblivých zařízení pro automatizaci výroby apod.
Jsou známa, např. z WO 2017174067 AI, US 2008315477 Al, EP 3130809 AI, US 2014232051 AI, a dalších, hnací zařízení s lineárně vratně se pohybujícím výstupním členem, kde tato zařízení obsahují lineární motor, např. pneumatický píst nebo lineární elektromotor, který je spřažen, zpravidla přímo, s lineárně vratně pohyblivým výstupním prvkem zařízení. U pneumatických zařízení je pohyb řízen řízením přívodu a případně i odvodu hnacího média, přičemž nevýhodou je obtížná řídíteInost průběhu pohybu a pak také značná ekonomická náročnost pneumatického pohonu z důvodu potřeby speciálních pneumatických rozvodů a také nákladů na výrobu tlakového hnacího média. U lineárních elektromotorů je zase nevýhodou relativně velká délka pak také omezený výkon v porovnání k zastavěnému prostoru.
Dále jsou známa hnací zařízení, která jako zdroj pohybu svého lineárně vratně se pohybujícího výstupního členu obsahují alespoň jeden rotační elektromotor, jehož výstupní hřídel je pomocí zařízení pro převod rotačního pohybu na pohyb lineární, zpravidla pomocí pohybového šroubu a matice, spřažen s lineárně vratně se pohybujícím výstupním členem zařízení. Eineámě vratně se pohybující výstupní člen zařízení je lineárně vratně posuvně uložen ve skříni hnacího zařízení.
Z US 4102372 A, US 2002195762 AI, US 6585246 B2 a dalších jsou známa uspořádání, kde je mezi výstupním hřídelem alespoň jednoho rotačního elektrického motoru hnacího zařízení a zařízením pro převod rotačního pohybu na pohyb lineární zařazen mechanický převod, např. ozubenými koly nebo ozubeným řemenem apod., pro úpravu parametrů pohybu výstupního hřídele rotačního elektrického motoru hnacího zařízení, zejména pro zvýšení kroutícího momentu a snížení otáček na vstupu do zařízení pro převod rotačního pohybu na pohyb lineární.
ZDE 19931723 Cl, US 4723767 A a dalších jsou známa hnací zařízení, která mají rotační elektromotor se středovým hřídelem, který je rotorem motoru a současně tvoří výstupní hřídel pohonu. Tento středový hřídel je situován na centrální ose pohonu, která je shodná s podélnou osou lineárně vratně se pohybujícího výstupního členu pohonu. Středový hřídel motoru je pohybovým šroubem a maticí spřažen s lineárně vratně pohyblivým výstupním členem pohonu.
- 1 CZ 310495 B6
ZDE 102012103921 AI, US 2011232050 AI a jiných je známo sledování krajních poloh lineárně vratně se pohybujícího výstupního členu zařízení. Z EP 1700671 A2, EP 1310332 A2, US 6354580 Bl, EP 1201370 A2 a dalších, je známo v podstatě inkrementální sledování více poloh lineárně vratně se pohybujícího výstupního členu zařízení.
Ovládací a řídicí elektronika, která je napojena na elektromotor, snímače polohy, napájení, signalizaci a případně i na další prvky zařízení je uložena buď v samostatném boxu připojeném ke hnacímu zařízení, nebo je uložena ve vnitřní části hnacího zařízení, a to buď v prostoru pro uložení elektromotoru, nebo ve skříni pro uložení lineárně vratně se pohybujícího výstupního členu hnacího zařízení.
Nevýhodou tohoto dosavadního stavu techniky jsou relativně velké vnější rozměry a hmotnost známých hnacích zařízení ve vztahu k potřebným výkonům těchto hnacích zařízení, např. v případě svěrek dílů automobilových karoserií ve vztahu k potřebným dosažitelným svěmým silám apod. Určitou nevýhodou se také ukazuje omezená řiditelnost pohybu lineárně vratně se pohybujícího výstupního členu hnacího zařízení, a to jak hlediska řízení rychlosti, tak i průběhu pohybu. Společnou nevýhodou stavu techniky je také konstrukční a výrobní náročnost hnacího zařízení a nevýhodné časové nároky na servis v případě poruchy.
Z US 20230068576 AI je znám systém silové svěrky s integrovaných motorem s příčným tokem. US 20230068576 AI popisuje integraci speciálního elektromotoru SPM-TFM přímo do konstrukce svěrky do oblasti pohybového mechanismu pro převod rotačního pohybu motoru na pohyb lineární. Stator (130, 135) motoru je uložen na vnitřní straně pouzdra svěrky v oblasti. Stator (130, 135) motoru je tvořen sestavou třífázových vinutí, která jsou uložena ve speciálně tvarovaných nástavcích ve speciálních kroužcích. V dutině statoru je uspořádán rotor (150) se speciálními permanentními magnety na svém vnějším obvodě. V jedné variantě (obr. 1 až 7b) je rotor (150) dutý a je na jednom svém konci opatřen rotorovým nábojem (152), na jehož vnější straně jsou uspořádána dvě valivá ložiska, jimiž je rotor otočně kolem osy O uložen v pouzdru svěrky. Na protějším konci je rotor (150) vnější stranou uložen v pomocném ložisku 185. V rotorovém hubu (152) je v ose O jedním svým koncem uložen pohybový šroub (170), který tímto koncem prochází až za rotorový hub, kde je k pohybovému šroubu připojen enkodér/zpětnovazební zařízení (190). V dutině rotoru (150) je na pohybovém šroubu (170) uspořádána matice (160), která je dále nepohyblivě uložena na prvním konci tlačné trubky (140). Tlačná trubka (140) je uspořádána po celé délce dutého rotoru (150) uvnitř dutého rotoru (150) a svým druhým koncem prochází víkem (124) pouzdra, za kterým je uzpůsobena pro spojení s ovládaným mechanismem. Pohybový šroub (170) je svým druhým koncem (u víka (124)) otočně uložen v tlačné trubce (140). Otáčením dutého rotoru (150) se otáčí pohybový šroub (170) v matici (160), která se lineárně v směru osy O posouvá a tlačí nebo táhne tlačnou trubku (140). Otáčení dutého rotoru (150) a pohybového šroubu (170) se snímá enkodérem/zpětnovazebním zařízením (190) do řídicího zařízení přes konektor (195) a řídí se napájení vinutí ve statoru (130, 135) motoru a tím i otáčení dutého rotoru (150) a pohybového šroubu (170) a lineární pohyb tlačné trubky (140). Ve druhé variantě (obr. 8a, 8b) je rotor (824) tvořen plnoprofilovým hřídelem, který je oběma konci uložen v ložiskách v pouzdru a je obě svými konci přímo spřažen se svěrkou (810), která tak vykonává výkyvný vratný pohyb dle natočení rotoru (824), takže zde není žádné zařízení pro převod rotačního pohybu motoru na pohyb lineární. US 2023/0068576 AI se týká výhradně integrace speciálního typu elektromotoru přímo do konstrukce svěrky a z toho plynoucí speciální konstrukce svěrky s vnějším statorem (130, 135), s dutým hřídelem a do dutiny tohoto dutého hřídele vestavěným pohybovým ústrojím pro převod otočného pohybu motoru na pohyb lineární. Speciální provedení motoru a konstrukce pohybového ústrojí pro převod rotačního pohybu na pohyb lineární zvyšují výrobní náklady a výslednou cenu svěrky.
Cílem vynálezu je odstranit nebo alespoň minimalizovat nevýhody dosavadního stavu techniky, zejména dosáhnout celkového zmenšení hnacího zařízení při zachování výkonu, zlepšení řízení rychlosti pohybu a průběhu pohybu lineárně vratně se pohybujícího výstupního členu hnacího
-2CZ 310495 B6 zařízení, zjednodušení konstrukce a zlepšení sledování polohy lineárně vratně se pohybujícího výstupního členu hnacího zařízení.
Podstata vynálezu
Cíle vynálezu je dosaženo elektrickým hnacím zařízením s lineárně vratně se pohybujícím výstupním členem pro pohon automatizačních zařízení ve výrobě, zejména pro pohon upínacího, uchopovacího, posouvacího, vymezovacího nebo polohovacího zařízení, jehož podstata spočívá v tom, že rotační motor je tvořen BLDC nebo LSPMSM motorem s vnějším rotorem a s vnitřním statorem, přičemž motor je uložen v podélné ose na skříni a vnější rotor motoru je spřažen s výstupním hřídelem motoru.
Pod pojmem BLDC motor se zde rozumí bezkartáčový stejnosměrný motor s elektrickou komutací.
Pod pojmem LSPMSM motor, z anglického „Line start permanent magnet synchronous motor“, se zde rozumí synchronní rotační elektromotor s permanentními magnety, s vnějším rotorem a s asynchronním rozběhem, kde pojem „s asynchronním rozběhem“ znamená, že synchronní motor je opatřen rozběhovým klečovým vinutím, resp. rozběhovou klecí, které slouží pro zajištění rozběhu synchronního motoru po připojení k napájení. Za běžného stavu se totiž synchronní motor s permanentními magnety a s vnějším rotorem po připojení k napájení sám nerozběhne a vyžaduje vnější impuls, tj. sílu, která uvede rotor do počátečního pohybu.
LSPMSM kombinují vlastnosti PMSM (synchronní motor s permanentními magnety z anglického „permanent magnet synchronous motor“), zejména vysokou účinnost v ustáleném stavu bez skluzových ztrát, se schopností asynchronního rozběhu motoru při přímém připojení na napájení. Ačkoliv mají LSPMSM díky vyšší účinnosti menší rozměry při stejném jmenovitém výkonu, pořizovací cena je vyšší než u asynchronního motoru, nicméně provozní náklady LSPMSM jsou nižší. Obdobně je tomu u BLDC motoru.
Výhodou řešení podle tohoto vynálezu je snížení uhlíkové stopy sníženou spotřebou energie, snížení nákladů na jeden cyklus pohybu, který je u zařízení podle vynálezu v porovnání se vzduchem poháněnými zařízeními nižší až o 90 %. Další výhodou je rychlá výměna pohonu přímo na výrobní lince nebo přípravku u zákazníka nebo na jiném pracovním místě. Lze tedy koncovému zákazníkovi poskytnou novou technologii při minimální odstávce. Elektrický pohon je navrhnut s důrazem na efektivitu, spolehlivost a cenovou dostupnost. Zvolený typ elektrického rotačního motoru má velmi nízké KV, vysoký kroutící moment při nízkých otáčkách. Rizika vysoké intenzity cyklování nebo vysoké teploty v pracovním prostředí, kdy by mohlo dojít k přehřívání motoru a např. odpojení magnetů je možno eliminovat několika tenkými plechy statoru, které zlepší odvod tepla. Pohon může být snadno doplněn prostředky pro manuální polohování. U zvoleného typu motoru je možné odstraněním ložisek z konstrukce motoru dosáhnout zvýšení tuhosti a souososti.
Zařízení podle vynálezu je možno využít k automatizaci výroby jako pohon pro celou řadu automatizačních prostředků ve výrobě, např. pro pohon automatizovaných zařízení pro upínání, uchopování, posouvání, vymezování, polohování a jiných zařízení v automatizované výrobě. Odborník je přitom schopen na základě znalosti tohoto popisu, příkladů uskutečnění, výkresů a ostatních zde uvedených nebo naznačených variant a provedení tato zařízení v automatizované výrobě uskutečnit v intencích tohoto vynálezu.
Výhodná provedení jsou uvedena v závislých patentových nárocích a jejich výhodou je kompaktní provedení celého hnacího zařízení při dosažení vysokých pracovních výkonů, resp. zmenšení zástavbového prostoru zařízení při zachování výkonu. Další výhodou je široká konektorová výbava, včetně input power supply pro napájení, kontrolu fází a směru otáčení pole,
- 3 CZ 310495 B6 dále input control pro komunikaci s nadřazeným PLC pro „posílání“ úkolů z PLC do zařízení i pro zpětnou vazbu, dále Daisy chain pro řetězení jednotlivých zařízení mezi sebou pomocí konektoru output power supply pro předání napájení na další v řetězci zapojené zařízení a pomocí output control pro předání požadavku nebo zpětné vazby na další zařízení v řetězci a případně další podle požadavků a potřeb uživatele. Elektronika základní desky automaticky kontroluje parametry zdroje či napájecí sítě a v případě jakékoliv anomálie se automatický odpojí a ochrání sebe i zařízení. Pro zvýšení bezpečnosti je základní desce zařazena i elektrická pojistka v podobě samostatného prvku. Použité prvky optické signalizace umožňují a ulehčují vizuální komunikaci s obsluhou či servisním technikem (open, power, close) jsou schopny také indikovat pozici zařízení a přítomnost napájení. V případě pohybu zařízení z jedné pozice do druhé prvky optické signalizace problikávají. Řízení polohy výstupního prvku zařízení je výhodně pomocí několika, např. 2 až 10, nebo jiný vhodný počet, kusů Hallových sond, které jsou umístěny na zadní straně základní desky, přičemž lineárně vratně pohyblivá část zařízení, zde výhodně vodicí kostka, je opatřena magnetem pro lepší detekci Hallovými sondami, kde tento magnet je výhodně orientován svým jižním pólem k Hallovým sondám. Jižní pól je zvolen z důvodu přesnějšího signálu na Halových sondách. Pro řízení polohy je zapotřebí magnetickým polem ovlivnit alespoň dvě Hallovy sondy a pořadí Hallových sond ve snímané řadě je řešeno vlastním procesorem na každé z nich. Při pohybu výstupního prvku zařízení je tedy známa ujetá dráha s přesností 0,1 mm. Mechanická část zařízení je výhodně tvořena hliníkovou skříní z důvodu dobrých mechanických vlastností, dobrého odvodu tepla a snadného opracování. Do takové skříně je vestavěno zařízení pro převod rotačního pohybu na pohyb lineární a je na ní také uložen vnitřní stator rotačního motoru. Součástí zařízení je i software, SW, který umožňuje nastavení parametrů činnosti zařízení a také sběr a uchování a export telemetrických údajů o činnosti zařízení. Další výhodou je možnost provedení celého zařízení s vysokým stupněm odolnosti proti vlivům vnějšího prostředí, např. IP 64 a vyšší nebo IPX.
Objasnění výkresů
Vynález je schematicky znázorněn na výkresech, kde ukazuje obr. 1 příklad sestavy elektrického hnacího zařízení podle vynálezu a poháněného svěmého ústrojí, které dohromady tvoří elektrickou svěrku pro držení dílů u sebe, např. pro držení dílů karoserie automobilu při spojování těchto dílů apod., obr. la elektrické hnací zařízení podle vynálezu oddělené od poháněného svěmého ústrojí z obr. 1, obr. lb 3D pohled na elektrické hnací zařízení podle obr. 1 z přední strany, obr. 1c 3D pohled na elektrické hnací zařízení podle obr. 1 ze zadní strany, obr. Id 3D pohled na příklad poháněného vymezovacího ústrojí pro použití s elektrickým hnacím zařízením podle vynálezu, obr. le 3D pohled na příklad poháněného polohovacího ústrojí pro použití s elektrickým hnacím zařízením podle vynálezu, obr. If 3D pohled na příklad poháněného upínacího nebo uchopovacího ústrojí pro použití s elektrickým hnacím zařízením podle vynálezu, obr. 2 podélný řez elektrickým hnacím zařízením podle obr. 1 se schematicky znázorněným připojeným tělesem poháněného svěmého ústrojí z obr. 1, obr. 3 3D rozpad vnitřního uspořádání elektrického hnacího zařízení z obr. 1, obr. 4 příklad skříně pro lineárně vratně se pohybující výstupní člen podle vynálezu, obr. 4a skříň z obr. 4 v pohledu z protilehlé strany, obr. 4b 3D rozpad skříně z obr. 4, obr. 5 příklad uspořádání lineárně vratně se pohybujícího výstupního členu podle vynálezu, obr. 5a lineárně vratně se pohybující výstupní člen z obr. 5 v pohledu z protilehlé strany vůči obr. 5 a obr. 5b příklad lineárně vratně se pohybujícího výstupního členu z obr. 5 s odňatou zadní koncovkou.
Příklady uskutečnění vynálezu
Vynález bude popsán na příkladu uskutečnění elektrického hnacího zařízení 1 s lineárně vratně se pohybujícím výstupním členem pro pohon automatizačních zařízení ve výrobě, zejména pro pohon upínacího, uchopovacího, posouvacího, vymezovacího nebo polohovacího zařízení, kde poháněné mechanické zařízení obsahuje poháněné mechanické zařízení A, v příkladu
-4CZ 310495 B6 uskutečnění na obr. 1 a la vytvořené jako pákový svěrkový mechanismus A pro držení neznázoměných dílů u sebe, např. pro držení neznázoměných dílů karoserie automobilu při spojování těchto dílů při výrobě karoserie automobilu apod., v příkladu uskutečnění na obr. Id vytvořené jako vymezovací ústrojí A, v příkladu uskutečnění na obr. le vytvořené jako polohovací ústrojí A, v příkladu uskutečnění na obr. If vytvořené jako upínací nebo uchopovací ústrojí A, nebo v neznázoměném příkladu uskutečnění vytvořené jako jiné vhodné poháněné mechanické zařízení A, přičemž poháněné mechanické zařízení A je svým vstupním členem spřaženo s lineárně vratně se pohybujícím výstupním členem elektrického hnacího zařízení E V takovém případě pak elektrické hnací zařízení 1 s připojeným poháněným mechanickým zařízením A tvoří elektricky poháněné a řízené nářadí B, např. svěrku pro držení neznázoměných dílů u sebe, upínač, vymezovač, posouvač a jiné vhodné poháněné mechanické zařízení A pro automatizaci výrobního procesu. Vynález je tak obecně využitelný pro pohon v podstatě libovolného připojitelného mechanického zařízení A, které pro svoji činnost vyžaduje lineárně vratně se pohybující vstupní pohyb, zejména v automatizaci výrobních procesů.
Elektrické hnací zařízení j. s lineárně vratně se pohybujícím výstupním členem pro pohon mechanického zařízení A, dále jen elektrické hnací zařízení nebo jen EHZ j_, obsahuje kryt 10 motoru, který je, společně s rotačním motorem 2, uložen na skříni 11. která je opatřena centrální průchozí dutinou. Ve znázorněném příkladu uskutečnění je kryt 10 motoru na své spodní straně opatřen víčkem 100 pro snazší přístup k motoru, který je uložen ve skříni 10. a pro případné umožnění alespoň omezeného pohybu zařízení ]_ měním pohonem obsluhou.
Ve skříni 11 je centrální průchozí dutině lineárně vratně pohyblivě ve směm své podélné osy O uložen výstupní člen 110. který je svým prvním koncem 1101 spřažen se zařízením 3 pro převod rotačního pohybu na pohyb lineární, přičemž dmhý konec 1102 výstupního členu 110 je volný a je situován mimo vnitřní prostor skříně 11. Tento volný dmhý konec 1102 výstupního členu 110 je uzpůsoben pro spřažení s ne znázorněným vstupním členem pákového svěrkového mechanismu B, tj. vstupním členem poháněného mechanického zařízení A, např. je ve znázorněném příkladu uskutečnění opatřen spojovací vidličkou s okem.
Zařízení 3 pro převod rotačního pohybu na pohyb lineární obsahuje vodicí kostku 30, která je pevně, tj. bez možnosti pohybu vůči prvnímu konci 1101 výstupního členu 110, uložena na prvním konci 1101 výstupního členu 110. Vodicí kostka 30 je příkladně opatřena trubkovým nástavcem 301. kterým je pevně a přitom rozebíratelně nebo nerozebíratelně spojena s prvním koncem 1101 výstupního členu 110. např. je našroubována, vlepena, napájena, nalisována atd. v dutině v prvním konci 1101 výstupního členu 110. nebo je našroubována, nalepena, nalisována, napájena atd. na vnějším obvodu prvního konce 1101 výstupního členu 110.
Na vnějším obvodu prvního konce 1101 výstupního členu 110 je mezi dmhým koncem 1102 výstupního členu 110 a vodicí kostkou 30 svojí vnitřní úložnou plochou 320 uloženo vodicí pouzdro 32. které je pevně bez možnosti pohybu ve směm podélné osy O uloženo ve skříni 11. Ve znázorněném příkladu uskutečnění je vodicí pouzdro 32 tvořeno kruhovým vodicím prstencem, v jehož vodicí dutině, která je situována ve směm podélné osy Oje vratně suvně ve směm podélné osy O uložen svým vnějším obvodem výstupní člen 110. přičemž tento vodicí prstenec je axiálně i radiálně nepohyblivě, tj. bez možnosti samovolného pohybu, uložen v úložné ploše 116 ve skříni 11 na konci skříně 11 u druhého konce 1102 výstupního členu 110. a je případně ve skříni 11 zajištěn pojistným kroužkem 1160. V neznázoměném příkladu uskutečnění je vodicí pouzdro 32 tvořeno čtvercovým vodicím prstencem nebo je tvořeno vodicím prstencem jiného vhodného tvaru, a to včetně uskutečnění odlišného od znázorněného provedení tvarovaného styku mezi vnitřní vodicí plochou vodícího pouzdra 32 a vnějším povrchem výstupního členu 110. Kruhové, resp. válcové, provedení těchto spolupracujících povrchů je však výhodné z hlediska výroby a montáže zařízení.
Vodicí kostka 30 je svým vnějším obvodem vratně suvně ve směm podélné osy O a současně neotočně kolem podélné osy O, tj. bez možnosti otáčení vodicí kostky 30 kolem podélné osy O,
- 5 CZ 310495 B6 uložena ve skříni 11. Vodicí kostka 30 je proto na svém vnějším obvodě opatřena alespoň jednou podélnou a nerotační vodicí plochou 300. která v sestaveném stavu zařízení dosedá na vodicí protiplochu 117 vytvořenou na vnitřní straně skříně 11 ve směru rovnoběžném s podélnou osou O. Ve znázorněném příkladu uskutečnění je vodicí kostka 30 opatřena čtyřmi rovinnými vodícími plochami 300. jimiž je vodicí kostka 30 vratně suvně ve směru podélné osy O a současně neotočně kolem podélné osy O uložena ve skříni 11. V neznázoměném příkladu uskutečnění je vodicí kostka opatřena dvojicí, nebo trojicí, nebo pěticí nebo šesticí nebo jiným vhodným počtem, podélných a nerotačních vodicích ploch 300. které mají buď rovinný nebo tvarový charakter, popř. je část podélných a nerotačních vodicích ploch 300 rovinná a část je tvarová, nebo je část vodicí plochy 300 rovinná a část vodicí plochy 300 je tvarová, přičemž ve skříni Uje vytvořen odpovídající počet vodicích protiploch 117. které mají odpovídající tvar a polohu.
Vodicí kostka 30 je ve směru podélné osy O opatřena středovým průchozím otvorem 302. který navazuje na středovou podélnou dutinu 1103. která je ve směru podélné osy O, tj. ve směru délky výstupního členu 110. vytvořena v prvním konci 1101 výstupního členu 110. Středová podélná dutina 1103 je výhodně vytvořena v části délky výstupního členu 110 od prvního konce 1101. Středový průchozí otvor 302 je opatřen vnitřním pohybovým závitem 3020. do kterého svým vnějším pohybovým závitem 310 zapadá pohybový šroub 31. Vnitřní průměr středové podélné dutiny 1103 ve výstupním členu 110 je větší, než je vnější průměr pohybového šroubu 31 a délka středové podélné dutiny 1103 výstupního členu 110 je větší, než je délka maximálního zasunutí pohybového šroubu 31 do středové podélné dutiny 1103 výstupního členu 110. jak bude blíže popsáno v dalším textu popisujícím funkci zařízení podle vynálezu. Pohybový šroub 31 je tak v sestaveném stavu zařízení svým prvním koncem 311 situován ve středové podélné dutině 1103 výstupního členu 110. přičemž pohybový šroub 31 v sestaveném stavu zařízení prochází vodicí kostkou 30 a jejím vnitřním pohybovým závitem 3020. kde je mimo výstupní člen 110 a vodicí kostku 30 situován druhý konec 312 pohybového šroubu 31. který je spřažen výstupním hřídelem 20 motoru 2, a to bez redukce parametrů pohybu výstupního hřídele 20 motoru 2.
Ve znázorněném příkladu uskutečnění je druhý konec 312 pohybového šroubu 31 s výstupním hřídelem 20 motoru 2 bez redukce parametrů pohybu výstupního hřídele 20 motoru 2 spřažen tak, že druhý konec 312 pohybového šroubu 31 je opatřen plochami pro přenos kroutícího momentu, např. v podobě opracování alespoň části druhého konce 312 pohybového šroubu 31 do podoby čtyřhrami, nebo šestihranu nebo tisícihranu nebo jiného vhodného funkčního tvarování pro přímý přenos kroutícího momentu, přičemž toto funkční tvarování na druhém konci 312 pohybového šroubu 31 je umístěno v odpovídajícím prvním funkčním tvarování 340 na nebo ve spojovacím mezikuse 34. který je otočně kolem podélné osy O, zde konkrétně pomocí valivého ložiska 33 v úložné ploše 330 uložen ve skříni 11. Spojovací mezikus 34 je dále opatřen druhým funkčním tvarováním 341. kterým je spojovací mezikus 34 spřažen s výstupním hřídelem 20 motoru 2, a to opět bez redukce parametrů pohybu výstupního hřídele 20 motoru 2. Ve znázorněném příkladu uskutečnění jsou první a druhé funkční tvarování 340. 341 spojovacího mezikusu 34 vytvořeno ve středových otvorech v podélné ose O ve spojovacím mezikuse 34. který je příkladně tvořen rotačním tělesem, které je na svém vnějším obvodu opatřeno rotační plochou 342 pro uložení ve vnitřním kroužku valivého ložiska 33. které je svým vnějším kroužkem uloženo v skříni 11 bez možnosti axiálního i radiálního pohybu.
V neznázoměném příkladu uskutečnění je druhý konec 312 pohybového šroubu 31 přímo spojen s výstupním hřídelem 20 motoru 2, výhodně opět pomocí vhodného funkčního tvarování pro přímý přenos kroutícího momentu, např. je druhý konec 312 pohybového šroubu 31 opatřen prvním funkčním tvarováním pro přímý přenos kroutícího momentu, do kterého zapadá odpovídající funkční tvarování pro přímý přenos kroutícího momentu na konci výstupního hřídele 20 motoru 2. Výhodně jev tomto neznázoměném příkladu druhý konec 312 pohybového šroubu 31 uložen ve valivém ložisku, které je uloženo ve skříni 11.
-6CZ 310495 B6
V dalším neznázoměném příkladu uskutečnění je pohybový šroub 31 integrální součástí výstupního hřídele 20 motoru 2, přičemž je v dalším výhodném příkladu uskutečnění tento pohybový šroub 31 v oblasti u motoru 2 uložen ve vhodném ložisku, které je uloženo ve skříni 11. Všechna tato uspořádání dovolují uložit pohybový šroub 31 ve skříni 11 s pouze jedním valivým ložiskem a bez redukčního mezipřevodu na rotační motor 2.
Uložením rotačního motoru 2 pevně na skříni 11 se otáčení výstupního hřídele 20 rotačního motoru 2 přímo, tj. bez redukčního mezipřevodu, přenáší na pohybový šroub 31. jehož otáčení kolem podélné osy O se převádí na lineární pohyb výstupního členu 110, který je ve skříni 11 veden vodicí kostkou 30 a vodicí objímkou 32. Při svém pohybu podél podélné osy O se vodicí kostka 30 pohybuje ve vedení ve skříni 11. např. ve vodicích protiplochách 117. mezi dvěma krajními polohami KI, K2, kde první krajní poloha K1 vodicí kostky 30 je situována u druhého konce 312 pohybového šroubu 31 a druhá krajní poloha K2 vodicí kostky 30 je situována u prvního konce 311 pohybového šroubu 31.
Rotační motor 2 je ve znázorněném příkladu uskutečnění tvořen BLDC nebo LSPMSM motorem s vnějším rotorem 21. Motor 2 je svým vnitřním statorem 22 uložen na skříni 11. BLDC nebo LSPMSM motor 2 je výhodně opatřen elektronickým přepínáním fází, které je realizováno řídicím zařízením motoru 2, které obsahuje prostředky pro řízení rychlosti, časového průběhu rychlosti a případně i prostředky pro řízení brždění výstupního hřídele 20 motoru 2, čímž umožňuje řídit rychlost otáčení výstupního hřídele 20 motoru 2, časový průběh rychlosti otáčení výstupního hřídele 20 motoru 2 a také umožňuje řízené brždění otáčení výstupního hřídele 20 motoru 20.
Ve znázorněném příkladu uskutečnění rotační motor 2 obsahuje vnitřní stator 22, který je jedním svým koncem uložen na skříni 11. přičemž stator 22 je v podélné ose O opatřen podélným středovým otvorem, ve kterém je otočně kolem podélné osy O uložen výstupní hřídel 20 motoru 2, který je na protilehlém konci statoru 22 spojen s vnějším rotorem 21 rotačního motoru 2. Ve znázorněném příkladu uskutečnění je stator 22 svým prvním koncem upevněn na montážní příložce 4 se středovým otvorem 40 pro průchod výstupního hřídele 20 motoru 2 směrem k výstupnímu členu 110 zařízení, přičemž montážní příložka 4 je upevněna na skříni 11.
Skříň JJ. je na jedné své boční straně opatřena podélným zahloubením 115. ve kterém je rovnoběžně s podélnou osou O uložena základní deska 114 řídicí elektroniky, přičemž podélné zahloubení 115 se základní deskou 114 je zakrytováno krycí deskou 111. Na základní desce 114 řídicí elektroniky jsou uloženy elektrické a elektronické prostředky, které tvoří ovládací, napájecí a řídicí elektroniku zařízení podle vynálezu. Dno podélného zahloubení 115 je výhodně situováno rovnoběžně s podélnou osou O.
Základní deska 114 řídicí elektroniky je svojí zadní stranou 1140 přivrácena k vodicí kostce 30, která je vratně suvně mezi dvěma krajními polohami KI, K2 uložena ve vedení ve skříni 11. např. ve vodicích protiplochách 117. Na této zadní straně 1140 základní desky 114 je podél podélné osy O uložena řada snímačů 1141 polohy vodicí kostky 30, kde tato řada snímačů 1141 je situována rovnoběžně s podélnou osou O. Snímače 1141 polohy vodicí kostky 30 jsou napojeny na elektrické a elektronické prostředky základní desky 114. které jsou opatřeny prostředky pro vyhodnocení signálu snímačů 1141 polohy vodicí kostky 30 a pro určení polohy vodicí kostky 30 kontinuálně a spojitě kdekoli mezi krajními polohami ΚΙ. K2 vodicí kostky 30. Kontinuálním a spojitým určení polohy se myslí přesné a spolehlivé určení polohy vodicí kostky 30 kdekoli po celé délce jejího pohybu mezi krajními polohami KI, K2, a to i v úsecích mezi dvěma sousedními snímači 1141. takže elektrické a elektronické prostředky základní desky 114 jsou schopny určit i vzdálenost polohy vodicí kostky 30 od jednotlivých sousedních snímačů 1141. polohu vodicí kostky 30 mezi sousedními snímači 1141 a tím spojitě lokalizovat polohu vodicí kostky 30 kdekoli mezi krajními polohami ΚΙ. K2. Toto uspořádání zajišťuje detekci 100 % délky dráhy vodicí kostky 30, tj. 100 % délky dráhy druhého konce 1102 výstupního členu 110 zařízení podle vynálezu. Výhodně je na desce 114 řídicí elektroniky a/nebo na a/nebo v
-7CZ 310495 B6 rotačním motoru 2 uspořádáno alespoň jedno neznázoměné teplotní čidlo, které je napojeno na elektrické a elektronické prostředky na desce 114 řídicí elektroniky zejména pro hlídání teploty alespoň některých prvků zařízení podle vynálezu a ochranu před přehřátím.
Ve znázorněném příkladu uskutečnění jsou snímače 1141 polohy vodicí kostky 30 tvořeny Hallovými sondami. V neznázoměném příkladu uskutečnění jsou snímače 1141 polohy vodicí kostky 30 tvořeny jinými vhodnými snímači.
Pro zlepšení určitosti určení polohy vodicí kostky 30 sledováním stále stejného místa na vodicí kostce 30 snímači 1141 je vodicí kostka 30 na své straně přivrácené k zadní straně 1140 základní desky 114 opatřena lokalizačním prvkem 35. který je výhodně tvořen magnetickým válečkem, který je uložen v definované poloze na vodicí kostce 30 kolmo k podélné ose O, tj. podélná osa válečku tvořícího lokalizační prvek 35 je kolmá na podélnou osu O.
Pro zlepšení detekce vodicí kostky 30 snímači 1141 je v jednom příkladu uskutečnění dno podélného zahloubení 115 opatřeno buď průchozí podélnou drážkou uspořádanou rovnoběžně vůči podélné ose O v úrovni mezi řadou snímačů 1141 polohy vodicí kostky 30 a snímanou částí vodicí kostky 30. např. lokalizačním prvkem 35. mezi krajními polohami KI, K2 vodicí kostky 30. V jiném příkladu uskutečnění je dno podélného zahloubení tvořeno nekovovou přepážkou, která mezi krajními polohami KI, K2 vodicí kostky 30 odděluje vodicí kostku 30 od řady snímačů 1141 polohy vodicí kostky 30 bez snížení detekovatelnosti vodicí kostky 30 řadou snímačů 1141.
Zařízení podle vynálezu dále obsahuje ovládací a připojovací konektory 112 a prostředky 113 optické signalizace, které jsou spojeny s elektrickými a elektronickými prostředky na základní desce 114 řídicí elektroniky. Ovládací a připojovací konektory 112 a prostředky 113 optické signalizace jsou podle jednoho příkladu uskutečnění uloženy na základní desce 114. zejména na její přední straně 1142 a procházejí krycí deskou 111. ke které jsou případně také upevněny pro zvýšení trvanlivosti a odolnosti. V jiném příkladu uskutečnění jsou ovládací a připojovací konektory 112 a prostředky 113 optické signalizace uloženy na krycí desce 111 a s elektrickými nebo elektronickými prostředky na základní desce 114 jsou elektricky a/nebo datově spojeny, např. pomocí ne znázorněných kabelů nebo jiných vhodných vedení. V jiném příkladu uskutečnění jsou ovládací a připojovací konektory 112 uloženy na krycí desce 111 a s elektrickými nebo elektronickými prostředky na základní desce 114 jsou elektricky a/nebo datově spojeny, např. pomocí neznázoměných kabelů nebo jiných vhodných vedení, přičemž prostředky 113 optické signalizace uloženy na základní desce 114 řídicí elektroniky. V jiném příkladu uskutečnění jsou ovládací a připojovací konektory 112 uloženy na základní desce 114 řídicí elektroniky a prostředky 113 optické signalizace jsou uloženy na krycí desce 111 a s elektrickými nebo elektronickými prostředky na základní desce 114 jsou elektricky a/nebo datově spojeny, např. pomocí neznázoměných kabelů nebo jiných vhodných vedení. V dalším příkladu uskutečnění jsou prostředky 113 optické signalizace uloženy na základní desce 114 řídicí elektroniky, přičemž krycí deska 111 je v místě nad prostředky 113 optické signalizace opatřena průsvitnými ploškami, které mají odlišné barvy, ideálně barvy semaforu, tj. červená, žlutá (oranžová), zelená. V dalším neznázoměném příkladu uskutečnění procházejí prostředky 113 optické signalizace alespoň částečně otvory v krycí desce 111. V dalším neznázoměném příkladu uskutečnění jsou prostředky 113 optické signalizace uloženy na základní desce 114 a jsou s průsvitnými ploškami na krycí desce spojeny vhodnými světlovody, případně i barevnými světlovody.
Ovládací a připojovací konektory 112 jsou tak napojeny na řízené a napájené prvky EHZ 1 ana napájecí, ovládací a řídicí elektroniku na základní desce 114. Prostředky 113 optické signalizace výhodně obsahují alespoň jeden svítivý prvek, např. LED, který je napojen na napájecí, ovládací a řídicí elektroniku na základní desce 114. a který je viditelný z vnějšího okolí EHZ L
-8CZ 310495 B6
Ovládací a pňpojovací konektory 112 obsahují hlavní napájecí konektor, který slouží pro napájení rotačního motoru 2 i pro napájení napájecí, ovládací a řídicí elektroniky na základní desce 114 a napájení prostředků 113 optické signalizace.
Ovládací a připojovací konektory 112 s výhodou podle jednoho příkladu uskutečnění obsahují standardizovaný datově napájecí konektor pro nahrání hodnot ovládacího SW do neznázoměné paměti, která je v rámci elektrických a elektronických prostředků uložena na základní desce 114. Standardizovaný datově napájecí konektor je ve výhodném příkladu uskutečnění uzpůsoben také pro přímé řízení jednotlivých prvků zařízení připojeným externím řídicím zařízením, např. počítačem s řídicím SW, a také pro řízení zařízení jako celku. Standardizovaný datově napájecí konektor je výhodně tvořen konektorem USB-C, který je spojen s napájecí, ovládací a řídicí elektronikou na základní desce 114.
Ovládací a připojovací konektory 112 s výhodou podle dalšího příkladu uskutečnění obsahují konektor pro spojení elektrických a elektronických prostředků na základní desce 114 s řídicím zařízením pracovního místa, na kterém je zařízení pro výkon své funkce instalováno pro výkon pracovní činnosti, např. s řídicím zařízením pracovního místa pro montáž karoserie automobilu v případě použití zařízení podle vynálezu k pohonu svěrky dílů karoserie automobilu při montáži karoserie atd.
Podle dalšího příkladu uskutečnění obsahují ovládací a připojovací konektory 112 s výhodou také konektor pro vzájemné propojení dvou a více zařízení podle tohoto vynálezu do navzájem funkčně koordinované skupiny těchto zařízení podle vynálezu, např. v podobě sériového nebo i paralelního propojení funkčně koordinované skupiny těchto zařízení podle vynálezu.
Činnost zařízení podle vynálezu je taková, že zařízení je napojeno na zdroj elektrického proudu, přičemž řídicí SW provádí pomocí elektrických a elektronických prostředků na základní desce 114 řízení činnosti zařízení. Řídicí SW je přitom buď uložen v paměti na základní desce 114 nebo je uložen v řídicím zařízení pracovního místa, které je připojeno k zařízení podle vynálezu, nebo je uložen v externím řídicím zařízení, které je připojeno k zařízení podle vynálezu. Na pokyn řídicího SW se roztočí rotační motor 2 a tento rotační pohyb se zařízením 3 pro převod rotačního pohybu na pohyb lineární převede na lineární pohyb výstupního členu 110, který se dále přenáší na hnané zařízení A, např. na pákový svěrkový mechanismus A dle obr. 1 a la nebo zařízení A podle obr. Id až If nebo jiné vhodné zařízení A. Lineární pohyb výstupního členu 110 se přitom snímá řadou snímačů 1141. které kontinuálně snímají polohu vodicí kostky 30 kdekoli mezi krajními polohami KI, K2. čímž se získávají údaje jak o velikosti/délce lineárního pohybu výstupního členu 110, tak i údaje o průběhu tohoto pohybu, tj. získávají se údaje o velikosti lineárního posunutí výstupního členu 110 i o časovém/rychlostním průběhu tohoto pohybu. Mezi údaji o průběhu pohybu výstupního členu 110 jsou např. také rychlost a průběh rychlosti pohybu apod., včetně rychlosti a průběhu rychlosti pohybu v jednotlivých fázích nebo částech dráhy pohybu výstupního členu 110. Řídicí SW buď předem určí, a jakou vzdálenost se má výstupní člen 110 posunout od zahájení svého pohybu a následně toto provedou elektrické a elektronické prostředky na základní desce 114. nebo řídicí SW řídí pohyb výstupního členu 110 v reálném čase a v požadovaný okamžik vydá povel k zastavení pohybu výstupního členu 110. Pokud je to vyžadováno, řídicí SW řídí časový/rychlostní průběh rozběhu rotačního motoru 2 pro řízený rozběh lineárního pohybu výstupního členu 110 a/nebo časový/rychlostní průběh chodu rotačního motoru 2 mezi rozběhem a zastavením pro řízení lineárního pohybu výstupního členu 110 mezi rozběhem a zastavením a/nebo časový/rychlostní průběh zastavení rotačního motoru 2, včetně případného řízeného brždění pohybu rotačního motoru 2, pro řízené zastavení nebo řízené brždění lineárního pohybu výstupního členu 110. Řízení lineárního pohybu výstupního členu 110 a zejména řízení průběhu lineárního pohybu výstupního členu 110 se provádí a reguluje na základě kontinuálního, tj. plynulého, snímání polohy vodicí kostky 30 snímači 1141 kdekoli mezi krajními polohami ΚΙ. K2. Ukončení pohybu výstupního členu 110 je detekováno řídicím SW a je tak potvrzeno, že výstupní člen 110 a na něj napojený pracovní orgán, např. pákový svěrkový mechanismus zaujal požadovanou polohu, resp. požadovaný stav.
-9CZ 310495 B6
Řídicí SW dále software dále obsahuje prostředky pro shromažďování a datový export telemetrických údajů o činnosti zařízení podle vynálezu, kde do telemetrických údajů jsou zahrnuty např. počet provedených cyklů, souhrn provozní doby, tzv. motohodiny, údaje o spotřebě elektrické energie, historie elektrického napětí, proudu, teploty, procentuální ovlivnění snímačů 1141 polohy, historie poloh výstupního členu 110 v mm a historie poloh výstupního hřídele 20 ve stupních (úhlů natočení hřídele 20).
Řídicí SW obsahuje grafické uživatelské rozhraní se záložkami, kde jednou ze záložek je např. záložka Základní konfigurace, ve které je možno uživatelsky snadno a velmi rychle nastavit např. časy zahájení a ukončení pohybu výstupního členu 110, např. ve formě času upnutí a času odepnutí svěrky dílů, rozsah pohybu výstupního členu 110, např. ve formě úhlu odepnutí ramen svěrky (např. 5° až 135°), korekci snímačů 1141 polohy, parametry montážní konfigurace snímačů 1141 polohy atd. Další záložkou v řídicím SW je příkladně záložka Pokročilá konfigurace, ve které je možno uživatelsky snadno a velmi rychle nastavit např. akceleraci rotačního motoru 2, brždění rotačního motoru 2, průběh otáček rotačního motoru 2 při akceleraci a/nebo při brždění, maximální povolené otáčky rotačního motoru 2 atd. Další záložkou v řídicím SW je příkladně záložka Ochrana, ve které je možno uživatelsky snadno a velmi rychle nastavit ochranné parametry zařízení, např. hodnotu přípustné velikosti nadproudu pro napájení rotačního motoru 2, meze teplotní ochrany podle údajů teplotních čidel v zařízení apod.
Vynález není omezen na zde výslovně uvedená řešení a uspořádání, ale je při znalosti tohoto popisu aplikovatelný i v jiných konkrétních konstrukčních uskutečněních a řešeních.
Průmyslová využitelnost
Vynález je využitelný pro přesný a úsporný pohon zařízení pro automatizaci výroby, zejména pro pohon upínacích, uchopovacích, posouvacích, vymezovacích, polohovacích a jiných zařízení v automatizované výrobě, např. pro pohon elektricky poháněného upínače/svěrky dílů při výrobě karoserií automobilů, nebo jiných zařízení pro automatizaci výrobních procesů a jiná zařízení pro automatizaci výroby apod.

Claims (10)

1. Elektrické hnací zařízení s lineárně vratně se pohybujícím výstupním členem pro pohon automatizačních zařízení ve výrobě, zejména pro pohon upínacího, uchopovacího, posouvacího, vymezovacího nebo polohovacího zařízení, obsahující elektrický rotační motor (2), který má výstupní hřídel (20), který je spřažen s pohybovým šroubem (31) zařízení (3) pro převod rotačního pohybu na pohyb lineární, jehož lineárně pohyblivý výstup je spřažen s výstupním prvkem (110) elektrického hnacího zařízení, přičemž tento výstupní prvek (110) je lineárně vratně suvně uložen ve skříni (11) zařízení a je opatřen prostředky pro spřažení s poháněným mechanickým zařízením (A) a elektrické hnací zařízení je opatřeno řídicí elektronikou jednotlivých částí zařízení, vyznačující se tím, že rotační motor (2) je tvořen BLDC nebo LSPMSM motorem s vnějším rotorem (21) a s vnitřním statorem (22), přičemž motor (2) je uložen v podélné ose (O) na skříni (11) a vnější rotor (21) motoru (2) je spřažen s výstupním hřídelem (20) motoru (2).
2. Elektrické hnací zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že rotační motor (2) je tvořen BLDC nebo LSPMSM motorem s vnějším rotorem (21) a s elektronickým přepínáním fází.
3. Elektrické hnací zařízení podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že rotační motor (2) je svým vnitřním statorem (22) uložen na skříni (11).
4. Elektrické hnací zařízení podle kteréhokoli z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že rotační motor (2) je svým výstupním hřídelem (20) přímo a bez redukčního mezipřevodu spřažen s pohybovým šroubem (31) zařízení (3) pro převod rotačního pohybu na pohyb lineární.
5. Elektrické hnací zařízení podle nároku 4, vyznačující se tím, že zařízení (3) pro převod rotačního pohybu na pohyb lineární obsahuje vodicí kostku (30), která je pevně uložena na prvním konci (1101) výstupního členu (110), přičemž vodicí kostka (30) je svým vnějším obvodem vratně suvně ve směru podélné osy (O) a současně neotočně kolem podélné osy (O) uložena ve skříni (11), a vodicí kostka (30) je ve směru podélné osy (O) opatřena středovým průchozím otvorem (302), který navazuje na středovou podélnou dutinu (1103), která je ve směru podélné osy (O) vytvořena v prvním konci (1101) výstupního členu (110), přičemž středový průchozí otvor (302) je opatřen vnitřním pohybovým závitem (3020), do kterého svým vnějším pohybovým závitem (310) zapadá pohybový šroub (31), který je v sestaveném stavu zařízení svým prvním koncem (311) situován ve středové podélné dutině (1103) výstupního členu (110), přičemž druhý konec (312) pohybového šroubu (31) je přímo a bez redukčního mezipřevodu spřažen s výstupním hřídelem (20) motoru (2), přičemž na vnějším obvodu prvního konce (1101) výstupního členu (110) je mezi druhým koncem (1102) výstupního členu (110) a vodicí kostkou (30) svojí vnitřní úložnou plochou (320) uloženo vodicí pouzdro (32), které je pevně bez možnosti pohybu ve směru podélné osy (O) uloženo ve skříni (11).
6. Elektrické hnací zařízení podle nároku 5, vyznačující se tím, že druhý konec (312) pohybového šroubu (31) je s výstupním hřídelem (20) rotačního motoru (2) přímo a bez redukčního mezipřevodu spřažen buď spojovacím mezikusem (34), který je otočně kolem podélné osy (O) uložen ve skříni (11) neboje druhý konec (312) pohybového šroubu (31) přímo spojen s výstupním hřídelem (20) rotačního motoru (2), nebo je pohybový šroub (31) integrální součástí výstupního hřídele (20) rotačního motoru (2).
7. Elektrické hnací zařízení podle kteréhokoli z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že rotační motor (2) je napojen na řídicí elektroniku, která je uspořádána na základní desce (114) řídicí elektroniky, která je rovnoběžně s podélnou osou (O) uložena v podélném zahloubení (115) ve skříni (11) zařízení, přičemž je zakrytována krycí deskou (lll)ajenaní uložena ovládací, napájecí a řídicí elektronika zařízení.
8. Elektrické hnací zařízení podle nároku 7, vyznačující se tím, že základní deska (114) řídicí elektroniky je svojí zadní stranou (1140) přivrácena k vodicí kostce (30), která je vratně suvně mezi dvěma krajními polohami (KI, K2) uložena ve vedení ve skříni (11), přičemž na zadní straně (1140)
- 11 CZ 310495 B6 základní desky (114) je podél podélné osy (O) uložena řada snímačů (1141) polohy vodicí kostky (30), kde tato řada snímačů (1141) je rovnoběžná s podélnou osou (O), přičemž snímače (1141) polohy vodicí kostky (30) jsou napojeny na elektrické a elektronické prostředky základní desky (114), které jsou opatřeny prostředky pro vyhodnocení signálu snímačů (1141) polohy vodicí kostky (30) a pro určení polohy vodicí kostky (30) kontinuálně a spojitě kdekoli mezi krajními polohami (KI, K2) vodicí kostky (30).
9. Elektrické hnací zařízení podle nároku 7 nebo 8, vyznačující se tím, že ovládací, napájecí a řídicí elektronika zařízení na základní desce (114) řídicí elektroniky je spřažena s ovládacími a připojovacími konektory (112) zařízení a s prostředky (113) optické signalizace zařízení.
10. Elektrické hnací zařízení podle nároku 9, vyznačující se tím, že ovládací a připojovací konektory (112) obsahují hlavní napájecí konektor pro napájení rotačního motoru (2), pro napájení napájecí, ovládací a řídicí elektroniky na základní desce (114) a napájení prostředků (113) optické signalizace, dále ovládací a připojovací konektory (112) obsahují alespoň jeden standardizovaný datově napájecí konektor pro nahrání hodnot ovládacího SW do paměti zařízení na základní desce (114), dále ovládací a připojovací konektory (112) obsahují alespoň jeden konektor pro spojení elektrických a elektronických prostředků na základní desce (114) s řídicím zařízením pracovního místa a případně ovládací a připojovací konektory (112) obsahují alespoň jeden konektor pro vzájemné propojení dvou a více elektrických hnacích zařízení do navzájem funkčně koordinované skupiny elektrických hnacích zařízení.
CZ2024-193A 2024-05-14 2024-05-14 Elektrické hnací zařízení pro pohon automatizačních zařízení ve výrobě CZ310495B6 (cs)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2024-193A CZ310495B6 (cs) 2024-05-14 2024-05-14 Elektrické hnací zařízení pro pohon automatizačních zařízení ve výrobě
PCT/CZ2025/050044 WO2025237452A1 (en) 2024-05-14 2025-05-09 Electric drive device with a linearly reciprocating output member for driving automation devices in production, especially for driving clamping, gripping, shifting, limiting or positioning devices

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2024-193A CZ310495B6 (cs) 2024-05-14 2024-05-14 Elektrické hnací zařízení pro pohon automatizačních zařízení ve výrobě

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ2024193A3 CZ2024193A3 (cs) 2025-08-13
CZ310495B6 true CZ310495B6 (cs) 2025-08-13

Family

ID=96220148

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2024-193A CZ310495B6 (cs) 2024-05-14 2024-05-14 Elektrické hnací zařízení pro pohon automatizačních zařízení ve výrobě

Country Status (2)

Country Link
CZ (1) CZ310495B6 (cs)
WO (1) WO2025237452A1 (cs)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100727028B1 (ko) * 2006-08-16 2007-06-12 주식회사 대우일렉트로닉스 밀폐형 압축기용 동기전동기의 회전자
US20230068576A1 (en) * 2021-09-01 2023-03-02 Tolomatic, Inc. Power clamp system with integrated transverse flux motor
CN116032162A (zh) * 2021-10-27 2023-04-28 南京泉峰科技有限公司 电动工具及其控制方法
US20230219201A1 (en) * 2021-12-30 2023-07-13 Etablissements Georges Renault Method for performing a screwing/unscrewing operation comprising a step of determining the maximum rebound speed of the rotor

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015219502A1 (de) * 2015-10-08 2017-01-19 Festo Ag & Co. Kg Antriebseinrichtung
DE202017102338U1 (de) * 2017-04-20 2017-05-11 Otto-Von-Guericke-Universität Magdeburg Antriebseinrichtung für einen verfahrbaren Stößel
CN207490670U (zh) * 2017-12-04 2018-06-12 金圣男 线性致动器装置
CN110798009B (zh) * 2019-10-15 2022-01-25 北京精密机电控制设备研究所 一种伺服装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100727028B1 (ko) * 2006-08-16 2007-06-12 주식회사 대우일렉트로닉스 밀폐형 압축기용 동기전동기의 회전자
US20230068576A1 (en) * 2021-09-01 2023-03-02 Tolomatic, Inc. Power clamp system with integrated transverse flux motor
CN116032162A (zh) * 2021-10-27 2023-04-28 南京泉峰科技有限公司 电动工具及其控制方法
US20230219201A1 (en) * 2021-12-30 2023-07-13 Etablissements Georges Renault Method for performing a screwing/unscrewing operation comprising a step of determining the maximum rebound speed of the rotor

Also Published As

Publication number Publication date
CZ2024193A3 (cs) 2025-08-13
WO2025237452A1 (en) 2025-11-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2010320961B2 (en) Manually guided press device
US6719174B1 (en) Rotary and/or linear actuator system for controlling operation of an associated tool
US20080289440A1 (en) Linear/Rotary Drive Assembly
CN102856093B (zh) 具有机械限位、强制断开及动态监控的凸轮控制器
CN109495033A (zh) 具有多段壳体的模块式电机
US20090160271A1 (en) Flexible-tubing motor
KR20110099655A (ko) 가공기
CN111443229B (zh) 一种具有导线定位功能的霍尔电流传感器
CN101814819A (zh) 独立正弦驱动式永磁同步容错直线电机
WO2011072381A1 (en) Variable pitch fan having a pitch sensor
FI3612752T3 (fi) Liikuteltavan nostimen käyttölaite
CZ310495B6 (cs) Elektrické hnací zařízení pro pohon automatizačních zařízení ve výrobě
CN104534041B (zh) 一种双余度直驱型滚柱丝杠副的电动执行装置
US20080127757A1 (en) Drive Device
CA2749071A1 (en) Motor radian counter logic: controls the motor, the intermediate and the load clutches
US6777834B2 (en) Lift/swivel drive
CN113366245A (zh) 致动器
US9296055B2 (en) Automatic threading machine
CN202796507U (zh) 具有机械限位、强制断开及动态监控的凸轮控制器
CN217335344U (zh) 一种同轴拼接的主轴电机
CN106451835B (zh) 低能耗短轴距高性能伺服电机
CN105576892B (zh) 手动升降机械控制器及其控制方法
CN117063002A (zh) 阀装置
CN210669691U (zh) 一种可监测转速的力矩电机
CN202082179U (zh) 2d数字伺服阀的永磁零位保持机构