RU2722916C1 - Curvilinear movement drive - Google Patents
Curvilinear movement drive Download PDFInfo
- Publication number
- RU2722916C1 RU2722916C1 RU2019132801A RU2019132801A RU2722916C1 RU 2722916 C1 RU2722916 C1 RU 2722916C1 RU 2019132801 A RU2019132801 A RU 2019132801A RU 2019132801 A RU2019132801 A RU 2019132801A RU 2722916 C1 RU2722916 C1 RU 2722916C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bellows
- drive
- curvilinear
- plug
- cavity
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
- F15B15/08—Characterised by the construction of the motor unit
- F15B15/10—Characterised by the construction of the motor unit the motor being of diaphragm type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
- F16K31/12—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid
- F16K31/126—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid the fluid acting on a diaphragm, bellows, or the like
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Actuator (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое устройство относится к области машиностроения, роботостроения и может использоваться в пневматическом оборудовании.The proposed device relates to the field of mechanical engineering, robotics and can be used in pneumatic equipment.
Наиболее эффективно применение устройства при выполнении сборочных операций для устранения рассогласования взаимного расположения осесимметричных изделий.The most effective use of the device during assembly operations to eliminate the mismatch of the relative position of axisymmetric products.
Известны пневматические приводы криволинейного перемещения, в которых для перемещения рабочих органов применяются два сильфона (см. пат. РФ МПК F15B 15/10 №23929 «Привод криволинейного перемещения», Васин В.А., опубл. 20.07.2002 г., Бюл. №20, пат. РФ МПК F15B 15/10 №2 215 199 «Привод криволинейного перемещения с кольцевым сильфоном», Васин В.А., опубл. 27.10.2003 г., Бюл. №30). Устройства содержат два сильфона, один из которых помещен внутри другого, а торцевые поверхности заглушены, образуя полость, выполненную с возможностью соединения со средством создания давления рабочей среды. Сильфоны установлены таким образом, что их оси не совпадают. Этим обеспечивается криволинейное перемещение за счет силового воздействия рабочей среды.Known pneumatic drives of curvilinear movement, in which two bellows are used to move the working bodies (see Pat. RF IPC F15B 15/10 No. 23929 "Drive curvilinear movement", Vasin VA, publ. 20.07.2002, Bull. No. 20, RF Patent IPC F15B 15/10 No. 2 215 199 “Curvilinear Drive with Ring Bellows”, V. Vasin, publ. 10.27.2003, Bull. No. 30). The devices contain two bellows, one of which is placed inside the other, and the end surfaces are muffled, forming a cavity made with the possibility of connection with a means of creating a pressure of the working medium. The bellows are mounted so that their axes do not match. This ensures a curvilinear movement due to the force impact of the working environment.
Данные устройства имеют сложное конструктивное исполнение, ограниченные функциональные возможности и область применения, так как рабочий орган может перемещаться только по одной траектории.These devices have a complex design, limited functionality and scope, since the working body can only move along one path.
Известны пневматические приводы криволинейного перемещения, в которых для перемещения органов применяются один сильфон (см. пат. РФ МПК F15B 15/10 №2 206 011 «Смещенный щелевой затвор с криволинейной траекторией перемещения», Васин В.А., опубл. 10.06.2003 г., Бюл. №16; пат. РФ МПК F15B 15/10, №2 206 012 «Щелевой затвор с криволинейной траекторией перемещения», Васин В.А., опубл. 10.06.2003 г., Бюл. №16; пат. РФ МПК F15B 15/10, №2 215 224 «Бескорпусной затвор с криволинейной траекторией перемещения», Васин В.А., опубл. 27.10.2003 г., Бюл. №30). В данных устройствах сильфон выполнен неосесимметричным, в котором у части гофр сильфона центры внешней и внутренней окружностей гофра не совпадают. Данное конструктивное исполнение сильфона позволяет реализовывать криволинейное перемещение рабочего органа под воздействием давления рабочей среды.Known pneumatic actuators for curvilinear movement, in which one bellows are used to move organs (see Pat. RF IPC F15B 15/10 No. 2 206 011 "Offset slotted shutter with curved path of movement", Vasin VA, publ. 06/10/2003 city, Bull. No. 16; patent of the Russian Federation IPC F15B 15/10, No. 2 206 012 "Slit shutter with a curved path of movement", Vasin VA, publ. 06/10/2003, Bull. No. 16; pat . RF IPC F15B 15/10, No. 2 215 224 “Housing without shutter with a curved path of movement”, Vasin VA, publ. 10.27.2003, Bull. No. 30). In these devices, the bellows is non-axisymmetric, in which the centers of the outer and inner circles of the corrugation do not coincide for a part of the bellows corrugations. This design of the bellows allows you to realize the curved movement of the working body under the influence of the pressure of the working medium.
Использование одного сильфона упрощает конструкцию и повышает надежность работы устройств, но необходимость использования сильфона специфической формы усложняет их изготовление. Кроме этого, данные устройства также обладают ограниченными функциональными возможностями и областью применения, реализуя криволинейное перемещение только по одной траектории.The use of a single bellows simplifies the design and increases the reliability of the devices, but the need to use a bellows of a specific shape complicates their manufacture. In addition, these devices also have limited functionality and scope, realizing curvilinear movement of only one path.
Известны приводы криволинейного перемещения, которые имеют расширенную область применения за счет реализации требуемых траекторий криволинейных перемещений. Данные устройства представляют собой механические рычажные приводы, передаточный механизм которых включает два рычага, шарнирно соединенных между собой (см. пат. РФ МПК F25J 15/06 №147155 «Захватный корректирующий модуль», Сысоев С.Н., Литвинов И.С., Юнцзе Цао, опубл. 27.10.2014 г., Бюл. №30; пат. РФ МПК F25J 15/06 №2 622 071 «Захватный корректирующий модуль», Сысоев С.Н., Литвинов И.С., Мольков А.А, опубл. 09.06.2017 г., Бюл. №16), или один рычаг (см. пат. РФ МПК F25J 15/06 №170165 «Захватный корректирующий модуль», Сысоев С.Н., Литвинов И.С., Овчинников В.А., опубл. 17.04.2017 г., Бюл. №11; пат. РФ МПК F25J 15/06 №128150 «Захватный корректирующий модуль», Сысоев С.Н., Столяров А.В., опубл. 20.05.2013 г., Бюл. №14). В данных устройствах внешним силовым воздействием осуществляется перекос рычагов, взаимным расположением которых задается требуемая траектория перемещения. Данные устройства отличаются простотой конструкции и управления, однако область их применения ограничена необходимостью создания осевого силового воздействия на рычаги со стороны приводного механизма. Кроме этого, существенным недостатком устройств является низкая точность воспроизведения заданной траектории криволинейного перемещения.Known drives of curvilinear movement, which have an extended scope due to the implementation of the required trajectories of curvilinear movements. These devices are mechanical lever actuators, the transmission mechanism of which includes two levers pivotally connected to each other (see Pat. RF IPC F25J 15/06 No. 147155 "Gripping correction module", Sysoev SN, Litvinov IS, Yongjie Cao, publ. 10/27/2014, Bull. No. 30; patent of the Russian Federation IPC F25J 15/06 No. 2 622 071 "Capture corrective module", Sysoev S. N., Litvinov I. S., Molkov A. A. , published on 06/09/2017, Bull. No. 16), or one lever (see Pat. RF IPC F25J 15/06 No. 170165 “Gripping correction module”, Sysoev S.N., Litvinov I.S., Ovchinnikov V.A., published on April 17, 2017, Bull. No. 11; patent of the Russian Federation IPC F25J 15/06 No. 128150 "Capture correction module", Sysoev S.N., Stolyarov A.V., published on 05.20. 2013, Bull. No. 14). In these devices, by external force, the levers are skewed, the mutual arrangement of which sets the desired trajectory of movement. These devices are simple in design and control, but their scope is limited by the need to create axial force on the levers of the drive mechanism. In addition, a significant drawback of the device is the low accuracy of reproduction of a given trajectory of curvilinear movement.
Наиболее близким из известных по технической сущности является устройство (см. пат. РФ МПК F25J 15/06 №2 691 155 «Захватный корректирующий модуль», Сысоев С.Н., Литвинов И.С., Гребняков П.М., опубл. 27.09.2018 г., Бюл. №27), включающее рычаги, шарнирно соединенные между собой, закрепленные с возможностью перекоса, а в месте соединения рычагов, установлен поворотный механизм, состоящий из сильфона и заглушек, образующих герметичную камеру, охватывающую место соединения рычагов, выполненную с возможностью соединения с пневматическими линиями питания. Устройство работает следующим образом. Внешнее силовое воздействие на рычаг в начале функционирования привода приводит к перекосу рычагов. Взаимным расположением рычагов задается направление требуемого криволинейного перемещения. Создание давления разрежения в камере сильфона приводит к его сжатию, дальнейшему повороту рычагов и выполнению криволинейного перемещения.The closest known by technical nature is the device (see Pat. RF IPC F25J 15/06 No. 2 691 155 "Captive correction module", Sysoev SN, Litvinov IS, Grebnyakov PM, publ. 09/27/2018, Bull. No. 27), including levers pivotally connected to each other, fixed with the possibility of bias, and at the junction of the levers, a rotary mechanism is installed, consisting of a bellows and plugs, forming a sealed chamber covering the junction of the levers, made with the possibility of connection with pneumatic power lines. The device operates as follows. External force on the lever at the beginning of the drive leads to a warp of the levers. The mutual arrangement of levers sets the direction of the desired curvilinear movement. The creation of rarefaction pressure in the bellows chamber leads to its compression, further rotation of the levers and the implementation of curvilinear movement.
Данное устройство расширяет функциональные возможности привода, но применение двух рычагов, шарнирно связанных между собой, усложняет конструкцию, снижает надежность и долговечность его работы. Кроме этого, наличие бокового внешнего силового воздействия на подвижный рабочий орган в процессе работы привода приводит к его отклонению от требуемого положения. Все вышесказанное снижает эффективность работы привода.This device extends the functionality of the drive, but the use of two levers pivotally connected to each other, complicates the design, reduces the reliability and durability of its operation. In addition, the presence of lateral external force on the movable working body during operation of the drive leads to its deviation from the desired position. All of the above reduces the efficiency of the drive.
Задачей изобретения является повышение эффективности работы привода криволинейного перемещения путем конструктивного упрощения, повышения надежности и долговечности работы, повышения чувствительности и устранения возможности отклонения от заданной траектории.The objective of the invention is to increase the operating efficiency of the drive of curvilinear movement by constructive simplification, increase the reliability and durability of work, increase sensitivity and eliminate the possibility of deviation from a given path.
Поставленная задача достигается тем, что в приводе криволинейного перемещения, включающим поворотный механизм, состоящий из сильфона и двух заглушек, образующих герметичную полость, выполненную с возможностью создания в ней давления разрежения воздуха, а в первой заглушке средней частью закреплен рычаг, выполненный с возможностью перекоса и подпружинен в среднем положении, часть рычага, расположенная внутри полости сильфона, выполнена с возможностью силового взаимодействия с поверхностью второй заглушки при сжатии сильфона.The problem is achieved in that in the drive of curvilinear movement, including a rotary mechanism, consisting of a bellows and two plugs, forming a sealed cavity, made with the possibility of creating pressure of rarefaction of air in it, and in the first plug the middle part is fixed lever, made with the possibility of skew spring-loaded in the middle position, part of the lever located inside the bellows cavity is made with the possibility of force interaction with the surface of the second plug when the bellows is compressed.
В приводе криволинейного перемещения с целью увеличения его чувствительности, часть рычага, расположенная внутри полости сильфона, может быть выполнена составной телескопического исполнения и подпружинена в сторону выдвижения.In the drive of curvilinear movement in order to increase its sensitivity, a part of the lever located inside the bellows cavity can be made a telescopic component and spring-loaded in the direction of extension.
В приводе криволинейного перемещения с целью увеличения его чувствительности, поверхность второй заглушки в полости сильфона может быть выполнена в виде бобышки.In the drive of curvilinear movement in order to increase its sensitivity, the surface of the second plug in the bellows cavity can be made in the form of a boss.
В приводе криволинейного перемещения с целью устранения отклонения криволинейного перемещения от заданной траектории на поверхности второй заглушки могут быть установлены радиальные направляющие.In the drive of curvilinear movement in order to eliminate the deviation of curvilinear movement from a given path on the surface of the second plug can be installed radial guides.
Пример предлагаемого устройства представлен на чертежах, где показаны схема привода (фиг.1), этапы его работы (фиг.2) и вид общий (фиг.3).An example of the proposed device is presented in the drawings, which show the drive circuit (Fig. 1), the stages of its operation (Fig. 2) and the general view (Fig. 3).
В приводе криволинейного перемещения одна торцевая поверхность сильфона 1 закрыта первой заглушкой 2, в которой закреплен рычаг 3, подпружиненный в среднем положении пружиной 4. Часть 5 рычага, расположенная внутри сильфона выполнена в телескопическом исполнении и подпружинена в сторону выдвижения. Другая торцевая поверхность сильфона закрыта второй заглушкой 6. Поверхность второй заглушки внутри сильфона выполнена в виде бобышки 7, на которой установлены радиальные направляющие 8. Сильфон и заглушки образуют герметичную полость А, выполненную с возможностью соединения через распределитель 9 с линией питания разряжения воздуха.In the drive of curvilinear movement, one end surface of the bellows 1 is closed by the
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
В исходном положении полость А соединена через распределитель с атмосферой.In the initial position, the cavity A is connected through the distributor to the atmosphere.
Перед началом работы (фиг.2, а) поворачивают рычаг 3, перекашивая его положение относительно заглушки 2, задавая тем самым направление требуемого криволинейного перемещения.Before starting work (Fig. 2, a), the
Для осуществления приводом требуемого криволинейного перемещения включают распределитель 9, соединяя полость А с линией питания разряжения воздуха (фиг.2, б). Силовое воздействие от давления разрежения р1 воздуха в полости А приводит к сжатию сильфона и конец 5 рычага 3 касается поверхности бобышки 7 и направляющих 8.For the implementation of the required required curvilinear movement include a distributor 9, connecting the cavity And with the power line of the vacuum discharge (Fig.2, b). The force action from the rarefaction pressure p 1 of air in the cavity A leads to compression of the bellows and the
При дальнейшем увеличении давления разрежения воздуха в полости А до р2 (фиг.2, в) в результате силового взаимодействия рычага 3 с поверхностью бобышки 7 происходит увеличение угла перекоса рычага при одновременном сжатии сильфона. При этом уменьшение размера части рычага, расположенного в полости сильфона позволяет увеличить угол перекоса рычага (фиг.2, г) от давления разрежения воздуха р3 в полости А сильфона с данными диаметральными размерами. Величина создаваемого приводом силового момента при заданном давлении разрежения зависит от длины части 5 рычага 3 и угла его прекоса. В начале работы привод имеет незначительный угол перекоса, но максимально возможную длину части 5 рычага. С увеличением угла перекоса при одновременном уменьшении длины части 5 рычага реализуется оптимизация силовых характеристик привода, повышающая его чувствительность.With a further increase in the pressure of rarefaction of air in the cavity A to p 2 (Fig. 2, c) as a result of the force interaction of the
Изменению траектории заданного криволинейного перемещения от влияния возможных боковых силовых воздействий противодействуют радиальные направляющие 8, по которым перемещается часть 5 рычага 3.The change in the trajectory of a given curvilinear movement from the influence of possible lateral forces is countered by
Таким образом, предлагаемое техническое решение повышает эффективность работы привода криволинейного перемещения путем конструктивного упрощения, повышения надежности, долговечности, чувствительности, а также устранения возможности отклонения от заданной траектории.Thus, the proposed technical solution improves the efficiency of the drive of curvilinear movement by constructive simplification, increased reliability, durability, sensitivity, as well as eliminating the possibility of deviation from a given trajectory.
Моделирование, макетирование, проведенные натурные исследования предлагаемого устройства подтвердили его работоспособность, эффективность и промышленную применимость.Modeling, prototyping, on-site studies of the proposed device have confirmed its performance, efficiency and industrial applicability.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019132801A RU2722916C1 (en) | 2019-10-15 | 2019-10-15 | Curvilinear movement drive |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019132801A RU2722916C1 (en) | 2019-10-15 | 2019-10-15 | Curvilinear movement drive |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2722916C1 true RU2722916C1 (en) | 2020-06-04 |
Family
ID=71067916
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019132801A RU2722916C1 (en) | 2019-10-15 | 2019-10-15 | Curvilinear movement drive |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2722916C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2749545C1 (en) * | 2020-10-17 | 2021-06-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) | Curvilinear movement drive |
RU2749544C1 (en) * | 2020-10-17 | 2021-06-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) | Curvilinear movement drive |
RU2785181C1 (en) * | 2022-04-01 | 2022-12-05 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) | Bellows curvilinear movement drive |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2905305C2 (en) * | 1979-02-12 | 1985-05-23 | Vdo Adolf Schindling Ag, 6000 Frankfurt | Pneumatic control device for locking motor vehicles |
EP0506671B1 (en) * | 1989-11-10 | 1996-05-01 | Commonwealth Of Australia | Pivoting actuator and a pop-up target incorporating same |
RU2205996C1 (en) * | 2001-12-24 | 2003-06-10 | Васин Владимир Анатольевич | Displacement drive |
RU2205995C1 (en) * | 2001-12-24 | 2003-06-10 | Васин Владимир Анатольевич | Displacement drive |
RU2213278C1 (en) * | 2002-03-06 | 2003-09-27 | Васин Владимир Анатольевич | Curvilinear motion drive (variants) |
RU2215199C1 (en) * | 2002-03-18 | 2003-10-27 | Васин Владимир Анатольевич | Curvilinear travel drive with ring bellows (versions) |
EP2497959B1 (en) * | 2011-03-09 | 2013-08-21 | FESTO AG & Co. KG | Fluid-actuated rotary drive |
-
2019
- 2019-10-15 RU RU2019132801A patent/RU2722916C1/en active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2905305C2 (en) * | 1979-02-12 | 1985-05-23 | Vdo Adolf Schindling Ag, 6000 Frankfurt | Pneumatic control device for locking motor vehicles |
EP0506671B1 (en) * | 1989-11-10 | 1996-05-01 | Commonwealth Of Australia | Pivoting actuator and a pop-up target incorporating same |
RU2205996C1 (en) * | 2001-12-24 | 2003-06-10 | Васин Владимир Анатольевич | Displacement drive |
RU2205995C1 (en) * | 2001-12-24 | 2003-06-10 | Васин Владимир Анатольевич | Displacement drive |
RU2213278C1 (en) * | 2002-03-06 | 2003-09-27 | Васин Владимир Анатольевич | Curvilinear motion drive (variants) |
RU2215199C1 (en) * | 2002-03-18 | 2003-10-27 | Васин Владимир Анатольевич | Curvilinear travel drive with ring bellows (versions) |
EP2497959B1 (en) * | 2011-03-09 | 2013-08-21 | FESTO AG & Co. KG | Fluid-actuated rotary drive |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2749545C1 (en) * | 2020-10-17 | 2021-06-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) | Curvilinear movement drive |
RU2749544C1 (en) * | 2020-10-17 | 2021-06-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) | Curvilinear movement drive |
RU2785181C1 (en) * | 2022-04-01 | 2022-12-05 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) | Bellows curvilinear movement drive |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2722200C1 (en) | Curvilinear movement drive | |
RU2722916C1 (en) | Curvilinear movement drive | |
US10612673B2 (en) | Gate valve | |
CN104314918B (en) | Hydraulic actuating mechanism used for high-voltage switch and hydraulic working cylinder thereof | |
CN105171769A (en) | Variable-rigidity robot elastic joint | |
JP2018001281A (en) | Robot hand | |
EP0041221A1 (en) | A wrist mechanism in an industrial robot | |
WO2007014980A2 (en) | Device with a flexible pressurisable container inside moving tubes for achieving working movement | |
EP0016840A4 (en) | Multipurpose actuator. | |
CN110440048A (en) | Total travel adjusts pneumatic operated valve | |
CN207261786U (en) | A kind of pneumatic actuator | |
KR102106888B1 (en) | Lever arm assembly for driving variable vane | |
US8683883B2 (en) | Ball and piston rotary actuator mechanism | |
RU2749544C1 (en) | Curvilinear movement drive | |
CN109877868A (en) | A coupled-adaptive underactuated humanoid dexterous finger | |
RU2749545C1 (en) | Curvilinear movement drive | |
RU2736902C1 (en) | Curvilinear movement drive | |
RU2657672C1 (en) | Gripping correcting module | |
JP2731362B2 (en) | Telescopic actuator | |
RU2785181C1 (en) | Bellows curvilinear movement drive | |
JP2010053972A (en) | Rotation driving device and articulated arm device | |
RU2765865C1 (en) | Method for operation of bellows drive of curvilinear movement | |
RU2668241C1 (en) | Gripping correcting module | |
CN209551780U (en) | Flexible wrist joint for robot and robot | |
TW202508778A (en) | Fan wrench |