SU1602730A1

SU1602730A1 - Manipulator

Info

Publication number: SU1602730A1
Application number: SU884623376A
Authority: SU
Inventors: Николай Гаврилович Попович; Леонард Львович Никифоров; Юрий Борисович Чайковский; Виктор Авксентьевич Гаврилюк; Олег Арсеньевич Присяжнюк; Виталий Иванович Теряев; Анатолий Дмитриевич Васьковский; Николай Васильевич Кравченко
Original assignee: Киевский Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции; Киевское Производственное Объединение Им.С.П.Королева
Priority date: 1988-12-20
Filing date: 1988-12-20
Publication date: 1990-10-30

Abstract

Изобретение относитс к робототехнике и может быть использовано в промышленных роботах. Целью изобретени вл етс упрощение конструкции и уменьшение массогабаритных показателей за счет упрощени конструкции механизмов поворота и горизонтального перемещени . При включении индуктора 3 с многофазной обмоткой, жестко св занного с втулкой 2, расположенной на винте 7 механизма вертикального перемещени , включающего также гайку 6, и перемещени х вторичных элементов 4 или 5 или самого индуктора 3 в зависимости от того какое из тормозных устройств 8, 9 или 10 находитс в расцепленном состо нии происходит перемещение исполнительного органа, установленного на элементе 4 в горизонтальном или вертикальном направлении, или поворот вокруг оси винта 7. 2 ил.This invention relates to robotics and can be used in industrial robots. The aim of the invention is to simplify the design and reduce the weight and size parameters by simplifying the design of the mechanisms of rotation and horizontal movement. When the inductor 3 is turned on with a multi-phase winding rigidly connected to the sleeve 2 located on the screw 7 of the vertical movement mechanism, including also the nut 6, and the movements of the secondary elements 4 or 5 or the inductor 3 itself, depending on which of the braking devices 8, 9 or 10 is in the disengaged state, the actuator mounted on the element 4 moves in the horizontal or vertical direction, or is rotated around the axis of the screw 7. 2 Il.

Description

Изобретение относитс к робототехнике и может быть использовано в промышленных роботах.This invention relates to robotics and can be used in industrial robots.

Целью изобретени вл етс упрощение конструкции и уменьшение массогабаритных показателей за счет упрощени конструкции механизмов поворота и горизонтального перемещени .The aim of the invention is to simplify the design and reduce the weight and size parameters by simplifying the design of the mechanisms of rotation and horizontal movement.

На фиг. 1 показан предлагаемый манипул тор , общий вид; на фиг. 2 - вариант выполнени тормозного устройства.FIG. 1 shows the proposed manipulator, general view; in fig. 2 shows an embodiment of a braking device.

Манипул тор содержит основание 1, втулку 2, с которой жестко св зан индуктор 3 с многофазной обмоткой, выполненной в виде полукольцевых катушек, уложенных в пазы индуктора 3, первый вторичный элемент 4, снабженный охватом (не показан) и установленный с возможностью перемещени вдоль индуктора 3, второй вторичный элемент 5, жестко соединенный с гайкой 6 механизма вертикального перемещени с винтом 7, причем втулка 2 опираетс на гайку 6 с возможностью совместного вращени . В состав манипул тора вход т также первое 8, второе 9 и третье 10 управл емые тормозные устройства. В одном из возможных вариантов выполнени тормозное устройство 8 содержит ползун 11 со скобой 12, установленный в продольном пазу 13, выполненном в винте 7, и опирающийс через подшипниковый узел 14 на гайку 6. К ползуну 11 прикреплен электромагнит, содержащий корпус 15 с обмоткой и корь 16 с фрик- ционной накладкой 17, причем корь 16 св зан с корпусом 15 через пружину 18 таким образом, что при отключенной обмотке электромагнита корь прижат к гайке 6. Аналогичным образом выполнены тормозные устройства 9 и 10, кори которых взаимодей- ствуют соответственно с втулкой 2 и первым вторичным элементом 4, однако тормозное устройство 10 не содержит ползуна и корпус 15 устанавливаетс непосредственно на втулке 2, а тормозное устройство 9 св зано с винтом 7 посредством ползуна 19.The manipulator contains a base 1, a sleeve 2, to which the inductor 3 is rigidly connected with a multiphase winding made in the form of semiring coils arranged in the grooves of the inductor 3, the first secondary element 4 provided with a reach (not shown) and mounted with a possibility of movement along the inductor 3, the second secondary element 5 rigidly connected to the nut 6 of the vertical movement mechanism with the screw 7, the sleeve 2 resting on the nut 6 with the possibility of joint rotation. The manipulator also includes the first 8, second 9 and third 10 controlled braking devices. In one possible embodiment, the braking device 8 comprises a slider 11 with a clip 12, mounted in a longitudinal groove 13, made in screw 7, and supported through a bearing unit 14 on a nut 6. A slide electromagnet is attached to the slider 11, comprising a housing 15 with a winding and a measles 16 with the friction lining 17, and the measles 16 is connected to the housing 15 through the spring 18 in such a way that, when the electromagnet winding is turned off, the measles are pressed to the nut 6. The braking devices 9 and 10 are made in a similar way, the measles of which interact However, the brake device 10 does not contain a slide and the housing 15 is mounted directly on the sleeve 2, and the brake device 9 is connected to the screw 7 by means of the slide 19.

Манипул тор работает следующим образом .The manipulator works as follows.

Возможны три вида движений: горизонтальное , вертикальное и вращение вокруг оси винта 7. При горизонтальном перемещении в расцепленном состо нии находитс тормозное устройство 10, а устройства 8 и 9 наход тс в сцепленном состо нии. При этом втулка 2 и гайка 6 при помощи соответствующих корей электромагнитов жестко соединены с ползунами и не могут вращать- с , а первый вторичный элемент 4 расторможен и может перемещатьс . При подаче напр жени в многофазную обмотку индуктора 3 в воздушном зазоре между индуктором 3 и вторичными элементами 4 и 5 возникает бегущее магнитное поле, которое создает т говое усилие. Поскольку первый втЬрич- ный элемент 4 расторможен, то он совершает линейное перемещение. Максимальна Three types of movements are possible: horizontal, vertical, and rotation around the axis of the screw 7. With horizontal movement, the brake device 10 is in the disengaged state, and devices 8 and 9 are in the locked state. In this case, the sleeve 2 and the nut 6 with the help of the corresponding cores of the electromagnets are rigidly connected with sliders and cannot rotate, and the first secondary element 4 is retarted and can move. When voltage is applied to the multiphase winding of inductor 3, a traveling magnetic field arises in the air gap between inductor 3 and secondary elements 4 and 5, which creates a tractive force. Since the first tertiary element 4 is disinhibited, it performs a linear displacement. Maximum

величина перемещени определ етс длиной вторичного элемента 4.the amount of movement is determined by the length of the secondary element 4.

При вертикальном перемещении в расцепленном состо нии находитс устройство 8, а устройства 9 и 10 наход тс в сцепленном состо нии, при этом первый вторичный элемент 4 жестко соединен с втулкой 2, котора в свою очередь жестко соединена с ползуном 19, а гайка 6 не св зана с ползуном 11 и может вращатьс . При возникновении бегущего магнитного пол т говое усилие воздействует на второй вторичный элемент 5, заставл последний совершать вращательное движение вокруг винта 7. Поскольку с вторичным элементом 5 жестко св зана гайка 6, то последн также вращаетс вокруг винта 7. При этом происходит вертикальное перемещение гайки 6, а следовательно и втулки 2, котора опираетс на гайку 6. Вертикально перемещаетс также жестко св занный с втулкой 2 через тормозное устройство 10 первый вторичный элемент 4, снабженный схватом.In the vertical movement, in the disengaged state, the device 8 is located, and the devices 9 and 10 are in the interlocked state, the first secondary element 4 being rigidly connected to the sleeve 2, which in turn is rigidly connected to the slider 19, and the nut 6 is not connected with a slider 11 and can rotate. When a traveling magnetic field occurs, the force acting on the second secondary element 5 causes the latter to rotate around screw 7. Because nut 6 is rigidly connected to secondary element 5, the latter also rotates around screw 7. This causes the nut 6 to move vertically and consequently of the sleeve 2, which is supported on the nut 6. The first secondary element 4 rigidly connected to the sleeve 2 through the braking device 10, vertically moving 4, provided with a tongue, also vertically moves.

При повороте в расцепленном состо нии находитс тормозное устройство 9, а в сцепленном состо нии наход тс устройства 8 и 10. При этом первый вторичный элемент 4 жестко соединен с втулкой 2, гайка 6 жестко соединена с ползуном 11, но втулка 2 не св зана с ползуном 19 и может вращатьс вокруг оси винта 7. При возникновении бегущего магнитного пол т говое усилие воздействует на второй вторичный элемент 5. Однако поскольку он жестко св зан с ползуном 11 и не может перемещатьс , то сила противодействи воздействует на индуктор 3, заставл его вращатьс вместе с втулкой 2 вокруг оси ходового винта.When rotating, the brake device 9 is in the disengaged state, and devices 8 and 10 are in the linked state. The first secondary element 4 is rigidly connected to the sleeve 2, the nut 6 is rigidly connected to the slider 11, but the sleeve 2 is not connected the slider 19 and can rotate around the axis of the screw 7. When a running magnetic field occurs, the tractive force acts on the second secondary element 5. However, since it is rigidly connected to the slider 11 and cannot move, the counteracting force acts on the inductor 3, causing it to rotate together with sleeve 2 around the axis of the spindle.

При соответствующем включении тормозных устройств возможно одновременное выполнение двух движений - горизонтального и вертикального, либо горизонтального и поворота.With the appropriate inclusion of braking devices, it is possible to simultaneously perform two movements - horizontal and vertical, or horizontal and rotation.

Таким образом в манипул торе составные части двигател , а именно индуктор, первый и второй подвижные элементы, вл ютс одновременно элементами конструкции манипул тора, а также элементами механизмов горизонтального перемещени и поворота, что значительно упрощает конструкцию манипул торов и снижает его массу.Thus, in the manipulator, the engine components, namely, the inductor, the first and second movable elements, are simultaneously elements of the structure of the manipulator, as well as elements of the mechanisms of horizontal movement and rotation, which greatly simplifies the design of the manipulators and reduces its weight.

Claims

Invention Formula

A manipulator containing an electric motor associated with a mechanism for the vertical movement of the actuator, made in the form of a screw-nut transmission, and mechanisms for its rotation and horizontal movement, characterized in that, in order to simplify the design and reduce mass-size parameters by simplifying the design mechanisms of rotation and horizontal movement of the executive body, it is equipped with three controllable braking devices, and the electric motor and mechanisms of rotation and horizontal movement The actuator is made in the form of an inductor with a multiphase winding located in a horizontal plane, a sleeve mounted on the screw of the vertical movement mechanism with the possibility of rotation and rigidly connected with the inductor, and two secondary elements having the possibility of electromagnetic interaction with the inductor, the first of which This element is installed with the possibility of moving

0

along the inductor, and the second is made in the form of a ring rigidly connected with the nut of the vertical movement mechanism, the first brake device mounted on the screw of this mechanism so that it can move along the axis of the screw and interacting with the nut of this mechanism, the second brake device is also mounted on this the screw can be moved along its axis and can interact with the sleeve, and the third brake device is mounted on the sleeve so that it can interact with the first element.

78

FIG. 2