Модуль манипулятора
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советскик
Социалистических
Республик
В 25 J 11/00 // В 25 J 17/00 // В 25 J 15/00 Государственный комитет СССР ио делам .изобретений и открытий (53) УДК62-229. 72 (088.8) Опубликованоp7p882 Бюллетень № 29 Дата опубликования описания 070882 (72) Авторы изобретения P.Ý.Êóðèëî и К.M. Рагульскис 1 F Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса (71) Заявитель (54) МОДУЛЪ МАНИПУЛЯТОРА Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в манипуляторах. Известен модуль манипулятора, со- держащий входное и выходное звенья а также пьезокерамический привод $1(. Недостатком известного модуля является малая точность перемещения мзза взаимного влияния движений по каждой из координат. Целью изобретения является повышение точности перемещений. Это достигается за счет того, что пьезокерамический привод выполнен в виде трех фрикционно сопряженных между собой пьезокерамических колец,при-. чем одно из колец связано со.входным звеном, а два других -. с выходными звеньями. Кольца могут быть фрикционно сопряжены между собой. торцами, причем .среднее кольцо связано со входным звеном. Кроме того, кольцо, связанное со входным звеном, может быть установлено так, что торцовая его поверхность перпендикулярна торцовым поверхностям двух других колец, которые установлены параллельно друг другу. На фиг.1 показано предлагаемое устройство; на фиг.2 — то же, вид сбоку; на фиг.3 — схема разделения электродов и подключения пьезоэлементов к многофазному генератору; на фиг.4 показан вариант устройства, вид сбоку; на фиг.5 — то же, вид сверху.. Модуль манипулятора содержит пьезокерамические кольца 1-3. Внутренние электроды 4 пьезокерамических колец разделены на части и подключены к многофазному генератору 5. Внешние электроды-подключены к нулевой клемме. При возбуждении пьезокерамического кольца многофазным электрическим напряжением в нем возбуждается бегущая волна деформации. Вариант модуля, в котором кольца фрикционно сопряжены торцами и среднее кольцо связано с входным звеном, может быть использован преимущественно в захватах. В этом варианте устройство содержит корпус 6, в нем на оси 7 установлены губки 8 и 9, на каждой из которых закреплены пьезокерамические кольца, соответственно 1 и 3. Среднее кольцо 2 по наружной цилиндрической поверхности жестко связано с корпусом 6. 948660 При возникновении в пьезокерами" ческом кольце волны деформаций, на торцовой плоскости в зоне фрикционного контакта с другим пьеэокерамическим кольцом создается движущая сила, поворачивающая губки 8 и 9 от-, 5 носительно оси 7. Пьезокерамические кольца 1-.3 сопряжены по боковым поверхностям. При возбуждении колец 1,3 их движение может быть независимым. При возбуждении пьезокерамического кольца 2 на его боковых поверхностях создает,ся движущая сила одинакового направ ления, следовательно обе губки поворачиваются вокруг оси 7 не раскрыва- 15 ясь. Реверсирование движения губок-осуществляется переключением .фазы многофаэного генератора 5. Изменяя величину напряжения, по- 2п даваемого от многофазного генератора 5, можно изменить амплитуду колеба ний пьезокерамических колец, то есть изменить создаваемое усилие зажима. Вариант, изображенный на фиг.4 и 5, преимущественно может быть приме- . нен как шарнир манипулятора. .В этом случае Кольца 1 и 3 устанавливаются так, что торцовые их поверхности параллельны друг другу, а кольцо 2, связанное со входным звеном 10, устанавливается так, что его тор цовая поверхность перпендикулярна торцовым поверхностям колец 1 и 3. Входное звено 10 при помощи шарнира 11 и оси 12 связано с выходным звеном 13. На входном звене 10 закреплен диск 14, установленный на нем перпендикулярно. На диске 14 закреплено кольцо 2 с разделенными на секторы электро- 40 дами, фрикционно сопряженное с двумя другими кольцами 1,3, установленными по отношению к кольцевому пьезоэлементу 2 перпендикулярно и закрепленными на оси 12. Электроды колец под- 45 ключены к многофазному генератору высокочастотных электрических колебаний. Работает устройство следующим образом. 50 При подключении пьезокерамического кольца 2 к многофазному генератору высокочастотных электрических колебаний в нем возбуждается высокочастотная волна бегущих деформаций, а эона контакта с кольцами 1, 3 создается движущая сила, вращающая кольца 1 3 вместе с осью 12, выходным звеном 13 и шарниром 11 вокруг оси входного звена 12. При подключении кольцевых пьезо-элементов 1,3, закрепленных на оси 12, к многофазному генератору высокочастотных электрических колебаний, в них возбуждается высокочастотная бегущая волна деформаций, в зоне контакта с кольцевым пьезоэлементом 2 создается движущая сила, вращающая кольцевые пьезоэлементы и ось 12 с выходным звеном 13 в шарнире 11. Реверсирование движения осуществляется изменением направления распространения бегущей волны, т.е. изменением полярности подключения. электродов колец. В предлагаемом устройстве вращение выходного звена 13 вокруг оси 12 и оси входного звена 10 осуществляется раздельно, повышается таким образом точность осуществления перемещений по каждой из координат. Формула изобретения 1. Модуль манипулятора, содержащий входное и по крайней мере одно выходное звенья и также пьезокерамический привод, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения точности перемещений, пьезокерамический привод выполнен в виде трех фрикционно сопряженных между собой пьезокерамических колец, причем одно иэ колец связано с входным звеном, а два других — с выходными. 2. Модуль по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что кольца фрикционно сопряжены между собой торцами, причем среднее кольцо связано с вход ным звеном. 3. Модуль по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что кольцо, связанное с входным звеном, установлено так, что торцовая его поверхность. перпендикулярна торцовым поверхностям двух других колец, которые установлены параллельно друг другу. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР У 541663, кл. В 25 J 7/00, 1975, 948660 Составитель Т.Вдахина Редактор Н.Коляда ТехредМ.Рейвес 3teyyeai ÎÐ, J.П аренк ° ° Заказ 6080/16 Тиран 1037 Подписное ВИИИПИ Государственного ков.итета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5 Филиал ППП "Патент", г.уигоро, ул.Проектная, 4
