SU1328188A1

SU1328188A1 - Positioning drive

Info

Publication number: SU1328188A1
Application number: SU864069281A
Authority: SU
Inventors: Владимир Павлович Ганин; Геннадий Алексеевич Дьяченко
Original assignee: Предприятие П/Я Г-4652
Priority date: 1986-03-31
Filing date: 1986-03-31
Publication date: 1987-08-07

Abstract

Изобретение относитс к общему машиностроению , в частности к позиционным приводам, предназначенным дл поворота руки манипул торов. Целью изобретени вл етс улучшение динамических характеристик . Привод содержит многопоршневой силовой цилиндр 3, шток 5 которого с помощью коромысла 1 св зан с блоком 7 возвратно-поступательных пар по числу поршней силового цилиндра 3, состо щего из цилиндров 8, 9 и штоков 10, 11. В крышках блока 7 выполнены фиксирующие устройства , состо щие из подпружиненных втулок 14, взаимодействующие с шариками 17, расположенными в концевых канавках штоков 10, 11. На конце штока 11 закреплен демпфер 6, 1 3. п. ф-лы, 2 ил. (ЛThe invention relates to general engineering, in particular to positional actuators designed to rotate the arm of manipulators. The aim of the invention is to improve the dynamic characteristics. The drive contains a multi-piston power cylinder 3, the rod 5 of which is connected to the block 7 of reciprocating pairs with the help of the rocker arm 1 by the number of pistons of the power cylinder 3 consisting of cylinders 8, 9 and rods 10, 11. The covers of the block 7 have locking devices consisting of spring-loaded bushings 14, interacting with balls 17 located in the end grooves of the rods 10, 11. At the end of the rod 11, a damper 6 is fixed, 1 3 3. Clause f-ly, 2 Il. (L

Description

Изобретение относитс к об1цему машиностроению , в частности к позиционным приводам, предназначенным, например, поворота руки манипул торов.The invention relates to general mechanical engineering, in particular, to positional actuators designed, for example, to turn the arm of a manipulator.

Цель изобретени - улучшение динамических характеристик привода путем обеспечени торможени выходного штока многопоршневого силового цилиндра привода.The purpose of the invention is to improve the dynamic characteristics of the drive by providing a deceleration of the output rod of the multi-piston actuator cylinder.

На фиг. 1 изображен привод поворота; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1.FIG. 1 shows the rotational drive; in fig. 2 — node I in FIG. one.

Позиционный привод содержит коромысло . которое крепитс к валу 2. К коромыслу 1 на одинаковом рассто нии от оси вала 2 шарнирно присоединены качаюшие- с многопоршневой силовой цилиндр 3, имеющий поршни 4 и 5, и гидравлический демпфер 6, который соединен с коромыслом 1 через блок 7 возвратно-поступательных пар, состо щий из цилиндров 8 и 9 и штоков 10 и 11. Шток 11 жестко соединен со штоком 12 демпфера 6, а шток 10 1иарнирно соединен с коромыслом I. В крышках 13 блока 7 выполнены устройства фиксации, выполненные в виде подпружиненных втулок 14,, расположенных на фланцах 15 и 16. этого, на фланцах 15 и 16 имеютс пазы, в которых наход тс шарики 17, фиксирующие штоки 10 и 11 по их ко.чьцевым канавкам. На втулках 14 выполнены поршни 18 управл ющих органов устройств фиксации.Position drive contains rocker. which is attached to the shaft 2. The rocker arm 1 is equally spaced from the shaft axis 2 pivotally connected with the multi-piston power cylinder 3, having pistons 4 and 5, and a hydraulic damper 6, which is connected to the rocker arm 1 through the block 7 reciprocating pairs consisting of cylinders 8 and 9 and rods 10 and 11. The rod 11 is rigidly connected to the rod 12 of the damper 6, and the rod 10 1 is harned to the rocker I. The covers 13 of the block 7 are made with locking devices made in the form of spring-loaded bushings 14 ,, located on flanges 15 and 16. of this, on flanges 15 and 16 there are grooves in which there are balls 17, fixing the rods 10 and 11 along their flanged grooves. The sleeves 14 are provided with pistons 18 of the control elements of the fixation devices.

Величины хода штоков 10 и 11 должны быть равны разности величины хода соответственно поршней 4 и 5 силового цилиндра 3 и величины тормозного хода штока 12 демпфера 6. Причем величина тормозного хода дл большего угла поворота должна быть больше величины тормозного хода меньшего угла поворота. Скорость тормозного хода регулируетс плунжером 19, расположенным в штоке 12 демпфера 6. Управление силовь1м цилиндром 3 и блоком 7 возвратно-поступательных пар осуществл етс параллельно при помощи распределителей 20 и 21.The magnitude of the stroke of the rods 10 and 11 should be equal to the difference in stroke of the pistons 4 and 5 of the power cylinder 3 and the braking stroke of the rod 12 of the damper 6, respectively. The magnitude of the braking stroke for a larger angle of rotation should be greater than the braking stroke of a smaller angle. The braking speed is controlled by a plunger 19 located in the stem 12 of the damper 6. The control of the force by the cylinder 3 and the block 7 of the reciprocating pairs is carried out in parallel by means of the valves 20 and 21.

Позиционный привод работает следующим образом.Positional drive works as follows.

Когда привод находитс в исходном сос- то нии (фиг. 1), распределители 20 и 21 выключены, рабочие полости силового цилиндра 3 и поршней 18 управл ющих органов сообщены с атмосферой. Шток поршн 5 силового цилиндра 3, наход щийс под давлением , вт нут, при этом коромысло 1 с валом 2 повернуты в крайнее положение. Штоки 10 и 11 зафиксированы шариками 17 в выдвинутом положении, при этом шарики 17 заперты подпружиненными втулками 14. Поршень штока 12 гидравлического демпфера 6 находитс в крайнем положении .When the actuator is in the initial state (Fig. 1), the valves 20 and 21 are turned off, the working cavities of the power cylinder 3 and the pistons 18 of the control bodies are in communication with the atmosphere. The piston rod 5 of the power cylinder 3, which is under pressure, is retracted, while the rocker arm 1 and the shaft 2 are rotated to the extreme position. The rods 10 and 11 are fixed by the balls 17 in the extended position, while the balls 17 are locked with spring-loaded bushings 14. The piston of the rod 12 of the hydraulic damper 6 is in the extreme position.

При включении распределител 20 рабочие полости с малым ходом силового цилиндра 3 и поршн 18 штока 11 соедин ютс с источником 22 давлени . Втулка 14 щтока 11, преодолева усилие пружины , перемещаетс до упора на шарики фланца 16, а шарики фланца 15 освобождаютс , расфиксиру шток 11. В результате разности давлени в силовом цилиндре 3 шток порщн 5 переме1цаетс на величину хода поршн 4, враща коромысло 1 с валом 2. Одновременно зафиксированный шток 10 под действем силового пневмоцилиндра 3 через коромысло 1 пере мещаетс на величину хода штока 11, который затем фиксируетс по канавке шариками фланца 16, которые запираютс втулкой 14 при дальнейшем ее перемещении вниз.When the distributor 20 is turned on, the working cavities with a small stroke of the power cylinder 3 and the piston 18 of the rod 11 are connected to a source 22 of pressure. The sleeve 14 of the shaft 11, overcoming the spring force, moves against the flange balls 16, and the flange balls 15 is released, releasing the rod 11. As a result of the pressure difference in the power cylinder 3, the piston rod 5 is displaced by the stroke of the piston 4, rotating the rocker arm 1 with the shaft 2. Simultaneously, the fixed rod 10 under the action of the power pneumatic cylinder 3 through the rocker arm 1 is displaced by the stroke of the rod 11, which is then fixed along the groove by the balls of the flange 16, which are locked by the sleeve 14 with its further movement downwards.

5 Дальнейщий поворот коромысла 1 с валом 2 происходит совместно с поршнем штока 12 демпфера 6 при плавном торможении за счет сил гидравлического сопротивлени .5 A further rotation of the rocker arm 1 with the shaft 2 takes place in conjunction with the piston of the rod 12 of the damper 6 during smooth braking due to the forces of hydraulic resistance.

При одновременном включении распреде0 лител 21 и выключении распределител 20 рабочие полости с малым ходом поршн 4 силового цилиндра 3 сообщаютс с атмосферой , а рабочие полости с большим ходом поршн 5 - с источником 22.When simultaneously turning on the distributor 21 and turning off the distributor 20, the working cavities with a small stroke of the piston 4 of the power cylinder 3 communicate with the atmosphere, and the working cavities with a large stroke of the piston 5 - with the source 22.

. Одновременно поршни 4 и 5 силового цилиндра 3, перемеща сь на свою величину хода, вращают вал 2 с коромыслом 1, перемеща штоки 10 и II до фиксации по соответствующим кольцевым канавкам. Дальнейший поворот коромысла 1 с валом 2. At the same time, the pistons 4 and 5 of the power cylinder 3, having moved to their stroke, rotate the shaft 2 with the rocker arm 1, moving the rods 10 and II until they are fixed along the corresponding annular grooves. Further rotation of the rocker arm 1 with the shaft 2

Q происходит при плавном торможении гидравлическим демпфером 6.Q occurs when smooth braking hydraulic damper 6.

Комбиниру поочередную и совместную подачу сжатого воздуха в те или иные рабочие полости силового цилиндра 3, можно получить четыре точки позициони5 ровани коромысла 1 с валом 2 по углу поворота с плавным торможением в конце поворота , обеспечива улучшенные динамические характеристики.By combining alternate and joint supply of compressed air to certain working cavities of the ram 3, four positioning points of the rocker arm 1 with the shaft 2 can be obtained along the angle of rotation with smooth braking at the end of the turn, providing improved dynamic performance.

4040

Claims

1. Position actuator comprising a multi-piston power cylinder with an output rod and distributors, a hydraulic damper and a control system characterized by

so that, in order to improve the dynamic characteristics, it is provided with successively interconnected reciprocating pairs of cylinder-rods according to the number of pistons of the power cylinder, each of which has a device for fixing its cylinder and rod between itself; by means of a control system with a corresponding piston of the power cylinder, while the free ends of the extreme pairs are kinematically connected, respectively, to the hydraulic damper and the output rod of the power cylinder.

2. The actuator according to claim 1, characterized in that the fixation device is made in the form

concentrically placed in the cylinder a spring-loaded bushing with balls located in its grooves with the ability to interact with annular grooves formed at the ends of the rods, and the governing body of the fixation device is made in the form of a piston fixed at the end of the bushing and hydraulically connected to the distributor power cylinder piston.