RU2378102C2 - Manipulator grasping unit drive - Google Patents
Manipulator grasping unit drive Download PDFInfo
- Publication number
- RU2378102C2 RU2378102C2 RU2008103207/02A RU2008103207A RU2378102C2 RU 2378102 C2 RU2378102 C2 RU 2378102C2 RU 2008103207/02 A RU2008103207/02 A RU 2008103207/02A RU 2008103207 A RU2008103207 A RU 2008103207A RU 2378102 C2 RU2378102 C2 RU 2378102C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- robot
- drive
- grips
- power supply
- unit
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Manipulator (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к робототехнике, в частности к приводным устройствам схватов роботов.The invention relates to robotics, in particular to drive devices for gripping robots.
Известен схват манипулятора [1], содержащий корпус, на котором шарнирно установлены рычаги, подпружиненные пружиной, несущие губки и привод перемещения рычагов, выполненный в виде двух С-образных магнитных систем, которые могут быть выполнены в виде электромагнитов или постоянных магнитов, двух петель, изготовленных из электропроводного пластичного материала, закрепленных своими концами на корпусе, двух упоров, установленных на этом корпусе по обе стороны от рычагов, и двух планок, концы которых через тяги связаны с соответствующими рычагами. При этом каждая из петель расположена между соответствующим упором и планкой, а магнитные системы установлены в зоне захвата с возможностью захода между полюсами каждой магнитной системы соответствующей петли.Known grip of the manipulator [1], containing a housing on which the levers spring-loaded, bearing jaws and a lever movement actuator are pivotally mounted, made in the form of two C-shaped magnetic systems, which can be made in the form of electromagnets or permanent magnets, two loops, made of electrically conductive plastic material, fixed with its ends on the housing, two stops mounted on this housing on both sides of the levers, and two trims, the ends of which are connected through rods to the corresponding growls gami. Moreover, each of the loops is located between the corresponding stop and the bar, and the magnetic systems are installed in the capture zone with the possibility of entry between the poles of each magnetic system of the corresponding loop.
Также известен схват робота [2], содержащий две магнитные системы с полюсными наконечниками, установленные на основании, расположенном в рабочей зоне схвата, активные элементы, выполненные из токопроводного материала, кинематически связаны с губками. На одной из магнитных систем установлен датчик положения активного элемента, взаимодействующий со своей подвижной частью, расположенной на активном элементе.Also known is a robot grip [2], containing two magnetic systems with pole tips mounted on a base located in the working zone of the grip, active elements made of conductive material are kinematically connected to the jaws. On one of the magnetic systems, a position sensor of the active element is installed, interacting with its movable part located on the active element.
Кроме того, схват включает привод перемещения основания с магнитными системами, содержащий электродвигатель, зубчатую пару, вращающую ходовой винт, гайка которого закреплена на основании. Выход датчика подключен к одному из входов блока сравнения, на другой вход которого подается сигнал задания, а выход этого блока через блок управления соединен с электродвигателем привода. Кроме того, схват содержит захватываемую деталь.In addition, the gripper includes a base displacement drive with magnetic systems, comprising an electric motor, a gear pair, a rotary screw, the nut of which is fixed to the base. The output of the sensor is connected to one of the inputs of the comparison unit, to the other input of which a reference signal is supplied, and the output of this unit through the control unit is connected to the drive motor. In addition, the tong contains a gripping part.
Из всех известных аналогов наиболее близким к заявляемому по совокупности существенных признаков является привод охвата манипулятора [3], содержащий два двуплечих рычага, связанных шарниром между собой и основанием. Одни плечи рычагов подпружинены друг к другу пружиной, а другие - несущие губки, связаны через тяги со штоками, на концах которых закреплены электрические катушки. Штоки расположены внутри корпусов, закрепленных на основании. Между штоками и корпусами расположены ползуны, подпружиненные к корпусам пружинами. На ползунах установлены фиксаторы, каждый из которых содержит две планки, имеющие зубчатую поверхность, при этом планка подпружинена к ползуну и пружиной связана с приводом ее перемещения, а планка установлена на внутренней поверхности корпуса. На поверхности каждого из штоков выполнен выступ, взаимодействующий с ползуном.Of all the known analogues, the closest to the claimed combination of essential features is the manipulator grip drive [3], which contains two two-arm levers connected by a hinge between themselves and the base. Some shoulders of the levers are spring-loaded to each other, while others are carrier jaws, connected through rods to rods, at the ends of which electric coils are fixed. The rods are located inside the housings mounted on the base. Between the rods and bodies are sliders, spring-loaded to the bodies by springs. Clamps are installed on the sliders, each of which contains two slats having a serrated surface, while the slider is spring-loaded to the slider and connected with the drive of its movement by a spring, and the slider is installed on the inner surface of the housing. On the surface of each of the rods made protrusion interacting with the slider.
Недостатками привода схвата являются малый ход, низкие массогабаритные показатели и, как следствие, малая производительность. Малый ход обусловлен тем, что в рабочем зазоре может находиться лишь половина или меньше витков катушки, вторая половина должна находиться вне зазора, так как имеет другое направление тока. Это приводит к низкому использованию материала катушки, то есть ухудшает удельные массовые показатели, уменьшает производительность.The disadvantages of the gripper drive are a small stroke, low weight and size indicators and, as a result, low productivity. The small stroke is due to the fact that only half or fewer turns of the coil can be in the working gap, the second half must be out of the gap, since it has a different current direction. This leads to low use of the material of the coil, that is, it worsens the specific mass indicators, reduces productivity.
Изобретение направлено на увеличение длины хода, повышение производительности.The invention is aimed at increasing the stroke length, increasing productivity.
Это достигается тем, что привод схвата манипулятора, содержащий внешние магнитные системы с катушками возбуждения, активный элемент, губки схвата, установленные на руке робота и подпружиненные, и блок питания, при этом согласно изобретению привод снабжен блоком управления и соединенной с ним системой управления роботом, активный элемент имеет катушку, которая прикреплена к губкам схвата, подсоединена к блоку питания, соединенному с системой управления роботом, и выполнена с возможностью вхождения в воздушный зазор магнитной системы, при этом магнитные системы выполнены секционированными, полюсопереключающими, на губке/губках установлен датчик положения, а обмотки катушек возбуждения и датчик положения подсоединены к блоку управления.This is achieved by the fact that the manipulator gripper drive containing external magnetic systems with excitation coils, the active element, gripper jaws mounted on the robot arm and spring-loaded, and a power supply unit, while according to the invention, the drive is equipped with a control unit and a robot control system connected to it, the active element has a coil that is attached to the jaw jaws, connected to a power supply connected to the robot control system, and is configured to enter the air gap of the magnetic system, etc. The magnetic system made sectionalized, polyusopereklyuchayuschimi on jaw / jaws mounted position sensor and the excitation coil winding and a position sensor connected to the control unit.
Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 схематично показан предложенный привод, вид сверху, на фиг.2 - вид спереди в разрезе. Показан привод одной из губок схвата. Другая имеет аналогичное устройство.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 schematically shows the proposed drive, a top view, figure 2 is a front view in section. The drive of one of the jaw jaws is shown. The other has a similar device.
Схват имеет внешние, отдельно установленные магнитные системы 1 с зубцами (секциями) 2, на которых намотаны катушки возбуждения 3. В зазоре магнитной системы располагается катушка 4 активного элемента бескаркасного типа, прикрепленная с помощью держателей 5 к губкам 6 схвата. Схват оперирует с деталью 7. Губки установлены в подшипнике 8 на руке 9 робота и подпружинены пружинами 10. Пружины 10 - пружины сжатия. На губках (или на одной из губок) установлен датчик положения, включающий магнит 11 и герконы 12. Катушки 4 с помощью выводов 13 подсоединены к блоку питания 14, на который подается сигнал от системы управления роботом 15 при необходимости раскрыть схват. Выводы 16 катушек возбуждения 3 и выводы 17 герконов 12 подсоединены к блоку управления 18. Магнитная система снабжена конструкционной вставкой 19.The grip has external, separately mounted magnetic systems 1 with teeth (sections) 2, on which the
Работа устройства.The operation of the device.
В исходном состоянии катушка 4 обесточена. Пружины 10 расжимаясь зажимают деталь 7 губками 6. Катушки 3 также могут быть обесточены. Робот переносит деталь 7 в нужную точку пространства. При подходе к ней рука 9 выдвигается, катушки 4 входят в воздушный зазор магнитных систем 1. Деталь доставлена в указанную точку. По команде системы управления 15 включаются блоки 14 и 18. Блок 14 подает питание на катушки 4. Блок 18 включает пару катушек 3 таким образом, что обеспечивается направление магнитных силовых линий, показанное на фиг.2 сплошными линиями. Там же показаны направления токов в катушке 4. Пользуясь правилом левой руки, легко определить, что катушка 4 будет двигаться влево, увлекая за собой губку 6, сжимая пружины 10 и освобождая деталь. При этом будет происходить следующее. Магнит 11, переключая герконы 12 обеспечит изменение сигналов на выводах 17 датчика положения. По сигналам от герконов блок управления 18 изменяет полярности катушек 3 таким образом, что обеспечивается направление поля, показанное на фиг.2 пунктирными линиями. Катушка 4 будет продолжать движение до тех пор, переключая обмотки 3, пока не закончится полностью выборка хода. Затем рука 9 вдвигается, происходит, например, обработка детали 7. Затем опять рука 9 выдвигается (при полностью раскрытых губках). Затем выключаются катушки 3, катушки 4. Губки 6 под действием пружин 10 сжимаются, деталь 7 зажимается. Рука опять вдвигается, робот перемещает деталь, например, к месту складирования. Далее цикл работы повторяется. Блок 18 может иметь различные схемные реализации. Самая простая - это прямое управление обмотками 3 с помощью герконов 12. Для более мощных приводов могут использоваться различные усилители на транзисторах, тиристорах. Блок 14 представляет собой обычный блок питания с ключом, управляемым от системы управления 15, - вывод «внешние команды» или аналогичный. Немагнитная вставка 19 предназначена для конструктивного соединения верхней и нижней половины магнитной системы и стабилизации тем самым воздушного зазора между зубцами 2 и активной обмоткой 4.In the initial state, the coil 4 is de-energized. The
Блоки 14, 15, и 18 выполняются на стандартных функциональных элементах [4]. Блок питания 14 и система управления 15 могут быть взяты стандартные, например типа УПМ-331. Эта система, выпускаемая промышленностью, имеет блок питания и выходы для управления захватами. Система предназначена для позиционного управления роботами. Ее особенностью является то, что она предназначена для работы с дискретными приводами. В ее составе имеется БУДП - блок управления дискретным приводом, имеющий в своем составе коммутатор, распределитель и силовые триггеры, которые используются для коммутации тиристоров, установленных в фазах. То есть этот блок может быть полностью использован в качестве блока 18. Система УПМ-331 также имеет входы для внешних команд, на которые подаются сигналы от датчиков 12. Таким образом описываемый схват может успешно управляться системой УПМ-331 или системой со сходными характеристиками.
Основные технико-экономические преимущества устройства следующие:The main technical and economic advantages of the device are as follows:
1. Длина хода не ограничивается размерами лобовых частей обмотки 4, а определяется числом зубцов 2 и катушек 3, то есть может иметь практичеки любое требуемое значение.1. The stroke length is not limited by the dimensions of the frontal parts of the winding 4, but is determined by the number of
2. В электромеханическом взаимодействии участвуют обе ветви катушки 4, то есть усилие по сравнению с прототипом удваивается при той же массе.2. In the electromechanical interaction both branches of the coil 4 are involved, that is, the force is doubled compared with the prototype with the same mass.
3. Увеличение усилия повышает производительность схвата.3. Increased force improves grip performance.
4. Схемная реализация достаточно проста и надежна, включает в себя такие опробированные элементы, как герконы.4. The circuit implementation is quite simple and reliable, it includes such tested elements as reed switches.
5. Имеется возможность регулирования не только скорости губок, но и их положения, что дополнительно расширяет функциональные возможности привода.5. It is possible to control not only the speed of the jaws, but also their position, which further extends the functionality of the drive.
Источники информацииInformation sources
1. А.с. СССР №585965 - Схват манипулятора (А.М.Литвиненко. - Опубл. в БИ, 1977).1. A.S. USSR №585965 - The capture of the manipulator (A.M. Litvinenko. - Publ. In BI, 1977).
2. А.с. СССР №1219340 - Схват робота (A.M.Литвиненко. - Опубл. в БИ, 1984).2. A.S. USSR No. 1219340 - Robot capture (A.M. Litvinenko. - Published in BI, 1984).
3. А.с. СССР №1266737 - Привод схвата манипулятора (А.М.Литвиненко. - Опубл. в БИ, 1984).3. A.S. USSR No. 1266737 - Manipulator grip drive (A.M. Litvinenko. - Publ. In BI, 1984).
4. И.М.Макарова «Управляющие системы промышленных роботов» - М.: Маш-е, 1984.4. I.M. Makarova "Control systems of industrial robots" - M .: Mash-e, 1984.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008103207/02A RU2378102C2 (en) | 2008-01-28 | 2008-01-28 | Manipulator grasping unit drive |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008103207/02A RU2378102C2 (en) | 2008-01-28 | 2008-01-28 | Manipulator grasping unit drive |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2008103207A RU2008103207A (en) | 2009-08-10 |
RU2378102C2 true RU2378102C2 (en) | 2010-01-10 |
Family
ID=41048952
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008103207/02A RU2378102C2 (en) | 2008-01-28 | 2008-01-28 | Manipulator grasping unit drive |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2378102C2 (en) |
-
2008
- 2008-01-28 RU RU2008103207/02A patent/RU2378102C2/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2008103207A (en) | 2009-08-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6134052B2 (en) | Electric generator combined with electric power generation using a coil plate having a split coil body and a reciprocating magnet plate having a split magnet | |
US9450469B2 (en) | Inchworm actuator | |
KR101328587B1 (en) | Permanent magnet actuator | |
US7671711B2 (en) | Linear actuator for circuit breaker remote operation device | |
WO2007053244A3 (en) | Moving coil actuator for reciprocating motion with controlled force distribution | |
JP4667664B2 (en) | Power switchgear | |
CN202839195U (en) | Novel electromagnetic driving mechanism | |
CN103707313A (en) | Gripper of electric manipulator | |
RU2378102C2 (en) | Manipulator grasping unit drive | |
CN201051476Y (en) | Quick push machine for breaker | |
CN201913644U (en) | Muscle bionic driving device based on electromagnetic force | |
RU2417877C1 (en) | Magnetostrictive microgripper | |
JPH0752072A (en) | Electrostatic drive type microgripper | |
KR20150101490A (en) | A solenoid actuator | |
RU2211523C2 (en) | Linear displacement drive | |
JP2010514389A (en) | System and method for magnetically driven reciprocating motion | |
CN106531489B (en) | Dual-power transfer switch permanent magnetic drive structure is pressed in one kind | |
JP6432640B2 (en) | Electromagnetic generator and linear actuator device equipped with the same | |
CN2886785Y (en) | Permanent magnet opening/closing device | |
KR20000056768A (en) | A permant magnet excited linear actuator | |
JPS6218249B2 (en) | ||
JP2004136400A (en) | Chucking device | |
CN203536308U (en) | Magnetic circuit system for magnetic latching relay | |
CN103457438A (en) | Design method of iron core magnetism-keeping parallel-stepping drivers | |
CN112510961A (en) | Galfenol alloy driven double-inertia impact type precise stepping micro linear motor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100129 |