RU1810683C

RU1810683C - Slewing gear

Info

Publication number: RU1810683C
Application number: SU914924902A
Authority: RU
Inventors: Владимир Степанович Семеноженков
Original assignee: Воронежское научно-производственное объединение упаковочного машиностроения
Priority date: 1991-04-03
Filing date: 1991-04-03
Publication date: 1993-04-23

Abstract

Изобретение относитс к устройствам дл периодического перемещени различных предметов с позиции на позицию и может быть использовано в робототехниче- ских системах, обрабатывающих центрах и др. видах оборудовани . Цель изобретени - повышение надежности. Положительный эффект обеспечиваетс устранением возможности неуправл емого качательного движени путем снабжени устройства дополнительным валом 11с укрепленной на нем с возможностью вращени обгонной муфтой 17с направлением свободного хода, противоположным ходу обгонной муфты 15 выходного вала 5 устройство. Выходной 5 и дополнительный 11 валы кинематически св заны так, что вращаютс в одном направлении . Дл разгона подвижных звеньев обгонна муфта 17 дополнительного вала 11 с помощью сцепной муфты 14 отсоедин етс от вала 11 и потенциальна энерги пружины 18 переходит в кинетическую энергию поворачиваемых звеньев. По сигналу датчика 12 углового положени выходного вала 5 сцепна муфта 14 присоедин ет муфту 17 к валу 11 и начинаетс торможение. Кинематическа св зь обойм обгонных муфт 15 и 17 позвол ет вращатьс им во взаимнопроти- врположных направлени х, что вместе с кинетической св зью валов делает устройство неподвижным во врем высто при присоединенной муфте 17 к валу 11. 2 ил. 7Я СО СThe invention relates to devices for periodically moving various objects from position to position and can be used in robotic systems, machining centers and other types of equipment. The purpose of the invention is to increase reliability. The positive effect is achieved by eliminating the possibility of uncontrolled rocking motion by providing the device with an additional shaft 11c, which is rotatably rotated by the overrunning clutch 17c and has a free-running direction opposite to that of the overrunning clutch 15 of the output shaft 5 of the device. The output 5 and additional 11 shafts are kinematically coupled so that they rotate in the same direction. To accelerate the moving links, the overrunning clutch 17 of the additional shaft 11 is disconnected from the shaft 11 by means of the clutch 14 and the potential energy of the spring 18 is transferred to the kinetic energy of the rotated links. By the signal of the sensor 12 of the angular position of the output shaft 5, the coupler 14 connects the coupling 17 to the shaft 11 and braking starts. The kinematic coupling of the yokes of the overrunning clutches 15 and 17 allows them to rotate in mutually opposed directions, which together with the kinetic coupling of the shafts makes the device stationary during the standstill when the coupling 17 is connected to the shaft 11. 2 yl. 7Я СО С

Description

Изобретение относитс к машиностроению , в частности к поворотным и делительным устройствам, предназначенным дл сообщени выходным звень м машин и механизмов различных производств прерывистого движени ,.The invention relates to mechanical engineering, in particular to rotary and dividing devices, designed to communicate the output links of machines and mechanisms of various industries of intermittent motion.

Целью изобретени вл етс повышение надежности устройства за счет устранени возможности колебательного характера движени выходного вала и снижени уровн колебаний стойки, вызываемых усилием пружины рекуператора механической энергии .The aim of the invention is to increase the reliability of the device by eliminating the oscillatory nature of the movement of the output shaft and reducing the level of rack vibrations caused by the spring force of the mechanical energy recuperator.

На фиг.1 изображена схема поворотного устройства; на фиг.2 - схема рекуператора механической энергии.Figure 1 shows a diagram of a rotary device; figure 2 is a diagram of a mechanical energy recuperator.

Устройство содержит стойку (на фиг. не показана) с укрепленным на ней приводом 1, на валу 2 которого укреплена шестерн 3, зацепл юща с с шестерней 4, размещенной на установленном на стойке выходном валу 5, соединенном со стойкой через обгонную муфту 6, и на котором закреплено выходное звено - поворотный стол 7. Шестерн 4 выходного вала 5 через реверсную шестерню 8, установленную, на оси 9, св зана с шестерней 10, укрепленной на установленном на стойке дополнительном валу 11. Поворотное устройство включает укрепленный на валу 5 датчик углового положени 12 и блок управлени 13, которые электрически св заны между собой, а также с приводом 1 и установленной на валу 11 управл емой сцепной муфтой 14 рекуператора механической энергии, который содержит также укрепленную на валу 5 обгонную муфту 15 и установленную валу 11 на подшипниках 16 обгонную муфту 17, с возможностью взаимодействи ее звездочки с сцепной муфтой 14, и пружину 18, с помощью которой обоймы обгонных муфт подпружинены друг к другу по углу поворота. Обоймы обгонных муфт 15 и 17 шарнирно св заны между собой с помощью шатуна 19. Обоймы обгонных муфт 15 и 17 могут быть св заны друг с другом и с помощью закрепленных на них зацепл ющихс между собой зубчатых колес .The device comprises a rack (not shown in FIG.) With a drive 1 mounted on it, on the shaft 2 of which a gear 3 is mounted, engaged with a gear 4 located on the output shaft 5 mounted on the rack, connected to the rack through an overrunning clutch 6, and on which the output link is fixed - the rotary table 7. The gear 4 of the output shaft 5 through the reverse gear 8 mounted on the axis 9 is connected to the gear 10 mounted on the additional shaft 11 mounted on the rack 11. The rotary device includes an angular sensor mounted on the shaft 5 by the shaft 12 and the control unit 13, which are electrically connected with each other, as well as with the drive 1 and mounted on the shaft 11, the controlled coupling of the mechanical energy recuperator 14, which also contains an overrunning clutch 15 mounted on the shaft 5 and mounted on the bearings 16 to the shaft 11 overrunning clutch 17, with the possibility of interaction of its sprocket with the coupling clutch 14, and a spring 18, with the help of which the clips of the overrunning clutches are spring-loaded to each other along the rotation angle. The sleeves of the freewheels 15 and 17 are pivotally connected to each other by means of the connecting rod 19. The sleeves of the freewheels 15 and 17 can be connected to each other and with the help of gears engaged with each other.

Поворотное устройство работает следующим образом,The rotary device operates as follows

В обесточенном состо нии управл ема сцепна муфта 14 соедин ет обгонную муфту 17 с валом 11. Пружина 18 находитс в заведенном состо нии (раст нута) и устройство находитс в исходном состо нии, когда поворотный стол 7 занимает одно из своих положений высто . Пружина 18 стремитс повернуть шарнирно св занные с помощью шатуна 19 муфты 15 и 17, а вместе с ними и валы 5 и 11, во взаимно противоположных направлени х, а зубчата передача 4-8-10 преп тствует этому повороту. Поэтому поворотное устройство находитс в неподвижном состо нии.In the de-energized state, the controlled clutch 14 connects the freewheel 17 to the shaft 11. The spring 18 is in the wound state (extended) and the device is in the initial state when the turntable 7 is in one of its upright positions. The spring 18 tends to rotate the couplings 15 and 17 pivotally connected by means of the connecting rod 19, and with it the shafts 5 and 11, in mutually opposite directions, and the gears 4-8-10 prevent this rotation. Therefore, the rotary device is stationary.

Дл поворота стола 7 по сигналу блока управлени 13 включаетс сцепна , муфта 14 и муфта 17 отсоедин етс от вала 11. Пружина 18, , поворачивает муфту 15 по часовой стрелке. Муфта 17 при этом по0 ворачиваетс в противоположном направлении и через шатун 19 способствует повороту муфты, а вал 5 и вал 11 будут вращатьс по часовой стрелке. Привод 1 включаетс блоком управлени 13 одновременноTo turn the table 7 at the signal of the control unit 13, the coupling is engaged, the clutch 14 and the clutch 17 are disconnected from the shaft 11. The spring 18, rotates the clutch 15 clockwise. The clutch 17 thus rotates in the opposite direction and through the connecting rod 19 contributes to the rotation of the clutch, and the shaft 5 and the shaft 11 will rotate clockwise. The drive 1 is turned on by the control unit 13 at the same time

5 с включением сцепной муфты 14, или по истечении некоторого промежутка времени. Врем работы привода 1 определ етс из услови полной компенсации потерь на трение и прочих энергетических издержек в5 with the inclusion of the coupler 14, or after a certain period of time. The operating time of drive 1 is determined from the condition of full compensation of friction losses and other energy costs in

0 поворотном устройстве за один цикл перемещени поворотного стола. Поэтому мощность двигател привода 1 определ етс из учета необходимости подачи энергии в механизм за врем равное или меньшее вре5 мени поворота стола 7с позиции на позицию. Потенциальна энерги пружины 18 при разгоне переходит в кинетическую энергию подвижных звеньев. Процесс разгона заканчиваетс и далее продолжаетс 0 rotary device in one cycle of movement of the rotary table. Therefore, the power of the drive motor 1 is determined by taking into account the need to supply energy to the mechanism for a time equal to or less than the time 5 of the rotation of the table 7c position to position. The potential energy of the spring 18 during acceleration passes into the kinetic energy of the moving links. The acceleration process ends and continues.

0 движение с посто нной скоростью. Дл остановки поворотного стола 7 по сигналу датчика 12 блоком управлени 13 подаетс команда на выключение сцепной муфты 14 и обгонна муфта 17 присоедин етс к валу0 movement at a constant speed. To stop the turntable 7, at the signal of the sensor 12, the control unit 13 gives a command to turn off the coupler 14 and the overrunning clutch 17 is connected to the shaft

5 11. При этом муфта 17 начнет поворачиватьс по часовой стрелке, а обойма муфты 15 с помощью шатуна 19 поворачиватьс против часовой стрелки и пружина 18 будет раст гиватьс . Происходит торможение подвиж0 ных звеньев, когда их кинетическа энерги переходит в потенциальную энергию раст жени пружины 18. После остановки стола 7 пружина 18 будет стремитьс повернуть его в обратном направлении, однако зубчата 5 11. In this case, the sleeve 17 will begin to rotate clockwise, and the sleeve of the sleeve 15 with the connecting rod 19 will be rotated counterclockwise and the spring 18 will stretch. The braking of the moving links occurs when their kinetic energy is transferred to the potential energy of tension of the spring 18. After stopping the table 7, the spring 18 will tend to rotate it in the opposite direction, however

5 передача 4-8-10 преп тствует этому повороту . Обгонна муфта 6 также преп тствует движению стола 7 в обратном направлении и, кроме того, служит гасителем колебаний выходного вала 5 и стола 7 во врем высто ,5th gear 4-8-10 prevents this turn. The overrunning clutch 6 also prevents the movement of the table 7 in the opposite direction and, in addition, serves as a vibration damper of the output shaft 5 and the table 7 during standstill,

0 возможных в пределах зазоров в зубчатой передаче 4-8-10.0 possible within the gaps in the gear 4-8-10.

После высто очередное перемещение осуществл етс -аналогичным предыдущему перемещению образом.After the next movement, the next movement is carried out in a manner analogous to the previous movement.

5 Углова координата позиционировани регулируетс с помощью задержки или ускорени времени включени муфты сцеплени 14.5 The angular positioning coordinate is adjusted by delaying or accelerating the engagement time of the clutch 14.

Устранение из конструкции поворотно- то устройства фиксатора, выполненного вElimination from the design of the rotary-locking device made in

виде двух шарнирно соединенных рычагов, взаимодействующих с упором, и замена его конструкцией, обеспечивающей свободное вращение валов до остановки с последующей автоматической надежной фиксацией с помощью двух обгонных муфт с взаимноп- ротивоположным направлением свободного хода, в значительной степени способствует уменьшению рывков и ударов в работе устройства, а также устран ет возможность качательных движений выходного звена.in the form of two pivotally connected levers interacting with the stop, and replacing it with a design that provides free rotation of the shafts to a stop with subsequent automatic reliable fixation using two overrunning clutches with mutually opposite direction of free travel, significantly reduces jerking and shock in the operation of the device , and also eliminates the possibility of oscillating movements of the output link.

Замыкание основной части усили пружины рекуператора механической энергии на валы приводит к уменьшению его действи на стойку и снижению ее колебаний при работе, что также служит повышению надежности работы оборудовани . Формул а изо бретени Поворотное устройство, содержащее стойку, установленный на ней выходной вал с закрепленной на нем инерционной массой , две обгонные муфты свободного хода, установленные на выходном валу, сцепнуюThe closure of the main part of the spring force of the mechanical energy recuperator to the shafts reduces its effect on the rack and reduces its vibrations during operation, which also serves to increase the reliability of the equipment. Formula of the invention A rotary device comprising a stand, an output shaft mounted on it with an inertial mass fixed thereto, two freewheel overrunning clutches mounted on the output shaft, a coupling

муфту, привод и систему управлени , включающую датчик положени выходного вала и блок управлени , электрически св занный с приводом, сцепной муфтой и датчиком положени выходного вала, отличают, ее- с тем, что, с целью повышени надежности , устройство снабжено дополнительным валом, кинематически св занным с выход- ным валом и установленным на стойке сThe coupling, the drive and the control system, including the output shaft position sensor and the control unit, electrically connected to the drive, the coupling and the output shaft position sensor, are distinguished by the fact that, in order to increase reliability, the device is equipped with an additional shaft, kinematically connected to the output shaft and mounted on a rack with

возможностью вращени в одном направлении с ним, и дополнительной обгонной муфтой свободного хода, установленной на дополнительном валу с возможностью вращени в противоположных направлени х сthe possibility of rotation in one direction with it, and an additional freewheel freewheel mounted on the additional shaft with the possibility of rotation in opposite directions with

одной из основных обгонных муфт выходного вала и кинематически св занной с ней, обоймы дополнительной обгонной муфты и основной обгонной муфты выходного вала подпружинены одна к другой, сцепна муфта установлена на дополнительном валу и предназначена дл взаимодействи с дополнительной обгонной муфтой, а вал привода и выходной вал кинематически св заны между собой.one of the main overrunning clutches of the output shaft and kinematically connected with it, the clips of the additional overrunning clutch and the main overrunning clutch of the output shaft are spring-loaded to one another, the coupler is mounted on the additional shaft and is designed to interact with the additional overrunning clutch, and the drive shaft and the output shaft kinematically related.