РЕГУЛИРУЕМЫЙ ПРОСТРАНСТВЕННЫЙ МАЛЬТИЙСКИЙ МЕХАНИЗМ

Полезная модель относится к общему машиностроению, а именно к механизмам для получения прерывистого возвратно-поворотного движения исполнительных органов машин с возможностью бесступенчатой регулировки углов поворота и может найти применение в автоматических линиях робототехники, машинах легкой промышленности и т.п.
Известен регулируемый мальтийский механизм (SU 1402745 A, F16H 27/06), снабженный дополнительным мальтийским крестом, который позволяет увеличить диапазон регулирования времени поворота и времени выстоя. Все кресты имеют одинаковое количество пазов, выраженное простым числом, и последовательно жестко соединены таким образом, что их пазы совмещены, а наружные диаметры монотонно изменяются, поводок установлен на ведущем валу с возможностью перемещения вдоль его оси и предназначен для взаимодействия с разными мальтийскими крестами.
Известен также мальтийский механизм (SU 1084521 A, F16H 27/06), содержащий корпус, установленные в нем мальтийский крест и два поводка с цевками, кинематически связанные между собой зубчатой передачей, один из поводков выполнен в виде двух дисков, установленных с возможностью поворота один относительно другого, а устройство для фиксации выполнено в виде набора секторов, установленных с возможностью разворота и фиксации на валах для обеспечения возможности плавного изменения соотношения времени поворота креста и времени выстоя.
Недостатком указанных устройств является невозможность регулирования величины угла поворота ведомого звена.
Известен регулируемый мальтийский механизм (RU 2301929 С1, F16H 27/06), содержащий ведущее звено, включающее вал, конические шестерни, находящиеся в зацеплении, и соединенное поводком с ведомым звеном, выполненным в виде мальтийского креста и запирающих дисков, установленных на валу, соединенном с исполнительным механизмом. Механизм расширяет кинематические возможности мальтийского механизма за счет регулирования углов поворота исполнительного механизма. Для этого ведущее звено снабжено дополнительным валом, на котором расположены одна из конических шестерен, поводок, взаимодействующий с мальтийским крестом, и рамка с запирающими дисками, соединенная с ползуном, расположенным в наклонном пазу корпуса механизма, при этом запирающие диски дополнительного вала установлены с возможностью взаимодействия с запирающими дисками ведомого звена. Недостатком указанного устройства является общая сложность схемы и невозможность бесступенчатого регулирования угла поворота ведомого звена.
Наиболее близким к заявляемому решению является пространственный мальтийских механизм (SU 1010361 A, F16H 27/06), содержащий ведущее звено, выполненное в виде рычага и снабженное шариком, размещенным на рычаге, и ведомое звено, выполненное в виде цилиндра, имеющего радиальные пазы. Ведущее и ведомое звенья установлены на неподвижных осях с возможностью вращения вокруг них. Механизм снабжен устройством, фиксирующим ведомое звено в период выстоя. Механизм обеспечивает прерывистое вращение ведомого звена при скрещивающихся и пересекающихся под острыми углами осях ведущего и ведомого звеньев. Недостатком указанного механизма является невозможность бесступенчатого регулирования угла поворота ведомого звена, что ограничивает возможность его применения в устройствах, где необходимо плавное регулирование исполнительных органов.
В основу предлагаемой полезной модели положена техническая задача - расширение кинематических возможностей мальтийского механизма за счет бесступенчатого регулирования углов поворота исполнительного механизма.
Указанная задача решается тем, что в регулируемом пространственном мальтийском механизме, содержащем ведущее звено, выполненное в виде рычага поводка, жестко закрепленного на ведущем валу и взаимодействующего с ведомым звеном, расположенным на ведомом валу и имеющим радиальный паз, а также содержащем устройство, фиксирующее ведомое звено, состоящее из запорного диска и запорного барабана, установленными соответственно на ведущем и ведомом валах, согласно предложению, ведущее звено установлено с возможностью возвратно-поворотных движений и осевого перемещения, а ведомое звено выполнено в виде вилкообразной пространственной фигуры и установлено на ведомом валу с возможностью совершения возвратно-поворотных движений с выстоями.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен пространственный мальтийский механизм; на фиг.2 -принципиальная схема регулирования механизма.
Регулируемый пространственный мальтийский механизм содержит ведущий вал 1 привода (на чертеже не указан), имеющий возможность перемещаться вдоль своей оси. На ведущем валу 1 жестко закреплен рычаг поводка 2. Поводок 2 взаимодействует с пазом ведомого звена 3, выполненного виде вилкообразной пространственной фигуры (далее вилка), имеющей паз 4. Вилка 3 установлена на ведомом валу 5 исполнительного механизма. На ведомом валу 5 установлен запорный барабан 6 с пазами 7. Запорный барабан 6 взаимодействует с запорным диском 8. Запорный диск 8 жестко закреплен на ведущем валу 1 и имеет разрыв рабочего сектора 9.
Регулируемый пространственный качающийся мальтийский механизм работает следующим образом. Перемещением ведущего вала 1 устанавливается положение поводка 2 в пазу 4 вилки 3, определяющее угол поворота последнего, при этом запорный диск 8 смещается относительно запорного барабана 6 так, чтобы обеспечить невозможность поворота ведомого вала 5 после выхода из зацепления поводка 2 и вилки 3. Для сохранения работоспособности механизма, регулировку угла поворота ведомого вала 5 возможно проводить только в момент, когда поводок 2 гарантированно расположен внутри паза 4 вилки 3. После этого на вал 1 передается возвратно-поворотное движение от привода. Рычаг 2 приводит в движение вилку 3, заставляя ее и ведомый вал 5 повернуться на требуемый угол. После чего рычаг поводка 2 выходит из зацепления с вилкой 3, а запорный диск 8 входит в паз 7 запорного барабана 6, останавливая тем самым ведомый вал 5. При смене направления поворота ведущего вала 1, запорный диск 8 выходит из паза 7 запорного барабана 6, при этом рычаг поводка 2 входит в зацепление с вилкой 3 и поворачивает ее и ведомый вал 5 на заданный угол. После чего рычаг поводка 2 выходит из зацепления с вилкой 3, а запорный диск 8 входит в паз 7 запорного барабана 6, останавливая тем самым ведомый вал 5. Далее все повторяется. Таким образом ведомый вал 5 получает прерывистое возвратно-поворотное движение с выстоями.
1
1
2
2
2
1
Особенность полезной модели заключается в том, что предложенный мальтийский механизм содержит мальтийский крест в виде вилки, установленной на ведомом валу и взаимодействующей поверхностями паза с поводком в виде рычага, установленном на ведущем валу. При этом ведущий вал располагается в одной плоскости с ведомым валом, но под углом относительно ведомого вала. Ведущий вал имеет возможность перемещаться вдоль своей оси, изменяя таким образом расстояние (l'(l'') фиг.2) от основания поводка (т. О'(О'')), до оси ведомого вала (т. O), что приводит к изменению положения точек входа и выхода (т. А' (А'') и В' (В'')) рычага ведущего вала в паз вилки мальтийского креста ведомого вала, что, в свою очередь, ведет к изменению угла поворота (ψ'(ψ'')) ведомого вала. При этом угол поворота (φ) ведущего звена остается неизменным. Устройство, фиксирующее ведомое звено, в период выстоя обеспечивает неразрывность кинематической цепи при выходе рычага поводка из паза вилки ведомого звена и имеет запорный диск на ведущем валу, взаимодействующий с запорным барабаном на ведомом валу. Запорный диск имеет рабочую поверхность, выполненную в виде сектора. Запорный барабан имеет радиальный паз или два паза, повторяющие форму рабочего сектора запорного диска и расположенные под углом к оси барабана. За счет подобной конструкции запорного барабана, при смещении ведущего вала и, следовательно, запорного диска вдоль своей оси, запорный механизм продолжит выполнять свои функции при любом угле поворота ведомого вала. Для сохранения работоспособности механизма, регулировку угла поворота ведомого вала возможно проводить только в момент, когда рычаг поводка гарантированно расположен внутри паза вилки мальтийского механизма.
Данный механизм может быть использован: для передачи прерывистого возвратно-поворотного движения, а именно в автоматических линиях, транспортерах, использующих прерывистое движение, при этом возникает возможность плавного регулирования перемещения исполнительного органа; в машинах легкой промышленности, соблюдая условие неразрывности кинематической цепи; в исполнительных органах промышленных роботов для выстоев при выполнении технологических операций; а также в робототехнике и т.п.