Резонансная механическая рука

 

РЕЗОНАНСНАЯ МЕХАНИЧЕСКАЯ РУКА, содержащая установленное на основании и подпружиненное к нему звено с фиксаторами его .крайних положений, снабженных блоками управления , привод поворота звена и схват, отличающаяся тем, что, с целью повышения быстродействия, она снабжена по крайней мере одним дополнительным звеном с фиксаторами его крайних положений, снабженными блоками управления, и датчиками положения звеньев, соединенными с блоками управления, при этом звенья установлены последовательно, шарнирно соединены между собой и подпружинены один к другому, а схват расположен на крайнем дополнительном звене.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 В .25 J 9/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3503289/25-08 (22) 17.08.82 (46) 07.08.85. Бюл. М - 29 (72) Т.С.Акинфиев, В.К.Асташев и К.В.Фролов (71) Институт машиноведения им.А.А.Благонравова (53) 62-229.72(088.8) (56) Патент СССР N -..568346, кл. В 25 J 9/00, опублик. 1974. (54) (57) РЕЗОНАНСНАЯ МЕХАНИЧЕСКАЯ

РУКА, содержащая установленное на основании и подпружиненное к нему звено с фиксаторами его .крайних

„„SU„„1171306 А положений, снабженных блоками управления, привод поворота звена и схват, о т л и M à to ù à ÿ с я тем, что, с целью повышения быстродействия, она снабжена по крайней мере одним дополнительным звеном с фиксаторами его крайних положений, снабженными блоками управления, и датчиками положения звеньев, соединенными с блоками управления, при этом звенья установлены последовательно, шарнирно соединены между собой и подпружинены один к другому, а схват расположен на крайнем дополнительном звене.

1171306

Изобретение относится к машиностроению и касается роботов и манипуляторов, используемых для механи-. зации и автоматизации основных и вспомогательных операций в промышлен- 5 ности, например для загрузки и выгрузки деталей со станков в машиностроительном производстве.

Цель изобретения — повышение быстродействия манипулятора за счет уменьшения массы подвижных частей.

На чертеже изображена кинематическая схема устройства.

Устройство содержит шарнирно связанное с основанием 1 звено 2, 15 подпружиненное к нему пружиной 3.

Звено 2 снабжено фиксаторами 4 и 5

его крайних положений и приводом 6 поворота. Последовательно со звеном 2 установлено шарнирно с ним связанное 30 дополнительное звено 7 с фиксаторами

8 и 9 крайних положений, связанных блоком 10 управления. Звено 2 содержит два датчика 11 положения, соединеных с блоком 10 управления. 2S

Схват 12 установлен на дополнитель«ом звене 7, подпружиненном к звену

2 пружиной 13.

Устройство работает следующим образом. ЗО

В исходном остоянии оба звена находятся в крайнем, например, левом положении, при этом фиксаторы 5 и 8 находятся в зацеплении, пружины 3 и 13 обладают запасом потенциальной энергии, привод 6 выключен.

В момент, когда необходимо начать движение, фиксатор 5 выводится из зацепления и включается привод 6.

Потенциальная энергия пружины 3 переходит в кинетическую энергию звена 2 и жестко связанного с ним фиксатором 8 звена 7, что обеспечивает интенсивный разгон звеньев, По сигналу одного из датчиков 11, кото-

pblH первый взаимодействует со звеном, фиксатор 8 расцепляется и под действием пружины 13 начинается интенсивное перемещение звена 7 относительно . звена 2, причем перед началом этого движения звено 7 уже обладает запасом кинетической энергии. После того, как подвижные звенья пройдут через средние положения, их кинетическая энергия будет переходить в потенциальную энергию пружин 3 и 13, что

I обеспечит их интенсивное торможение.

Вблизи крайних положений звеньев, когда их скорости близки к нулю, фиксаторы 4 и 9 войдут в зацепление и зафиксируют звенья, привод 6 при этом выключается.

Новое положение звеньев эквивалентно начальному, возвращение их в исходное положение может осуществляться аналогичным образом, только привод должен быть реверсирован, а управление фиксатором осуществляется по сигналу другого датчика 11.

Введение двух датчиков 11 связано с тем, что механическая рука обычно должна. в одну сторону переносить груз, а в обратную сторону двигаться без груза; оптимальный момент начала относительного движения звеньев при прямом и обратном перемещении может быть различным, хотя в рассмотренном типе движения допустимо и объединение двух датчиков в один.

Диссипация. энергии при движении звена 7 компенсируется за счет динамического воздействия со стороны звена 2. Привод 6 должен сообщить звену

2 достаточное количество энергии, чтобы восполнить ее потери за счет диссипации при движении и за счет перекачки энергии от звена 2 к звену 7. Таким образом, приводной двигатель нужен лишь для того, чтобы скомпенсировать диссипацию энергии при движении обоих звеньев, силы инерции практически полностью должны компенсироваться упругими элементами, что свидетельствует о резонансной настройке системы, Один из датчиков 11 положения может быть установлен вблизи край— него, например, левого положения звена 2, пружина t3 тогда должна быть несимметричной. В этом случае относительное движение звена 7 при обратном ходе начнется, когда скорость звена 2 близка к нулю, а компенсация диссипации при этом обес— печивается за счет несимметрии пружины 13, "взведение" которой про— исходит при прямом ходе за счет динамического воздействия со стороны звена 2.

Аналогично работает механическая рука, содержащая несколько дополнительных звеньев.

1171306

Составитель Ф. Майоров

Редактор Н, Тупица Техред М.Пароцай Корректор Л.Вескид

Заказ 4801/17 Тираж 1050 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4