устройство для перемещения материала

Формула изобретения

Устройство для перемещения материала, содержащее два шаговых электродвигателя с моментами на валу М_дв, систему управления, траверсу, средство кинематической связи одного шагового электродвигателя с траверсой, имеющее приведенную массу m_пр и передаточное число u, содержащее два барабана, два ролика, два гибких элемента, охватывающих барабаны и ролики и концами прикрепленных к траверсе, каретку, установленную на направляющих траверсы, держатель материала, жестко связанный с кареткой, средство кинематической связи другого шагового электродвигателя с кареткой, имеющее передаточное число u, содержащее ходовой вал, установленный на нем с возможностью перемещения вдоль его оси барабан, ролик, гибкий элемент, охватывающий барабан и ролик и концами прикрепленный к каретке, отличающееся тем, что средства кинематической связи шаговых электродвигателей с траверсой и кареткой содержат понижающие зубчатые передачи, а система управления выполнена с возможностью старт-стопного режима перемещений держателя материала и самого материала на длину стежка s с числом перемещений n в единицу времени в соответствии с приближенной зависимостью



для увеличения числа перемещений держателя материала.

Описание изобретения к патенту

Устройство относится к области швейного машиностроения, а более конкретно к устройствам, осуществляющим передвижение материала в вышивальных полуавтоматах и в полуавтоматах для прокладывания строчек определенного контура.

Известно устройство, в котором один из барабанов установлен на направляющем валу с возможностью перемещения вдоль его оси, что позволяет значительно упростить передачу с гибким элементом. При этом число направляющих роликов уменьшается до одного на один тросик, а длина гибкого элемента минимальна. Кроме того, в качестве гибкого элемента в этом случае может быть использован зубчатый ремень, обладающий большей жесткостью и прочностью, чем тросик. Однако указанное устройство имеет существенный недостаток - ограниченность скорости и точности перемещения из-за невозможности существенно снизить передаточное число по конструктивным соображениям.

Техническая задача, на решение которой направлено предполагаемое изобретение, повышение производительности и качества шитья за счет повышения скорости перемещения и точности позиционирования материала.

Задача решается за счет того, что в устройстве, содержащем траверсу, соединенную с помощью кинематической цепи с шаговым электродвигателем, каретку, установленную на направляющих траверсы, держатель материала, жестко связанный с кареткой, направляющий вал, соединенный со вторым шаговым электродвигателем, барабан, установленный на направляющем валу, ролик, гибкий элемент, охватывающий барабан и ролик, и концами прикрепленный к каретке, направляющий вал соединен с шаговым электродвигателем посредством понижающей зубчатой передачи, а кинематическая цепь привода каретки содержит также понижающую зубчатую передачу.

Существенным отличием предполагаемого изобретения является наличие в кинематических цепях привода каретки и траверсы зубчатых передач с понижающим передаточным числом u. Число u определяется отношением угловой скорости электродвигателя к линейной скорости материала, измеряется в рад/м.

Частота вращения шагового электродвигателя n [об/мин] с учетом сил инерции и принятого линейного изменения скорости материала может быть определена по формуле



где М_дв момент на валу электродвигателя, Нм;

m_пр масса подвижных деталей в кинематической цепи, приведенная к валу электродвигателя, кг;

S длина стежка, м.

В существующих устройствах [1,2,3] с гибкими элементами



где d диаметр ведущего барабана.

Из соотношения (2) следует, что увеличить передаточное число можно за счет уменьшения диаметра барабана d. Из конструктивных соображений примем d_min=0,016 м. Тогда u=125 рад/м.

При использовании понижающей зубчатой передачи в цепи с гибкой связью u_зуб.=5 и общее передаточное число u=625 рад/м.

В соответствии с уравнением (1) увеличение u ведет к возрастанию n при всех прочих равных условиях.

Для увеличения точности позиционирования материала следует уменьшать дискрету S программируемого перемещения, которая определяется по формуле



где угловая дискрета шагового электродвигателя, рад.

Приведенный пример показывает, что с увеличением u от 125 рад/м до 625 рад/м дискрета перемещения материала уменьшается в 5 раз, а частота вращения главного вала машины в соответствии с соотношением (1) может быть увеличена в 2,2 раза.

Достигается это введением в кинематическую цепь понижающей зубчатой передачи.

Изобретение поясняется чертежом, где изображен общий вид устройства.

Устройство для перемещения материала смонтировано в корпусе 1. К корпусу на двух парах кронштейнов 2 и 3 закреплены цилиндрические направляющие 4 и 5. На них установлены два П-образных ползуна 6 и 7, соединенные между собой цилиндрическими направляющими 8. Ползуны 6, 7 и направляющие 8 образуют жесткую конструкцию траверсы.

По боковым сторонам траверсы к ползунам 6 и 7 соответственно прикреплены концы тросов 9 и 10. Трос 9 намотан на барабан 11 и огибает ролик 12, установленный на кронштейне 13. Трос 10 намотан на барабан 14 и огибает ролик 15, установленный на кронштейне 16. Барабаны 11 и 14 жестко посажены на вал 17, установленный в подшипниках кронштейнов 18 и 19. На одном из концов вала 17 закреплена шестерня 20, находящаяся в зацеплении с шестерней 21, посаженной на вал электродвигателя 22.

Транспортирующая каретка 23 установлена на направляющих 8 траверсы. К каретке 23 прикреплены концы троса 24, который намотан на барабан 25 и огибает ролик 26. Последний установлен на оси ползуна 6. Барабан 25 установлен на ходовом валу 27 между проушинами ползуна 7. Вал установлен в подшипниках кронштейнов 28, 29. На конце вала закреплена шестерня 30, находящаяся в зацеплении с шестерней 31. Последняя располагается на валу электродвигателя 32.

Устройство работает следующим образом. Держатель материала 33 получает перемещение по оси Y (см.чертеж) от электродвигателя 22. Движение от вала двигателя через шестерни 21, 20 передается валу 17 и барабанам 11 и 14. Барабаны, связанные тросами 9, 10 с ползунами 6, 7 траверсы, перемещают ее по оси Y вдоль направляющих 4 и 5. Совместно с траверсой перемещается каретка 23 и держатель материала 33.

Перемещение по оси Х каретка 23 получает от электродвигателя 32, вращающий момент от которого передается ходовому валу 27 с помощью шестерен 31, 30. Отверстие в барабане 25 имеет профиль, аналогичный профилю поперечного сечения вала. Таким образом, барабан, охваченный проушинами ползуна 7, имеет возможность перемещаться линейно вместе с траверсой и поворачиваться вместе с валом 27, передавая вращающий момент от электродвигателя 32. Под действием этого момента барабан 25 поворачивается и трос 24 перемещает каретку 23 в направлении оси Х.

Электродвигателям 22, 32 с помощью системы управления задается старт-стопный режим работы, что обеспечивает требуемую закономерность перемещения ткани при образовании стежков. Время перемещения ткани синхронизировано с временем работы шьющих инструментов головки машины.

Предлагаемое устройство обеспечивает требуемое качество технологической операции и позволяет осуществлять транспортирование материала при больших скоростных режимах, чем в существующих полуавтоматах.