RU204926U1

RU204926U1 - Робот-манипулятор параллельной структуры для сборки дистанционирующих решёток тепловыделяющих сборок ядерных реакторов

Info

Publication number: RU204926U1
Application number: RU2020116512U
Authority: RU
Inventors: Ксения Георгиевна Эрастова
Original assignee: Ксения Георгиевна Эрастова
Priority date: 2020-05-20
Filing date: 2020-05-20
Publication date: 2021-06-17

Abstract

Полезная модель относится к машиностроению, в частности к робототехнике, а именно к пространственным манипуляционным механизмам роботов с четырьмя степенями свободы.Целью полезной модели является повышение эффективности производства дистанционирующих решёток тепловыделяющих сборок ядерных реакторов за счёт его оптимизации и автоматизации.Технический результат – обеспечение ориентации и перемещения ячейки дистанционирующей решётки в пространстве по четырём координатам, повышение скорости манипулирования.

Description

Полезная модель относится к машиностроению, в частности к робототехнике, а именно к пространственным манипуляционным механизмам роботов с тремя степенями свободы.

Целью полезной модели является повышение эффективности производства дистанционирующих решёток тепловыделяющих сборок ядерных реакторов за счёт его оптимизации и автоматизации.

Известен промышленный робот RU 172699, содержащий основание, на котором установлен манипулятор, выполненный с осями, обеспечивающими степени подвижности манипулятора, каждая из которых снабжена редуктором и электродвигателем, установленным на оси посредством переходного вала с входным валом редуктора, электронный блок управления, соединенный с электродвигателями и датчиками положения, и блок обработки данных, установленный на основании и соединенный с упомянутыми датчиками положения и электронным блоком управления, отличающийся тем, что во входной вал редуктора встроен магнит, датчики положения выполнены в виде неподвижно установленных на корпусе редуктора датчиков магнитного поля, создаваемого упомянутым магнитом, а в качестве электродвигателей использованы шаговые электродвигатели.

Недостатком данного устройства является невозможность поддержания требуемых параметров движения в рамках поставленной задачи, таких как скорости, ускорения выходного звена и точность позиционирования.

За прототип взято устройство - пространственный механизм (Патент США № 4712971), включающий основание, выходное звено, две кинематических цепи, содержащих каждая входную вращательную кинематическую пару и два звена, соединённых промежуточной кинематической парой.

Недостатком данного устройства является то, что оно имеет только две степени свободы в плоскости, чего недостаточно для перемещения и точного позиционирования ячеек дистанционирующих решёток тепловыделяющих сборок, а также отсутствие системы схвата.

Технический результат - устранение отмеченных недостатков и обеспечение ориентации и перемещения ячейки дистанционирующей решётки в пространстве по четырём координатам, повышение скорости манипулирования.

Технический результат достигается тем, что робот-манипулятор параллельной структуры для сборки дистанционирующих решёток тепловыделяющих сборок ядерных реакторов включает основание с закреплёнными на нём электродвигателями, выполняющими роль приводных шарниров и соединённое с ним посредством двух кинематических цепей, содержащие каждая два звена, соединённых промежуточной кинематической парой, выходное звено с закреплённым на нём шаговым электродвигателем с полым валом, обеспечивающим дополнительную вращательную степень свободы в плоскости, на котором закреплён соленоид, используемый как поступательный силовой электропривод, обеспечивающий дополнительную поступательную степень свободы, на штанге которого закреплен универсальный пневматический захват.

На фиг. 1 показан общий вид заявленного устройства. Устройство - робот-манипулятор параллельной структуры для сборки дистанционирующих решёток тепловыделяющих сборок ядерных реакторов включает основание 1 с закреплёнными на нём посредством пластин 2(2’) электродвигателей 3(3’), выходное звено 4, показанное в разрезе на фиг. 2, с закреплённым на нём шаговым электродвигателем с полым валом 5, с закреплённым внутри поступательным силовым электроприводом - соленоидом 6 с закреплённым на штанге универсальным пневматическим захватом 7, две соединительные кинематические цепи, содержащие каждая первое промежуточное прямолинейное звено 8(8’), сопряженным посредством промежуточной вращательной кинематической пары 9(9’) со вторым промежуточным прямолинейным звеном 10(10’).

Устройство робот-манипулятор параллельной структуры для сборки дистанционирующих решёток тепловыделяющих сборок ядерных реакторов работает следующим образом.

Относительно основания 1 выходное звено 4 перемещается по двум осям посредством двух кинематических цепей. Поворот вала электродвигателя 3(3’), выполняющего роль входной вращательной кинематической пары, передается через промежуточную вращательную пару 9(9’) на выходное звено 4. Посредством вращения вала, закреплённого на выходном звене 4 шаговым электродвигателем с полым валом 5, достигается поворот соленоида 6 с закреплённым на штанге универсальным пневматическим захватом 7 относительно вертикальной оси. Посредством подачи электрического тока на соленоид обеспечивается перемещение штанги соленоида с закрепленным универсальным пневматическим захватом 7 в направлении вертикальной оси. Таким образом, обеспечивается ориентация ячейки дистанционирующей решётки в пространстве по четырём координатам. Управление роботом-манипулятором производится по заранее заготовленной программе для каждого типа решёток, причём для ускорения манипулирования электродвигатели 3(3’) и шаговый электродвигатель с полым валом 5 работают синхронно.

Claims

Робот-манипулятор параллельной структуры для сборки дистанционирующих решёток тепловыделяющих сборок ядерных реакторов, включающий основание с закреплёнными на нём электродвигателями, выходное звено с закреплённым на штанге пневматическим захватом, две соединительные кинематические цепи, соединяющие основание с выходным звеном и содержащие каждая первое промежуточное прямолинейное звено, сопряженное посредством промежуточной вращательной кинематической пары со вторым промежуточным прямолинейным звеном, отличающийся тем, что на выходном звене закреплён шаговый электродвигатель с полым валом, внутри которого закреплён поступательный силовой электропривод в виде соленоида, обеспечивающие дополнительные вращательную и поступательную степени свободы, электродвигатели закреплены на основании посредством пластин, при этом электродвигатели и шаговый электродвигатель с полым валом выполнены с возможностью синхронной работы.