SU515633A1 - Устройство дл управлени перемещением подвижных узлов,например, исполнительных механизмов работаманипул тора - Google Patents

Description

1

Изобрегенпе относитс  к области машиностроени .

Известны устройства дл  управлени  перемещением подвижных узлов, например, исполнительных механизмов робота-манипул тора , содержащие датчики положени  подвижных узлов, взаимодействующие с кулачками.

Однако в таких устройствах количество выключателей в схеме управлени  должно соответствовать количеству адресов.

Большое количество путевых выключателей усложн ет конструкцию устройства и схему его управлени , в результате чего снижаетс  надежность.

Целью изобретени   вл етс  упрощение конструкци  устройства за счет уменьшени  количества путевых выключателей и сокращени  числа подводимых проводов к исполнительным механизмам, унрощение схемы управлени  за счет уменьшени  количества элементов в пульте программного управлени , что обеспечивает повышение надежности работы с одновременным обесттеченнем точности останова исполнительных механизмов.

Достигаетс  это за счет того, что датчик положени  1каждого исполнительного механизма вынолнен в виде закрепленного на корпусе механизма блока бесконтактных выключателей , смонтированного на этом же корпусе комплекта плоских пружин и установленного на этом же корнусе на общей оси комплекта двуплечпх рычагов. Каждый из рычагов имеет расположенную .в-близи оси .качани  базовую плоскость, взаимодействующую со своей плоской иружпной. На одном конце рычага закреплена пластина, вход ща  в паз соответствующего выключател , а на втором конце - ролик. На трассе движени  каждого исполнительного механизма закреплены перед точка.ми останова этого механ 1зма гребенки , и.меющие выступы-кулачки в различных сочетани х. Макснмальное число выступов соответствует числу рычагов в блоке датчика положени . Кулачки гребенок взаимодействуют

с роликами упом нутых выше рьгчагов дл  формировани  однозначного кодового сигнала о положении исполнительного механизма и переключени  скорости перемещени  механизма на более медленную. Один из выступов выполнен более коротким дл  подачи сигнала на останов этого механизма.

Дл  исполнительного механизма, имеющего, например, семь мест останова с переключением скорости перемещени  на меньшую перед каждым остановом, датчик положени  исполнительного механизма содержит блок из четырех бесконтактных выключателей и комплект из четырех двуплечих рычагов. Гребенки , установленные на направл ющей этого исполнительного механнзма, имеют до четырех

выступов-кулачков, один из которых выполнен более коротким.

На фиг. 1 представлен робот-манипул тор с трем  степен ми свободы; на фиг. 2 - датчик положени  исполнительного механизма; на фиг. 3 - вид по стрелке А на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез по Б - Б на фиг. 2; на фиг. 5 - вид ПО стрелке В на фиг. 2; на фиг. 6 - цифровые обозначени  адресов дл  одной степени свободы манипул тора и схематические изображени  гребенок, соответствуюпдих этим адресам; на фиг. 7 - функциональна  схема управлени  работой манипул тора дл  одной из степеней свободы.

Робот-манипул тор представл ет собой механический агрегат, св занный с пультом программного управлени . Механический агрегат состоит из перемещающейс  по монорельсу 1 тележки 2, несущей механическую руку 3 с захватом 4, закрепленную на штанге 5, перемещаюндейс  относительно тележки 2, механизма 6 вертикального перемещени  руки 3 и Д1еханизма 7 поворота руки 3 вокруг вертикальной оси.

Привод каждого из нсполнительных механизмов представл ет собой электродвигате;1ь посто нного тока, св занный с исполнительным механизмом через редуктор и шестерню.

Например, механизм 6 вертикального перемещени  руки содержит электродвигатель 6|, редуктор и шестерню 62, зацепл ющуюс  с рейкой 5i, нарезанной на штанге 5. Механизм перемещени  тележки 2 по монорельсу 1 содержит электродвигатель 2i, редуктор 22 и шестерню 2з, зацепл ющуюс  с рейкой li монорельса .

. На тележке 2 закреплены датчик 8 положени  тележки 2 относительно монорельса 1 и датчик 9 положени  механической руки 3 по вертикали. На монорельсе 1 и на штанге 5 закреплены гребенки 10, взаимодействующие с датчиками 8 и 9.

Датчик 8 содержит корпус II, к которому креп тс  четыре бесконтактных выключател  12. В корпусе 1 закреплена ось 13, на которой установлено четыре двуплечих рычага 14. Двуплечие рычаги 14 снабжены с одной стороны нластиной 15, вход щей в паз бесконтактного выключател  12, а с другой стороны - роликом 16. Каждый из двуплечих рычагов 14 вблизи оси вращени  имеет базовую плоскость 14i, взаимодействующую с одной из четырех плоских пружин 17, свободно лежащих в пазах, образованных корпусом 11 и планками 18.

Кажда  из гребенок 10 имеет до трех длинных выступов-кулачков 19 и один короткий 20. На монорельсе устанавливаетс  столько гребенок , сколько адресов имеет Л1еханический агрегат, двига сь но монорельсу 1. Расположение короткого выступа-кулачка 20 зависит от того, с какой стороны к гребенке 10 подходит исполнительный механизм. Этот выступкулачок располагаетс  так, чтобы датчик положени  исполнительного механизма сначала

взаимодействовал с л,личиыми выступами-кулачками 19 дл  ф(1П розани  кодового СНГкала о положении исполнительного механизма , а затем с коротким выступом-кулачком 20.

Датчик 9 аналогичен по конструкции датчику 8. Датчик 9 взаимодействует с гребенками 10, закрепленными на штанге 5, формирует однозначный кодовый сигнал о положении штанги 5 относительно тележки 2 п дает команду на изменение скорости и останов вертикального перемещени .

Механизм 7 поворота руки вокруг вертикальной оси также снабжен датчиком, по конструкции аналогичным датчикам 8 и 9, и гребенками, расположенными по дуге окружности . Эти датчики и гребенки на чертежах ае показаны.

При движении тележки 2 по монорельсу 1 перед приходом з точку остлпона ролики 16 рычаге:- 14 наезжают и длинные выступыкулачки 19, рычаги {. поворачиваютс  и пластины 15, закрепленные на этих рычагах, выход т из пазов бесконтактных выключателей 12, создава  комбинецип сигнала (код), коTOiiue обозначают определенный адрес. Каждый 5-|Д1)ес опреде.:1 стс  сочетанием длинных выступов-кулачков 19. Цифровые обозначени  адресов и схематические изображени  гребенок 10, соответстБующих этим адресам, показаны на фиг. 6. KL IJJUIJIU из трех сигнал.ов. позволкет полуГить семь адресов. Считывание соответствуюш.его адреса служит командой на уменьшение скорости исполнительного механизма. Исполнительный механизм манипул тора движетс  с малой скоростью, пока ролик 16 четвертого рычага 14 не наедет на короткий выступ-кулачок 20 и пластина 15, закрепленна  иа четвертом рычаге 14, не выйдет из паза четвертого бесконтактного выключател  12, дава  команду на остановку манипул тора . В дальнейшем, когда будет подана команда на движение по другому адресу, ролики К) рычагов 14 сойдут с выступов-кулачков 19 и 20, и рычаги 14 под воздействием плоских пружин 17 возврат тс  в исходное положение , при котором пластины 15 вход т в пазы бесконтактных выключателей 12. Плоские пружины 17 возвращают рычаги 14 в исходное положение независимо от того, в какую сторону рычаги 14 отклонены. Таким образом , датчик работает при любом направлении движени  исполнительного механизма.

На фиг. 7 представлена функциональна  схема управлени  робота-манипул тора дл  одной из степеней свободы.

Пульт 21 программного управлени  включает блок 22 управлени  электродвигателем, блок 23 задани  программы и блок 24 сравнени  адресов.

Датчик 8 взаимодействует с гребенками 10, формиру  при взаимодействии с каждой из них кодовый сигнал, соответствующий данному адр;.су. При первоначальном включении электродвигател  25 исполнительного органа 26 датчик 8 по каналу 27 передает в блок 24

сравнени  адресов код адреса, в котором находитс  исполнительный орган. Из блока 23 задани  программы в блок 24 сравнени  адресов по каналу 28 ноступает код адреса, в котором должен находитьс  исполнительный орган манипул тора. При совпадении кодов, поступающих по каналам 27 и 28, из блока 24 сравнени  адресов в блок 23 задани  программы по каналу 29 поступает сигнал, разрешающий включение электродвигател  25 привода исполнительного механизма. По каналу 30 из блока 23 в блок 22 управлени  электродвигателем ноступает сигнал на включение электродвигател  25 с заданными в программе скоростью и направлением вращени .

По каналу 31 эта команда из блока 22 передаетс  электродвигателю 25, и исполнительный механизм перемещаетс  до гребенки, соответствующей заданному адресу. Здесь ролики 16 рычагов 14 наезжают на длинные выступы-кулачки 19 и вывод т пластины 15 из пазов соответствующих бесконтактных выключателей 12. В блок 24 сравнени  адресов от датчика 8 по каналу 27 поступает сигнал о достижении заданного адреса. Этот адрес сравниваетс  с адресом, записанным в блоке 23 задани  программы. При совпадении адресов в блок 22 из блока 24 по каналу 32 ноступает команда на уменьщение скорости электродвигател  25. Из блока 22 эта команда передаетс  электродвигателю 25, и исполнительпыи механизм продолжает движение с меньщей скоростью, нока ролик 16 рычага 14 не наедет на короткий выступ-кулачок .20. При этом пластина 15 выйдет из паза четвертого бесконтактного выключател  12 и в блок 24 по каналу 33 нередаетс  команда на выключение электродвигател . По каналу 32 эта команда поступает в блок 22 управлени  электродвигателем, и электродвигатель 25 отключаетс . Дальнейщие перемещени  исполнительного органа манипул тора будут происходить в соответствии с программой, записанной в блоке 23 задани  программы.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  управлени  перемещением подвижных узлов, например, исполнительных механизмов робота-манипул тора, содержащее датчики положени  подвижных узлов, взаимодействующие с кулачками, отличающеес  тем, что, с целью упрощени  конструкции и поБыщени  точности останова исполнительных механизмов, датчики положени  выполнены в виде комплекта двуплечих рычагов, подпружиненных в средней части нлоскимн пружинами, а кулачки выполнены в виде кодирующих гребенок, максимальное число выступов которых соответствует числу рычагов в блоке датчика положени , а один из выступов выполнен более коротким дл  подачи сигнала на останов.

   6. 5 б2

   Фиг. 1

   16

   Ю

   Фи.2

   Б-В

   fOus.

   ВидА

   пЗ

   Е5т

   fpus.S001 110 oil 101 111

   т ГГ IT ГТ ПГ

   Vuz. 6 р си cm CD CZD

   Фиг. 6

   32

   27,

   /

   21

   Сриг.7