Устройство для перемещения манипулятора

 

Союз СоветскихСоциалистических

Республик

О П И С А Н И Е (897496

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 150480 (21) 2915258/25-08 (5! ) Щ. Кл.

В 25 J 9/00

//В 25 J 7/00 с присоединением заявки М

5Ъоударо1ееиный комитет

СССР (23) Приоритет по делам изо4ретеиий и OTNpblTkll

Опубликовано 150182. Бюллетень № 2

Дата опубликования описания 1501.82 (53) УД К 62. 229..72(088.8) (72) Автор изобретения

Я.IJ.Ôëåéòìàí

1

Ь

Волгоградский политехнический инсТиту

1 (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ МАШ1ПУЛЯТОРЛ

Изобретение относится к машинои приборостроению и предназначено для использования в автоматизированном технологическом оборудовании, Известно устройство для перемещения манипулятора, содержащее установленную на неподвижной плите подвижную плиту, соединенную с пантографом, имеющим рукоятку ручного управления.

На верхней плите устройства установлена каретка, снабженная электромаг—

10 нитами для поочередного сцепления с нижними плитами (11.

Однако постоянное давление каретки на подвижную плиту нагружает ее как во время рабочего движения, при

15 котором они сцепляются, так и при вспомогательном ходе, когда каретка сцепляется с неподвижной плитой.

Это почти в два раза снижает КПД

20 известного устройства. Базирование каретки на подвнжной плите, которая в свою очередь базируется на неподвижной плите, определяется суммой погрешностей изготовления этих плит, что, является недостаточно точным.

Нестабильное двухпозиционное перемещение подвижной плиты и отсутствие жесткой временной связи между движением рукоятки и нажатием одной из кнопок электромагнита понижает точность и быстродействие шаговых перемещений каретки.

Цель изобретения — повышение точности и быстродействия шаговых перемещений каретки манипулятора.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем систему управления, каретку, две эквидистантные направляющие, не менее чем одна из которых подвижна, и фиксаторы, установленные на каретке, подвижная налравляющая дополнительно снабжена двухпозиционным приводом, соединенным с системой управления, снабженной управляемым переключателем, инверсные выходы которого соединены с фиксаторами каретки, взаимо897496

55 дейстгующей поочередно с каждой направляющей. Подвижная направляющая может быть снабжена двухпозиционным линейным приводом или двухпозиционным приводом вращения. Двухпозиционный привод вращения может быть установлен на двухпозиционном линейном приводе. Устройство может быть снабжено двумя подвижными направляющими поочередного действия, Осуществление шагового качательного движения подвижной направляющей посредством двухпозиционнога привода, соединенного с системой управления, позволяет обеспечить высокую точность шаговых перемещений взаимодействующей с подвижной направляющей посредством фиксатора каретки. Наличие в системе управления управляемого переключателя, инверсные выходы которого соединены с фиксаторами каретки, позволяет обеспечить последовательное шаговое перемещение каретки совместно с движением подвиж— ной направляющей в направлении транспортирования, полностью разгружая ее при вспомогательном ходе, Это повышает точность перемещения каретки и увеличивает IGIg устройства.

Синхронное, по сигналам системы управления., периодическое взаимодействие фзксаторов каретки с эквидистантными направляющими, согласованное с движением двухпозиционного привода, позволяет повысить быстродействие шаговых перемещений каретки, На фиг. 1 изображен вариант конструкции устройства для перемещения ман.-гг улятора, содержащего двухпозиционный линейный привод на фиг. 2 то же, содержащего двухпозиционный привод вращения; на фиг. 3 — разрез

А-А на фиг. 2; на фиг. 4 — вариант устройства для перемещения манипулятора, содержащего двухпозиционный привод вращения, установленный на двухпозиционном линейном приводе; на фиг. 5 — вариант конструкции, содержащей цве подвижные направляющие поочередного действия.

Устройство для перемещения манипулятора содержит каретку 1, являющуюся его ведомым органом, установленную в независимых эквидистантных направляющих 2 и 3, одна из которых, например 3, подвижна, выполненных в корпусе 4. В варианте устройства, (фиг.1) подвижная направляющая 3 выполнена в виде гибкой ленты, закреп10

50 ленной в корпусе 4 одним концом и подпружиненной к нему пружиной 5 другим концом. В варианте устройства (фиг.2 и 4) подвижная и неподвижная независимые направляющие выполнены в виде эквидистантных цилиндрических поверхностей, а на фиг.5 обе направляющие 2 — 3 подвижны;.: выполнены в виде эквидистантных независимых стержней, расположенный в пазах корпуса 4. На каретке 1 установлены фиксаторы 6 и 7 для поочередного взаимодействия с направляющими 2 и 3, нагружая их при этом кареткой !.

В варианте устройства (фиг.1) фиксаторы 6 и 7 выполнены в виде пневматических каналов с развитой поверхностью на рабочей поверхности. На фиг. 2-4 фиксаторы выполнены 1з виде кольцевых элементов, изготовленных из пьезокерамического материала, деформируемого при поступлении на него электрического сигнала. На фиг.2 фиксаторы 6 и 7 выполнены в виде штоков, распо:вложенных в электромагните 8. Подвижная направляющая дополнительно снабжена двухпозиционным приводом, на фиг.1 он линейный и включает B себя серповидную выемку 9, выполненную в кориусе 4, на фиг. 2-4 двухпозиционный привод выполнен в виде привода вращения и содержит биморфную пьезокерамическую пластину !О, один конец которой за— креплен на корпусе 4, а другой взаимодействует с подвижной направляющей

3 посредством закрепления на ее лов верхности. Устройство снабжено также двухпозиционным линейным liðèâîäîì, выполненным в виде иьезокерамической плиты 11, на которой установлен днухпозиционный привод вращения (фиг.4). ?1аправляющие 2 и 3 подвиж— ные, двухпозиционный линейный привод каждой из них выполнен в виде электромагнитов 12 и 13 со штоками. Двух— позиционный привод соединен с системой управления (фиг.5). Система управления снабжена управ"яемым переключателем 14, соединенным инверсны—

MH bIxoJJ c. 3JIPKTpOIIHPBifOKлапанами 15 и 16, обеспечивающими поо"-:вредное сообщение фиксаторов 6 и 7 с источником вакуума (фиг.1). На фиг 2 система управления выполнена a«ailuгично, причем управляемый переключатель на инверсных выходах имеет "-лектрический высоковольтный потенциал.

Соединение двухиозипионного привод;

897496

t5

30

40

45 с системой управления может быть через дополни тельный элемент з ацержки или как показано на фиг.! и фиг.2 — непосредственно с одним из инверсных выходов управляемого переключателя. При этом функцию элемента задержки выполняет непосредствен" но сам двухпозиционный привод, за счет своей. инерционности.

Устройство работает следующим образом.

По сигналу системы управления срабатывает фиксатор 7, фиксируя каретку 1 на подвижной направляющей 2 °

Одновременно сигнал системы управления поступает на двухпозипионный привод и последний, с небольшой задержкой, необходимой для надежного сцепления фиксатора 7 с направляющей 2, осуществляет шаговое перемещение подвижной направляющей 2 и эакреп— ленной на ней каретки 1. Полость серповидной выемки 9, сообщается с вакуумом что обеспечивает втягивание в нее гибкой ленты с одновременным линейным перемещением ее недеформированного участка (фиг.1).

При поступлении сигнала системы управления на пластину 10, последняя деформируется и при ее изгибе про— исходит угловой поворот на шаг подвижной направляющей 3 (фиг.2 и 3), При поступлении сигнала системы управления на плиту 1) последняя, деформируясь, обеспечивает шаговое линейное перемещение направляющей

3, дополнительное к ее угловому повороту от пластины 10 (фиг.4). 3атем от инверсного выхода системы управления поступает сигнал на фиксатор 6 и последний обеспечивает закрепление каретки на направляющей 2, а разгруженная подвижная направляющая 3 двухпозиционным приво— дом возвращается в исходное положение. Дальнейшая работа устройства осуществляется аналогично. В зависимости от сочетания используемых в нем направляющих, соединенных с соответствующими двухпозпционными приводами получаем как шаговые ли— нейное или вращательное движения каретки 1, так и комбинацию этих двух видов движения.

Устройство для автоматизации манипулятора, (фпг.5) позволяет обеспечить шаговое перемещение ка— ретки 1 с почти в двое большей частотой, за счет поочередногA шагового перемещения каждой из подвижных направляющих, исключающих простой каретки в период вспомогательного движения направляющей. Для реверсирования направления движения каретки 1 изменяют системой управления момент срабатывания фиксаторов 6 и 7 относительно направления .шагового двухпозиционного движения подвижной направляющей.

По сравнению с известными устройствами, наличие в предлагаемом колебательного ведущего узла, в ви— де двух направляющих, одна из которых снабжена двухпозиционным приводом, связанным с системой управле— ния, подключенной инверсными. выходами к фиксаторам, установленным на каретке, позволяет повысить степень автоматизации манипулятора, сделать его более надежным. За счет простоя конструкции, устройство может с ус— пехом использоваться в комплексе автоматизированного оборудования, которым оснащаются приборостроительные предприятия. Можно управлять предлагаемым устройством с помощью

ЭВМ, что повышает его универсальность .

Устройство обеспечивает широкий диапазон величины шага перемещения, в зависимости от выбора типа двухпозиционного привода, от долей микрона до нескольких сантиметров, с различной частотой шаговых перемещений, по одной, двум или трем координатам.

Отсутствие в нем накопленной шаговой погрешности обеспечивает высокую точность щаговых персмещений, что позволяет исключить различные датчики и осуществить требуемое перемещение ведомого звена задаваясь частотой импульсов системы управления.

Устройство для автоматизации манипулятора может быть изготовлено как в малогабаритном исполнении микроманипуля тора, т ак и с размерами, определяющими получение высокой мощности. Оно может быть изготовлено из широко распространенных деталей.

Так могут применяться выпускаемые промышленностью цневмоцилиндры, направляющие, пьезокерамические изделия.

Устройство может быть использовано как в лабораторном высокоточном оборудовании, так и в промышленных системах.

897496

Формула изобретения

1, Устройство для перемещения манипулятора, содержащее систему управления, каретку, фиксаторы, уста- S новленные на каретке и две эквидистантные направляющие, при этом не менее, чем одна из направляющих подвижна, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и быстродействия шаговых перемещений, подвижная направляющая дополнительно снабжена двухпозиционным приводом, соединенным с системой управления, которая дополнительно снабжена управляемым переключателем, с инверсными выходами которого соединены фиксаторы каретки, которая установлена с возможностью поочередного взаимодействия с каждой направ- 20 ляющей.

2. Устройство по и. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что подвижная направляющая снабжена двухпоэиционным линейным приводом.

3. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что подвижная направляющая снабжена двухпоэиционным приводом вращения.

4 ° Устройство по пп.1, 2 и 3, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что двухпоэиционный привод вращения установлен на двухпозиционном линейном приводе.

5. Устройство по п.1 о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено двумя подвижными направляющими.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l . .Авторское свидетельство СССР

-276703, кл. В 25 J 7/00, 1969.

897496

Составитель Т. Юдахина

Техред И. Гайду Корректор А.ФеРенц

Редактор К.Воловик

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

Заказ 11822/19 Тираж 1081 Подлисное

ВН1!11П11 Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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