Схват микроманипулятора

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii) 867646 (61) Дополнительное к авт. свид-ву —— (22) Заявлено 07.01.80 (21) 2865262/25-08 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. К .

В 25 J 15/02

Государственный комитет по Аеиам изооретеиий и открытий

Опубликовано 30.09.81. Бюллетень № 36

Дата опубликования описания 30.09.81 (53) УДК 62-229..72 (088.8) (72) Авторы изобретения

Л.-А. Л. Штацас, К. М. Рагульскис, P. Ю. Бансевичюс и P. П. Шаткус

Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса (71) Заявитель (54) СХВАТ МИКРОМАНИПУЛЯТОРА

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано при разработке конструкции микророботов и микроманипуляторов.

Известны схваты микроманипуляторов, состоящие из пневматических симметрических пружин, выполняющих роль привода для перемещения фиксирующих губок и создания усилия прижима в контакте с изделием (1).

Недостатком таких схватов является необходимость в отдельно устанавливаемых сенсорных датчиках, что является сложной задачей, так как схваты микроманипуляторов являются весьма миниатюрными.

Известны также схваты манипуляторов, содержащие губки, укрепленные на подвижных рычагах, привод рычагов, сенсорные датчики, выходы которых соединены со входами блока управления, подключенного ко входам блока питания (2).

Недостатками известного устройства являются сложность конструкции и малая 20 чувствительность.

Цель изобретения — повышение чувствительности и упрощение конструкции.

Поставленная цель достигается тем, что каждая губка выполнена в виде сектора пьезокерамического кольца, на внутренней цилиндрической поверхности которого через изоляционную прокладку прикреплена, например приклеена, упругая в радиальном направлении сектора, металлическая полоса, а к внешней поверхности пьезокерамического сектора прикреплен подвижной конец рычага, на двух противоположных поверхностях пьезокерамического сектора, например на торцовых, нанесены электроды в виде покрытий, а сенсорными датчиками служат по периметру сектора выделенные несколько маленьких участков электродов, которые, через измерители напряжения и масштабные блоки, соединены с блоком управления.

На фиг. 1 схематически изображено конструктивное решение схвата и электрическая схема управления им; на фиг. 2 показаны губки схвата и момент их соприкосновения со сжимаемым объектом и в положении при окончательном обхвате объекта.

Схват микроманипулятора содержит привод 1 грубого схвата, губки, каждая из которых выполнена из сектора 2 пьезокерамического кольца, на внутренней цилиндрической поверхности которого через изоляционную прокладку 3 прикреплена, например приклеена, упругая в радиальном направлении сектора металлическая полоса 4, образующая с пьезокерамическим сектором 2 биморфный пьезокерамический преобразователь, к внешней поверхности которого прикреплен подвижной конец рычага 5, соединенного с приводом 1 грубого схвата, электроды 6 пьезокерамического преобразователя нанесены на торцовых поверхностях сектора 2, в каждом электроде по середине и в концах сектора выделены маленькие участки 7, которые через измерители 8 напряжения и масштабные блоки 9 соединены с входами блока 10 управления, один выход которого подключен к блоку 11 постоянного напряжения, подключенного к электродам 6, а другой выход блока 10 управления подключен к приводу 1 грубого схвата.

Схват работает следующим образом.

При подаче питающего напряжения приводу 1 грубого схвата, он перемещает губки схвата до их соприкосновения с сжимаемым объектом 12, при соприкосновении объекта 1 с губками на средних электродах 7 выделяется сигнал, который через соответствующий измеритель 8 напряжения и масштабный блок 9 подает сигнал к блоку 10 управления, который далее, по заранее заданной программе, управляет силой сжима объекта 12. После создания необходимой силы сжима включается блок 11 постоянного напряжения, который подает постоянное напряжение на электроды 6. При этом биморфный преобразователь, образованный пьезокерамическим сектором 2 и металлической полосой 4, сжимает объект 12 по всему периметру. Силу сжима регулируют по сигналам, выделяемым крайними электродами 7, которые через соответствующие измерители 8 напряжения и масштабные блоки 9 передаются в блок 10 управления, а с блока 10 управления на управляемый вход блока 11 постоянного напряжения.

Масштабные блоки 9 по сигналу измерителей 8 напряжения передают информацию

67646 формула изобретения

1О

Зо

40

4 о силе сжима. Соотношения напряжений на электродах 7 и силы сжима определяются заранее и вводятся в масштабные блоки 9 в виде заданной программы.

Схват микроманипулятора изготовлен.

Исследования показали, что при сравнении с известным, чувствительность предлагаемого схвата увеличена на 50 — 70 /р, а конструкция его упрощена в 2 — 3 раза.

1. Схват микроманипулятора, содержащий губки, укрепленные на подвижных рычагах, привод рычагов, сенсорные датчики, выходы которых соединены со входом блока управления, подключенного к входам блока питания, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и упрощения конструкции, схват снабжен электродами, измерителями напряжения и масштабными блоками, а каждая губка выполнена в виде сектора пьезокерамического кольца, на внутренней цилиндрической поверхности которого установЛена дополнительно введенная в устройство металлическая полоса, электрически изолированная от поверхности сектора, а к внешней поверхности пьезокерамического сектора прикреплен подвижный рычаг, причем электроды выполнены в виде покрытий, нанесенных на двух противоположных поверхностях пьезокерамического сектора, а сенсорные датчики выполнены в виде выделенных по периметру сектора участков электродов, которые через измерители напряжения и масштабные блоки соединены с блоком управления.

2. Схват по п. 1, отличающийся тем, что электроды нанесены на торцовых поверхностях пьезокерамического сектора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Белянин П. Н. Промышленные роботы. М., Машиностроение», 1975, с. 38.

2. Александрова А. Т. Новые способы передач и формирования движения в вакууме. М., «Высшая школ а», 1979. с. 79, 207 (прототип).

867646

Реда кто р Е. П ап и

Заказ 8184/16

Составитель Т. Юдахина

Техред А. Бойкас Корректор Н. Швыдкая

Тираж 1093 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП <Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4