SU1644094A1 - Positioning device - Google Patents

Positioning device Download PDF

Info

Publication number
SU1644094A1
SU1644094A1 SU884609464A SU4609464A SU1644094A1 SU 1644094 A1 SU1644094 A1 SU 1644094A1 SU 884609464 A SU884609464 A SU 884609464A SU 4609464 A SU4609464 A SU 4609464A SU 1644094 A1 SU1644094 A1 SU 1644094A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
movable rod
input
output
actuator
moving
Prior art date
Application number
SU884609464A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Львович Николаев
Александр Григорьевич Ершов
Владимир Алексеевич Смирнов
Олег Иванович Петров
Original Assignee
Московский институт приборостроения
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Московский институт приборостроения filed Critical Московский институт приборостроения
Priority to SU884609464A priority Critical patent/SU1644094A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1644094A1 publication Critical patent/SU1644094A1/en

Links

Landscapes

  • Control Of Position Or Direction (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Description

1one

(21)4609464/24(21) 4609464/24

(22)17.10.88(22) 10/17/88

(46) 23,04.91, Бкш0 Р 15 (71) Московский институт приборостроени (46) 23.04.91, Bksh0 R 15 (71) Moscow Institute of Instrument Engineering

(72) Ю.Л.. Николаев, А.Г, Ершов, В.А, Смирнов и О.И0 Петров(72) Yu.L. Nikolaev, A.G., Ershov, V.A., Smirnov and O.I0 Petrov

(53)62-50(088.8)(53) 62-50 (088.8)

(56)Иванов АоА. Проектирование систем автоматического манипулировани  издели ми. - М.: Машиностроение, 1981, с, 216-228.(56) Ivanov AoA. Designing systems for automatic product manipulation. - M .: Mashinostroenie, 1981, s, 216-228.

Промышленна  робототехника./Под ред. Я.А„ П ифрина, - У.: Машиностроение , 1982, с. 188-209.Industrial Robotics. / Ed. Ya.A „P ifrina, - W .: Mechanical Engineering, 1982, p. 188-209.

(54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ(54) POSITIONING DEVICE

(57)Изобретение относитс  к средствам автоматического управлени  перемещением рабочих органов приборных и технологических систем и может использоватьс  в технике линейных измерений,(57) The invention relates to the means of automatic control of the movement of the working bodies of instrument and technological systems and can be used in the technique of linear measurements,

приборах точной механики и оптики, технологическом оборудовании, в частности в робототехнических устройствах , в качестве однокоординатного многопозиционного модул  линейных перемещений. Цель изобретени  - повышение точности позиционировани . Дл  этого электромеханический исполнительный механизм снабжен пьезопаке- том 4 и управл емым захватом 5 поверхности цилиндрической направл ющей корпуса, а в блок управлени  введены ключи 14, 15, двухпороговый компаратор 12, триггер 13, усилитель 16 напр жени  питани  пьезопакета 4 и релейный элемент 17 включени  захвата 50 Такое техническое решение позвол ет обеспечить многопозиционный цикл работы с поддержанием точности позиционировани  в пределах погрешности измерени  положени  подвижного штока u 4 ил.devices of exact mechanics and optics, technological equipment, in particular in robotic devices, as a single-axis multi-position module of linear displacements. The purpose of the invention is to improve the positioning accuracy. For this, the electromechanical actuator is equipped with a piezoelectric 4 and a controlled gripper 5 of the surface of the cylindrical guide housing, and keys 14, 15, a two-threshold comparator 12, a trigger 13, an amplifier 16 of the power supply voltage of the piezoelectric 4 and a switch-on relay element 17 are inserted into the control unit gripping device 50 This technical solution allows for a multi-position operation cycle with maintaining positioning accuracy within the measurement error of the position of the movable rod u 4 sludge.

(L

Изобретение относитс  к. средствам автоматического управлени  перемещением рабочих органов приборных и технологических систем и может использоватьс  в технике линейных измерений , приборах точной механики и оптики, технологическом оборудовании, в частности в робототехнических устройствах в качестве однокоординатного многопозиционного модул  линейных перемещенийThe invention relates to means of automatic control of the movement of the working parts of instrument and technological systems and can be used in the technique of linear measurements, instruments of precise mechanics and optics, technological equipment, in particular in robotic devices as a single-axis multi-position module of linear displacements

Цель изобретени  - повышение точности позиционировани ,,The purpose of the invention is to improve the accuracy of positioning,

На фиг. 1 показано конструктивное выполнение устрбйства дл  позиционировани ; на фиг о 2 - пример выполнени  управл емого захвата; на фиг. 3 - структурна  схема устройства; на фигFIG. 1 shows a constructive implementation of the device for positioning; Fig. 2 illustrates an exemplary embodiment of controlled gripping; in fig. 3 is a block diagram of the device; in fig

преобразовател  9 отклонение поступает через замкнутый ключ 15 на вход усилител  16, выходное напр жение которого вызывает соответствующее изменение размера пьезопакета 4 в осевом направлении„ В результате происходит перемещение отсчетной поверхности пьезопакета, привод щее в двиJQ жение подвижный шток и регулирующее его положение. Если сигнал ошибки превышает Ur,0p, или U П0р2 /, компаратор 12 переключает триггер 13 в единичное состо ние„ При этом проис15 ходит быстрое отключение захвата 5, что обеспечиваетс  подачей обратного напр жени  с релейного элемента 17 на пьезокерамические элементы 6 фиксации , вызыва  уменьшение линейногоConverter 9, the deviation enters through the closed key 15 to the input of the amplifier 16, the output voltage of which causes a corresponding change in the size of the piezoelectric package 4 in the axial direction. As a result, the reference surface of the piezoelectric package moves, causing the movable rod to move and adjust its position. If the error signal exceeds Ur, 0p, or U P0p2 /, the comparator 12 switches the trigger 13 to the single state. At that, the quick release of the gripper 5 occurs, which is provided by applying reverse voltage from the relay element 17 to the piezoceramic fixing elements 6, causing a decrease linear

4 - функциональна  схема двух- 0 РазмеРа последних. Одновременно вы- порогового компаратора ключаете  ключ 15,устанавлива  пьезопакет в нулевое положение, и включаУстройство дл  позиционировани  (фиг о 1) содержит корпус 1 с цилиндрической направл ющей, подвижный шток 2, соединенный с приводом 3, пьезо- пакет 4 с закрепленным на его базовой торцевой поверхности захватом 5, установленный неподвижно отсчетной поверхностью на подвижном штоке Захват4 - the two- 0 Sizes of the latter are functional. Simultaneously, the threshold threshold comparator key 15, setting the piezopack to the zero position, and including the Positioning Device (FIG. 1) includes a housing 1 with a cylindrical guide, a movable rod 2 connected to the actuator 3, a piezo packet 4 attached to its base the end surface of the grip 5, fixed stationary counting surface on the movable rod

етс  ключ 14.В результате посредством элемента 11 управлени  и привода 3 25 осуществл етс  перемещение штока устройства в направлении, завис щем от знака сигнала ошибки. При достижении сигнала ошибки, соответствующего пороговому значению ипор(или . Key 14. As a result, the control element 11 and the actuator 3 25 move the device stem in a direction dependent on the sign of the error signal. Upon reaching the error signal corresponding to the threshold value ipor (or.

етс  ключ 14.В результате посредством элемента 11 управлени  и привода 3 25 осуществл етс  перемещение штока уст ройства в направлении, завис щем от знака сигнала ошибки. При достижении сигнала ошибки, соответствующего пороговому значению ипор(или . Key 14. As a result, control element 11 and actuator 3 25 move the device stem in a direction dependent on the sign of the error signal. Upon reaching the error signal corresponding to the threshold value ipor (or.

5 (фиг о 2) выполнен в виде шайбы, происходит установка триггера в ну- ри которой установлены пьезокерамические элементы 6 Ьиксации0 При этом захват 5 взаимодействует с поверхностью цилиндрической направл ющей кор пуса 1t Положение подвижного штока 25 (FIG. 2) is made in the form of a washer, the trigger is installed in the holes of which piezoceramic elements 6 are mounted. At this, the gripper 5 interacts with the surface of the cylindrical guide casing 1t. Position of the movable rod 2

4545

3535

измер етс  датчиком 7 положени  Устройство также содержит блок 8 управлени , имеющий измерительный преобразователь 9 датчика положени , элемент 10 сравнени , элемент 11 управ- 4д лени  приводом, двухпороговый компаратор 12, триггер 13, ключи 14 и 15, усилитель 16 напр жени  питани  пьезопакета , релейный элемент 17 захвата и задатчик 18 положени .measured by the position sensor 7 The device also comprises a control unit 8 having a position sensor measuring converter 9, a reference element 10, a control element 11- a 4-d drive, a two-threshold comparator 12, a trigger 13, keys 14 and 15, a piezo-pack power amplifier 16, relay element 17 of the capture and the setting device 18 position.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

В исходном состо нии сигнал ошиб- , ки на выходе элемента 10 находитс  в пределах от Д° илор2. этом триггер 13 находитс  в нулевом состо нии Ключ 14 выключен, ключ 15 включен, а релейный элемент 17 удерживает захват 5 во включенном состо т нии, обеспечива  механическую св зь корпуса 1 с подвижным штоком 2 через пьезопакет 4„ При значени х сигнала ошибки в пределах от Unopi Д° пор2 измеренное с помощью датчика 7 иIn the initial state, the error signal at the output of element 10 is within the limits of D ° and chlorine 2. this trigger 13 is in the zero state. The key 14 is turned off, the key 15 is turned on, and the relay element 17 holds the gripper 5 in the switched on state, providing mechanical connection of the housing 1 to the movable rod 2 through the piezoelectric packet 4 from Unopi D ° por2 measured with sensor 7 and

5050

S5S5

левое положение, в результате чего привод 3 отключаетс  и включаетс  захват 5 и цепь управлени  пьезопа- кетом 4. Устройство переходит в исходное состо ние с регулированием заданного положени  посредством пьезопакета оthe left position, as a result of which the actuator 3 switches off and engages the gripper 5 and the control circuit of the piezopack 4. The device returns to its initial state with regulation of the set position by means of a piezoelectric package

Предлагаемое техническое решение позвол ет обеспечить многопозиционны цикл работы с поддержанием точности позиционировани  в пределах погрешности измерени  положени  подвижного штока.The proposed technical solution allows a multi-stage operation cycle with maintaining positioning accuracy within the measurement error of the position of the movable rod.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Устройство дл  позиционировани , содержащее электромеханический исполнительный механизм, состо щий из корпуса с цилиндрической направл ющей , на которой размещен цилиндрический подвижный шток, соединенный с приводом перемещени  подвижного штока и датчиком положени  подвижного штока, а также блок управлени , содержащий элемент управлени  приводом перемещени  подвижного штока и элемент сравнени , подключенный первым входом к выходу задатчика положеA positioning device comprising an electromechanical actuator consisting of a housing with a cylindrical guide, on which is placed a cylindrical movable rod connected to a moving actuator of the movable rod and a movable rod position sensor, as well as a control unit containing a moving actuator control element of the movable rod and the reference element connected by the first input to the setpoint master output преобразовател  9 отклонение поступает через замкнутый ключ 15 на вход усилител  16, выходное напр жение которого вызывает соответствующее изменение размера пьезопакета 4 в осевом направлении„ В результате происходит перемещение отсчетной поверхности пьезопакета, привод щее в движение подвижный шток и регулирующее его положение. Если сигнал ошибки превышает Ur,0p, или U П0р2 /, компаратор 12 переключает триггер 13 в единичное состо ние„ При этом происходит быстрое отключение захвата 5, что обеспечиваетс  подачей обратного напр жени  с релейного элемента 17 на пьезокерамические элементы 6 фиксации , вызыва  уменьшение линейногоConverter 9, the deviation enters through the closed key 15 to the input of the amplifier 16, the output voltage of which causes a corresponding change in the size of the piezoelectric package 4 in the axial direction. As a result, the reference surface of the piezoelectric package moves, driving the movable rod and adjusting its position. If the error signal exceeds Ur, 0p, or U P0p2 /, the comparator 12 switches the trigger 13 to one state. In this case, the pickup 5 is quickly disconnected, which is provided by applying reverse voltage from the relay element 17 to the piezoceramic fixing elements 6, causing a decrease in linear етс  ключ 14.В результате посредством элемента 11 управлени  и привода 3 осуществл етс  перемещение штока устройства в направлении, завис щем от знака сигнала ошибки. При достижении сигнала ошибки, соответствующего пороговому значению ипор(или . The key 14. As a result, the control element 11 and the actuator 3 move the device stem in a direction dependent on the sign of the error signal. Upon reaching the error signal corresponding to the threshold value ipor (or. происходит установка триггера в ну- the trigger is set to происходит установка триггера в ну- the trigger is set to левое положение, в результате чего привод 3 отключаетс  и включаетс  захват 5 и цепь управлени  пьезопа- кетом 4. Устройство переходит в исходное состо ние с регулированием заданного положени  посредством пьезопакета оthe left position, as a result of which the actuator 3 switches off and engages the gripper 5 and the control circuit of the piezopack 4. The device returns to its initial state with regulation of the set position by Предлагаемое техническое решение позвол ет обеспечить многопозиционный цикл работы с поддержанием точности позиционировани  в пределах погрешности измерени  положени  подвижного штока.The proposed technical solution allows for a multi-position operation cycle with maintaining positioning accuracy within the measurement error of the position of the movable rod. Формула изобретени Invention Formula Устройство дл  позиционировани , содержащее электромеханический исполнительный механизм, состо щий из корпуса с цилиндрической направл ющей , на которой размещен цилиндрический подвижный шток, соединенный с приводом перемещени  подвижного штока и датчиком положени  подвижного штока, а также блок управлени , содержащий элемент управлени  приводом перемещени  подвижного штока и элемент сравнени , подключенный первым входом к выходу задатчика положени , а вторым входом - к выходу измерительного преобразовател  датчика положени  подвижного штока, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности позиционировани , электромеханический исполнительный механизм снабжен пьезопакетом и управл емым захватом поверхности цилиндрической направл ющей корпуса, причем пьезопакет установлен вдоль направлени  перемещени  подвижного штока, отсчетна  поверхность пьезопа- кета неподвижно соединена с поверхностью подвижного штока, управл емый захват выполнен в виде шайбы с пьезокерамическими элементами Аикса- ции, расположен соосно с цилиндрической направл ющей корпуса и закреплен на базовой поверхности пьезопакета, а блок управлени  снабжен двум  источниками пороговых напр жений, двум  ключами, усилителем напр жени  питани  пьезопакета, релейным элементом включени  захвата, триггером и двух- пороговым компаратором, первый и второй входы которого соединены с выходами соответствующих источников пороговых напр жений, третий вход - с выходом элемента сравнени  и с информационными входами двух ключей, аA positioning device comprising an electromechanical actuator consisting of a housing with a cylindrical guide, on which is placed a cylindrical movable rod connected to a moving actuator of the movable rod and a movable rod position sensor, as well as a control unit containing a moving actuator control element of the movable rod and the comparison element connected by the first input to the output of the position adjuster, and the second input - to the output of the measuring transducer of the position sensor The moving rod, characterized in that, in order to improve positioning accuracy, the electromechanical actuator is equipped with a piezopackage and controlled gripping of the surface of the cylindrical guide housing, the piezopack being installed along the moving direction of the moving rod, the reference surface of the piezopackage is fixedly connected to the surface of the moving rod, the controlled gripper is made in the form of a washer with Aixie's piezoceramic elements, located coaxially with the cylindrical guide body and fixed on the base surface of the piezopackage, and the control unit is equipped with two sources of threshold voltages, two keys, a piezopack power supply voltage amplifier, a gripping relay element, a trigger and a two threshold comparator, the first and second inputs of which are connected to the outputs of the corresponding threshold voltage sources , the third input - with the output of the comparison element and with the information inputs of the two keys, and первый и второй выходы - с ооответ- ствующими входами триггера,соединен- ного первым выходом с управл ющим входом первого ключа,подключенного выходом кthe first and second outputs are with the corresponding trigger inputs connected by the first output with the control input of the first key connected by the output to 5 входу элемента управлени  приводом перемещени  подвижного штока, а вторым выходом - с входом релейного элемента включени  захвата и управл ющим входом второго ключа, подключенного выходом к входу усилител  напр жени  питани  пьезопакета.5 to the input of the moving actuator drive control element, and the second output to the input of the gripping switching on relay element and the control input of the second switch connected to the input of the piezo-pack power amplifier. ,, д-vdv / / / / / / / / / / / / Ш г W g Ч гчхтллллххч/ л I IH ghchtllhhh / l I I + Unum д 2+ Unum d 2 Фиг. 2FIG. 2 UbtfUbtf ФигЛFy
SU884609464A 1988-10-17 1988-10-17 Positioning device SU1644094A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884609464A SU1644094A1 (en) 1988-10-17 1988-10-17 Positioning device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884609464A SU1644094A1 (en) 1988-10-17 1988-10-17 Positioning device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1644094A1 true SU1644094A1 (en) 1991-04-23

Family

ID=21411160

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884609464A SU1644094A1 (en) 1988-10-17 1988-10-17 Positioning device

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1644094A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4207275A1 (en) * 1992-03-07 1993-09-09 Kloeckner Humboldt Deutz Ag Electromagnetic actuator control for diesel injector pumps - has drive current level to achieve set position of control rod determined by detection of marker with current level measured and stored in memory

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4207275A1 (en) * 1992-03-07 1993-09-09 Kloeckner Humboldt Deutz Ag Electromagnetic actuator control for diesel injector pumps - has drive current level to achieve set position of control rod determined by detection of marker with current level measured and stored in memory

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7567012B2 (en) Drive unit
US4736131A (en) Linear motor driving device
CN109249416B (en) Micro clamp with clamping jaw being fiber Bragg grating and clamping force self-sensing function
CN103846923A (en) Electric hand with force sensor
CN109129411B (en) Micro clamp integrating clamping force sensor and clamping jaw displacement sensor
Pérez et al. Modeling, fabrication, and validation of a high-performance 2-DoF piezoactuator for micromanipulation
CN111299996B (en) Micro-clamping robot
US6147434A (en) Drive device using electromechanical transducer and apparatus equipped with the device
SU1644094A1 (en) Positioning device
US5055760A (en) Linear actuator drive control apparatus
ATE264474T1 (en) PIEZO VALVE
JPH05138484A (en) Precision positioning fine moving feed device and system
JPH0230452A (en) Piezoelectric driving device
Salisbury et al. Design, modeling, and closed-loop control of a complementary clamp piezoworm stage
US7456546B2 (en) Drive unit
JPS6260482A (en) Piezoelectric actuator
Bouhadda et al. Repeatability and reproducibility analysis of a multistable module devoted to digital microrobotics
SU1645133A1 (en) Device for actuator positioning
JPH04370986A (en) Piezoelectric element driving controller
SU1710334A1 (en) Arrangement to control manipulator link with energy recuperation
JPH02173484A (en) Piezoelectric actuator having position detecting function
JPH1130502A (en) Position detecting mechanism
SU831612A1 (en) Sensitized gripper of manipulator
SU1743857A1 (en) Sensitized clamping device
SU1290247A1 (en) Control device for mechanical arm