SU1151449A2

SU1151449A2 - Automatic manipulator with cyclic control

Info

Publication number: SU1151449A2
Application number: SU833651665A
Authority: SU
Inventors: Лев Михайлович Болотин; Альфред Иванович Корендясев; Борис Львович Саламандра; Леонид Иосифович Тывес
Original assignee: Институт Машиноведения Им.А.А.Благонравова
Priority date: 1983-10-11
Filing date: 1983-10-11
Publication date: 1985-04-23

Abstract

АВТОМАТИЧЕСКИЙ МАНИПУЛЯТОР С ЩКПОВЫМ УПРАВЛЕНИЕМ по авт. св. № 1110623, отличающийс тем, что, с целью повьшени долговечности , он снабжен задатчиками напр жени двигателей, каждый из которых выполнен в виде потенциометра, корпус и вал которого св заны с соответствующими упорами-фиксаторами, неподвижные контакты соединены с источником стабилизированного напр жени , а подвижный и один из неподвижньк контактов - с двигателем посто нного тока.AUTOMATIC MANIPULATOR WITH SHKPOVYM ON avt. St. No. 1110623, characterized in that, in order to increase durability, it is equipped with control devices for voltage of engines, each of which is made in the form of a potentiometer, the housing and shaft of which are connected to corresponding latch stops, fixed contacts are connected to a source of stabilized voltage, and The moving and one of the fixed contacts are with a direct current motor.

Description

(Л(L

сwith

елate

4 со Изобретение относитс к машиностроению , а именно к манилул торостроению , и предназначено дл усовер шенствовани автоматических манипул торов , используемых дл автоматиза1Ц1И основных и вспомогательных операций. По основному авт. св. W 1110623 известен манипул тор с цикловым управлением , который содержит основание , шарнирно соединенные звень , индивидуальные двигатели посто нного тока дл привода каждого звена, источник стабилизированного напр жени , приводные кинематические цепи и аккумул торы механической энергии выполненные в виде упругих элементо и программно-управл емые упоры-фикс торы с механизмом их перемещени . Приводом механизма перемещени программно-управл емых упоров-фиксатор какого-либо из аккумул торов механи ческой энергии вл етс индивидуаль ный привод соответствующего звена. При этом управление упоров-фиксаторов и подкачка энергии в систему по каждой степени подвижности осут;ест вл етс от одного двигател . При включении двигател сначала происхо дит освобождение фиксатора, система начинает движение под действием потенциальной энергии аккумул тора, а двигатель подкачивает в систему энергию, необходимую дл компенсаци потерь на трение lj. Недостатком известного устройств вл етс то, что выбор двигател и передаточного числа редуктора осуществл етс в этом случае по величи не максимального перемещени каждой степени подвижности руки, поэтому при уменьшении величины перемещени вклад энергии в систему при таком выборе двигател повьшает потери. Это приводит к перерегулированию и к ударам об упоры, что снижает долговечность устройства и надежность его работы. Цель изобретени - повьшение дол говечности конструкции и надежности Поставленна цель достигаетс тем, что автоматический манипул тор с цикловым управлением снабжен задатчиками напр жени двигателей, ка дый из которых вьтолнен в виде потeнциoмeтpaj корпус и вал которого св заны с соответствующими упорамификсаторами , неподвижные контакты 492 соединены с источником стабилизированного напр жени , а подвижный и один из неподвижных контактов - с двигателем посто нного тока. На фиг. 1 представлена кинематическа схема манипул тора; на фиг.2 принципиальна схема установки потенциометра и его электрического соединени с источником питани и двигателем. Манипул тор содержит цепь шарнирно соединенных с основанием 1 и между собой звеньев 2-4, приводные цепи 5-7, вьтолненные в виде гибких звеньев, например тросов, индивидуальные дригатели 8-10 посто нного тока звеньев 2-4 соответственно, на выходных валах которых закреплены ролики 11 и штанги 12. На штанге 12 с возможностью регулировани положени установлена вилка 13. Аккумул торы механической энергии выполнены , например, в виде пружин 14. Регулируеьй ,1е упоры-фиксаторы 15 и 16 креп тс к направл ющей 17 с помощью болтов 18 и 19. Кажда пружина 14концами прикреплена к фиксаторам 15и 16, а средней точкой - к выходному элементу 20 аккумул тора механической энергии. Дл удобства монтажа пружина 14 может быть вьшолнена составной, в виде двух идентичных последовательно соединенных упругих элементов. Корпус 21 потенциометра и его вал 22 механически соединены с упорами-фиксаторами 15 и 16, неподвижные выводы соединены с источником стабилизированного напр жени (не показан), а подвижный и один из неподвижных выводов с соответствующим двигателем 8-10 посто нного тока. Автоматический манипул тор с цикловым управлением работает следующим o6pa3otf. В исходном состо нии руки элемент 20 и ролик 11 наход тс на упоре 15. При вращении вала двигател и соответственно щтанги 12 по часовой стрелке с упором 15 сначала контактирует ролик 11, тем самым снима с упора 15 выходной элемент 20 аккумул тора механической энергии, который начинает и продолжает движение по часовой стрелке под действием прухины 14 пока не входит в контакт с упором 16. При обратном дви3 4 with the invention relates to mechanical engineering, namely, to manillo torostroenie, and is intended to improve the automatic manipulators used for automating the main and auxiliary operations. According to the main author. St. W 1110623 is a cyclic controlled manipulator that contains a base, articulated links, individual DC motors for driving each link, a source of stabilized voltage, driving kinematic circuits and mechanical energy accumulators made in the form of elastic elements and software-controlled stops-fixers with their movement mechanism. The drive mechanism for moving the software-controlled stops-lock of any of the batteries of mechanical energy is the individual drive of the corresponding link. In this case, the control of the stop-fixers and the pumping of energy into the system for each degree of mobility is osut; When the engine is turned on, the latch is first released, the system begins to move under the action of the potential energy of the battery, and the engine pumps the energy needed to compensate for friction losses lj. A disadvantage of the known devices is that the selection of the engine and the gear ratio of the gearbox in this case is not the maximum movement of each degree of mobility of the hand, therefore, when the amount of movement decreases, the energy contribution to the system with such engine selection increases losses. This leads to overshooting and shocks against the stops, which reduces the durability of the device and the reliability of its operation. The purpose of the invention is to increase the durability of the design and reliability. The aim is achieved by the fact that the automatic manipulator with cycle control is equipped with engine voltage adjusters, each of which is made in the form of a thermal body and the shaft is connected to the corresponding stop-fixers, the fixed contacts 492 are connected to source of stabilized voltage, and the movable and one of the fixed contacts - with the DC motor. FIG. Figure 1 shows the kinematic manipulator circuit; Fig. 2 is a schematic diagram of the installation of the potentiometer and its electrical connection with the power supply and the motor. The manipulator contains a chain of links 2-4 pivotally connected to the base 1 and between each other, drive chains 5-7, made flexible in the form of flexible links, for example, cables, individual drives 8–10 of direct current links 2-4, respectively, on whose output shafts rollers 11 and rods 12 are fastened. Fork 13 is installed on the rod 12 with the possibility of adjusting the position. Mechanical energy accumulators are made, for example, in the form of springs 14. The adjuster, 1e clamps 15 and 16 are fixed to the guide 17 with bolts 18 and 19. Each spring has 14 ends. attached to the latches 15 and 16, and the middle point - to the output element 20 of the battery of mechanical energy. For ease of installation, the spring 14 may be made composite, in the form of two identical series-connected elastic elements. The potentiometer case 21 and its shaft 22 are mechanically connected to the retainer clamps 15 and 16, the fixed leads are connected to a source of stabilized voltage (not shown), and the movable and one of the fixed leads to the corresponding DC 8-10 motor. Cycle-controlled automatic manipulator operates as follows o6pa3otf. In the initial state of the arm, the element 20 and the roller 11 are located on the stop 15. When the engine shaft and the shaft 12 are rotated clockwise with the stop 15, the roller 11 first contacts the roller 11, thereby removing the mechanical energy storage element 20 from the stop 15, which It starts and continues to move clockwise under the action of Prukhin 14 until it comes into contact with the stop 16. During reverse movement

жении все повтор етс аналогичным образом.All is repeated in a similar way.

Исходна скорость враще/1и вала двигател в несколько раз больше скорости вращени выходного элемента 20 аккумул торов механической энергии, и штанги 12 при в1)ащении в любую сторону всегда опережают его. Положение вилки 13 на штанге 12 определ ет угловой зазор между штангой 12 Иэлементом 20. Зазор должен быть выбран таким, чтобы в крайних положени х ролик 11 не нарушал взаимодействи выходного элемента 20 и упоров 15 или 16.The initial rotational speed of the motor shaft is several times greater than the rotational speed of the output element 20 of a battery of mechanical energy, and the rod 12 at B1) always leads it in either direction. The position of the fork 13 on the rod 12 determines the angular gap between the rod 12 and the Ilem 20. The gap must be chosen so that in the extreme positions roller 11 does not interfere with the interaction of the output element 20 and the stops 15 or 16.

Упоры-(ксаторы св заны с конечными выключател ми (не показаны), которые отключают двигатель, когда выходной элемент 20 аккумул торовStoppers- (couplings are connected to limit switches (not shown) that shut off the engine when the output cell of the battery 20

5144951449

механической энергии входит в контакт с упором.mechanical energy comes into contact with the stop.

При настройке необходимого угла поворота звена руки вместе с «зм(не5 нием относительного положени упоров-фиксаторов 15 и 16 соответственно измен ют угол меткду валом 22 и корпусом 21 потенциометра, измен тем самым момент на валу двигател .When adjusting the required angle of rotation of the arm, together with the "Zm" (by noting the relative position of the lugs 15 and 16, respectively, change the angle to the shaft 22 and the body 21 of the potentiometer, thereby changing the torque on the engine shaft.

10 Таким образом, предлагаемое конструктивное вьшолнение манипул тора увеличивает его срок службы и обеспечивает надежность работы за изменени момента индивидуального10 Thus, the proposed constructive execution of the manipulator increases its service life and ensures reliable operation for changes in the moment of individual

5 двигател при изменении величины перемещени соответствующего звена руки, при этом уменьшаетс перерегулирование (или перебеги) системы , исключаютс удары об упоры, улучшаетс динамика работы манипул тора.5, when the magnitude of the movement of the corresponding arm is changed, the overshoot (or overshoot) of the system is reduced, shocks against the stops are eliminated, and the operation of the manipulator is improved.

Claims

AUTOMATIC MANIPULATOR WITH CYCLE CONTROL by ed. St. No. 1110623, characterized in that, in order to increase durability, it is equipped with voltage adjusters for the motors, each of which is made in the form of a potentiometer, the housing and shaft of which are connected with the corresponding stop-clamps, the fixed contacts are connected to a stabilized voltage source, and the movable one from fixed contacts - with a DC motor.

frwiwA sl

4 ^

4 ^ CO