Способ управления резонансной механической рукой

 

Изобретение относится к машиностроению , а именно к управлению роботами и манипуляторами используемыми для механизации и автоматизации основных и вспомогательных операций в промьшшенности, например для загрузки и выгрузки деталей со станков в машиностроительном производстве. Целью изобретения является снижение энергозатрат и металлоемкости за счет уменьшения силы трения между перемещаемыми друг относительно друга поверхностями . Во время выведения защелки 4 из паза, вьтолненного в подвижном звене 1, к электродвигателю прикладьшается напряжение переменной полярности до тех пор, пока защелка не выйдет из паза, и лишь после этого начинают прикладывать напряжение, полярность которого соответствует требуемому направлению движения руки. 1 ил. 1C (Л

. СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И1 (51) 4 В 25 J 9 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ.(21) 4089978/25-08 (22) 26.05.86 (46) 15.01.88. Бюл. 11 2 (71) Институт машиноведения им.А.А.Благонравова (72) Т.С.Акинфиев и С.Ф.Давыдов (53) 621-229.7 (088.8) (56) Акинфиев Т.С. Резонансные манипуляционные системы с электроприводом. M. Иашиноведение, 1983, с.18. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ РЕЗОНАНСНОЙ

МЕХАНИЧЕСКОЙ РУКОЙ (57) Изобретение относится к машиностроению, а именно к управлению роботами и манипуляторами, используемыми для механизации и автоматизации основных и вспомогательных операций в промышленности, например для загрузки и выгрузки деталей со станков в машиностроительном производстве.

Целью изобретения является снижение энергозатрат и металлоемкости за счет уменьшения силы трения между перемещаемыми друг относительно друга поверхностями. Во время выведения защелки. 4 из паза, выполненного в под.вижном звене 1, к электродвигателю прикладывается напряжение переменной полярности до тех пор, пока защелка не выйдет из паза, и лишь после этого начинают прикладывать напряжение, полярность которого соответствует требуемому направлению движения руки.

1 ил.

1366388

Изобретение относится к машиностроению, а именно к управлению роботами и манипуляторами, используемыми для механизации и автоматизации ос- В новных и вспомогательных операций в промышленности, например для загрузки и выгрузки деталей со станков в машиностроительном производстве.

Цель изобретения — снижение энер- 10 гозатрат и металлоемкости за счет уменьшения силы трения между перемещаемыми друг относительно друга поверхностями.

На чертеже изображено устройство, 1 реализующее данный способ.

Устройство содержит подвижное зве" но 1 резонансной механической руки, связанное с основанием 2 упругим элементом 3. Подвижное звено 1 связано 20 также с приводным электродвигателем (не показан).

Под действием момента приводного электродвигателя подвижное звено 1 резонансной механической руки может поворачиваться вокруг своей оси против или по часовой стрелке.

В подвижном звене 1 имеются два паза, с которыми взаимодействует за- щелка 4, связанная с основанием 2 упругим элементом 5 и с электромагнитом б,,жестко закрепленным на основании 2 системой рычагов 7.

Защелка 4 под действием усилия, прикладываемого к ней электромагнитом д5

6 через систему рычагов 7, может выводиться из паза, а под действием" упругого элемента 5 вводится в паз.

Причем момент выхода защелки 4 из паза регистрируется датчиком 8 положения. 40

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении защелка 4 может находиться в любом из двух пазов, тогда подвижное звено 1 резонан- 45 сной механической руки тоже находится в одном из фиксированных положений. Упругий элемент 5 прижимает защелку 4 к пазу. Упругий элемент 3 обладает запасом потенциальной энер- 60 гии в любом из двух фиксированных положений резонансной механической руки. Напряжение питания на электро-, двигателе и электромагните 6 отсутствует. Подвижное звено 1 воздействует на защелку 4 с силой нормального давления, которая может создаваться моментом от веса резонансной механической руки и груза, удерживаемого в захвате, а также моментом от упругого элемента 3 относительно подвижного звена 1.

Для начала процесса необходимо одновременно подать напряжение переменной полярности на приводной электродвигатель и напряжение питания на электромагнит 6.

Электродвигатель создает на подвижном звене 1 переменный по направлению и по величине момент, максимальная величина которого, например, больше величины совокупности моментов, создающих силу нормального давления, что приводит к периодическому изменению силы нормального давления от некоторого максимального значения до нулевого, следовательно сила трения между защелкой 4 и пазом будет также периодически изменяться от некоторого максимального значения до нулевого.

Электромагнит 6 через систему ры- чагов 7 прикладывает усилие к защелке 4. Защелка 4 начинает выходить из паза в тот момент времени, когда сумма сил упругого элемента 5 и трения между защелкой 4 и пазом станет равна усилию на защелке 4, создаваемому электромагнитом 6. В момент выхода из паза защелка 4 воздействует на датчик 8 положения, по сигналу которого прикладывают к приводному элек тродвигателю напряжение, полярность которого определяется требуемым направлением движения резонансной механической руки. а

Таким образом, в результате работы устройства в моменты движения защелки

4 из паза можно снизить силу трения между защелкой 4 и пазом, так как сила трения периодически изменяется от некоторого максимального значения до нулевого, а следовательно, уменьшить усилие на защелке 4 от электромагнита 6, которое требуется для выведения защелки 4 из паза. Это позволяет снизить энергозатраты и металлоемкость устройства из-sa того, что появляется возможность уменьшить напряжение питания электромагнита 6 и вследствие этого габариты и вес электромагнита

6 с системой рычагов 7.

Можно, включив в цепь приводного двигателя конденсатор, выбрать емкость

его так чтобы получившийся электрический колебательный контур работал в резонансном режиме. Тогда возможно

1366388

3 защелке определяется лишь влиянием силы тяжести переносимого груза.

Составитель Ф.Майоров

Техред Л. Сердюкова

Корректор М.Шароши

Редактор А.Долинич

Тираж 907 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР па делам изобретений и открытий

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

Заказ 6739/16

Производственно-полиграфическое предприятие,,г.Ужгород, ул.Проектная,4 минимизировать затраты энергии на создание напряжения переменной полярности, прикладываемого к приводному электродвигателю. Это позволит допол5 нительно снизить энергозатраты устройства.

Аналогично работает устройство, у которого подвижное звено руки совершает не вращательное, а поступательное движение. В этом случае к подвижному звену прикладывается не момент, переменный по направлению и величине, а сила, также переменная по направлению и величине. 15

Наибольший эффект от предложенного способа достигается в резонансной механической руке с прощелкивающимся упругим элементом, когда в положении фиксации упругий элемент не оказывает 20 действия на защелку и сила трения иа

Формула и з о б р е т е н и я

Способ управления резонансной механической рукой, заключающийся в том, что с помощью привода выводят защелку из паза, выполненного в подвижном звене, и затем перемещают подвижное звено с помощью упругого элемента и электродвигателя, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью снижения энергозатрат и металлоемкости за счет уменьшения силы трения между перемещаемыми друг относительно друга поверхностями, во время выведения защелки из паза к электродвигателю прикладывают напряжение переменной полярности.