SU649566A1

SU649566A1 - Manipulator for engaging ferromagnetic articles off ferromagnetic surfaces

Info

Publication number: SU649566A1
Application number: SU762406239A
Authority: SU
Inventors: Эвальд Константинович Зубов
Original assignee: Специальное конструкторское бюро магнитной гидродинамики института физики АН Латвийской ССР
Priority date: 1976-09-22
Filing date: 1976-09-22
Publication date: 1979-02-28

Description

1one

Изобретеиие относитс к области маиипул торостроеии , в частности к уиравлению исполнительным органом механической руки, и может быть использовано дл обнаружени и захвата ферромагнитных деталей с ферромагнитиых поверхностей.The invention relates to the field of torporodiaping, in particular, to the executive organ of a mechanical arm, and can be used to detect and capture ferromagnetic parts from ferromagnetic surfaces.

Известны манииул торы с механическим исполнительным органом, снабженным индикатором последовательно заданных положений и сервосистемой, уиравл ющей захватом манипул тора в соответствии с программой заданных операций 1.Maniaiulators with a mechanical actuator are known, equipped with an indicator of successively specified positions and a servo system, with an accelerating grip of the manipulator in accordance with the program of specified operations 1.

Недостатком этих манииул торов вл етс сложность систем датчиков индикации положений, сложность сервосистемы и программного устройства.The disadvantage of these maniaultors is the complexity of the position indication sensor systems, the complexity of the servo system and the software device.

Известен манипул тор, который содержит механическую руку с захватом и систему управлени 2.Known manipulator, which contains a mechanical arm with a grip and control system 2.

В системе управлени манипул тором используетс электронно-вычнслительна машииа (ЭВМ). Программой определ етс задача пайти в пространстве предмет и перенести в указанное место. Поскольку у робота нет органов зрени , он обыскивает пространство наощупь и обнаруживает предмет с помощью тактильных датчиков, захватывает предмет и переносит его в указанное место.In the control system, the manipulator uses an electronic computing machine (computer). The program determines the task to move an object into space and transfer it to a specified location. Since the robot has no organs of vision, it searches the space with a touch and detects the object using tactile sensors, captures the object and transports it to the specified place.

Недостатком известного манипул тораThe disadvantage of the famous manipula torus

вл етс сложность электронно-вычислительной машины, необходимой дл определепп коордииат перемещений всех сочлепеппй но координатам перемещени пальцев и низка ирО зводительность манипул тора , обусловленна тем, что поиск детали наощупь требует больщнх затрат времени.is the complexity of the electronic computer, which is necessary for determining the coordinates of all the movements of the fingers and the movement of the fingers and the low irpulatory capacity of the manipulator, due to the fact that the search for parts by touch requires a lot of time.

Це.тью пзобретени вл етс повыщение производительпости манипул тора за счетThe point of the invention is to increase the productivity of the manipulator by

автоматизации попска детали на плоскости. Поставленна цель достигаетс тем, что у иредложепного манипул тора дл захвата ферромагпптных деталей с ферромагнитных поверхностей, содержащего горизонтальн}ю лгеханическую руку с захватом в виде электромагнита и систему управлени , рука выиолнена нз ферромагнитного материала и снабжена дополнительной 1змерптельной обмоткой, а обмотка электромагнита нрисоединена через блок унравлени к источникам переменного н посто нного тока , прнчем электромагнит выполнен Ш-образным , его обмотка расположена на среднем магнитоироводе, а крайние магнитопроводы нрикрег1леиы к корпусу элeктpo iaгнита нтарнирно с возможностью фиксации в горпзоиталыюм и вертикальном положении. Па фиг. 1 схематически пзображен манипул тор перед началом работы; на фиг. 2-Automation popska details on the plane. This aim is achieved in that at iredlozhepnogo manipulator for gripping ferromagpptnyh parts with ferromagnetic surfaces, comprising a horizontal} th lgehanicheskuyu arm with gripper in the form of an electromagnet and a control system, a hand vyiolnena nz ferromagnetic material and is provided with additional 1zmerptelnoy winding, and electromagnet winding nrisoedinena through block Comparison to AC and DC sources, the electromagnet is made W-shaped, its winding is located on the middle magnetic circuit, and The aryne magnetic cores to the body of the i-magnet electrodes are tarnishable with the possibility of fixation in the city building and in a vertical position. Pa figs. 1 shows a schematic of a manipulator before starting work; in fig. 2-

то же в момент работы; на фиг. 3 - струк3the same at the time of work; in fig. 3 - structure 3

турна схема управлени и питани манииул тора; иа фиг. 4 - вид ио стрелке А иа фиг. 2.turnna control circuit and power maniaiu torus; FIG. 4 is a view of an arrow A and FIG. 2

Манипул тор содержит мехаиичеекую руку 1, выполнеиную нз ферро.магнитпого материала с захватом 2 в виде электромагнита 3 с силовой обмоткой 4.The manipulator contains a mechanical arm 1, made from a ferromagnet material with a gripper 2 in the form of an electromagnet 3 with a power winding 4.

Рука 1 снабжена дополнительно измерительной обмоткой 5 и рас оложе а араллельно ферромагнитной плоскости 6.Arm 1 is additionally equipped with a measuring winding 5 and a parallel a ferromagnetic plane 6.

Обмотка 4 электромаг ита 3 соединена через блок 7 у фавлени манипул тора с источииком 8 псреме 1ного тока источ 1иком 9 посто нного тока (см. фиг. 3). Измерительна обмотка 5 соединена с измерительным блоком 10, который соеди ен с блоком 7 управлени .The winding 4 of the electromagnet 3 is connected through block 7 at the manipulator terminal with the source of 8 ps of the current of the source of the direct current source 9 (see Fig. 3). The measuring winding 5 is connected to the measuring unit 10, which is connected to the control unit 7.

Электромагнит 3 выпол1 ен Ш-образ ым, при этом его силова обмотка располагаетс на среднем магиитонроводе 11, а крайние магнито1 роводы 12 и 13 прикреплены к корпусу 14 электромагн та шарнирно с возможность О фикса1,ии в горизоитал зиом и вертикальном положении. Крайние jMa nnTOпроводы 12 и 13 выполнены подвижными дл уменьшени еремеииого магнитного пол рассе ни в юиска дета.ти 15 рукой 1.The electromagnet 3 is made W-shaped, while its power winding is located on the average magnetoconductor 11, and the outer magnetowires 12 and 13 are attached to the body 14 of the electromagnet hinged with the possibility of fixing, and in horizontal position and vertical position. Extreme jMa nnToprovodi 12 and 13 are made movable to reduce the magnetically varying magnetic field dissipated in detail by 15 by hand 1.

Фиксаци крайних магпито роводов 12 и 13 в горизонтальном положении может быть осуществлена с юмощь о пружин 16 закручивани , надетых на неподвижно прикрепленные к орпусу 14 оси 17 и 18. Оси 17 и 18 прикреплены к магнитопровоДам 12 и 13 с помощью ОД ЛИППИКОВ 19.Fixing the extreme magpitres 12 and 13 in a horizontal position can be carried out with the yoke of the springs 16 twisting, mounted on the axes 17 and 18 fixedly attached to the body 14. The axes 17 and 18 are attached to the magnetic conductors 12 and 13 using the OD of the LIPPIKS 19.

Пружина 16 одним концом касаетс корпуса 14, а другим - крайнего маг П1топровода 12 или 13.The spring 16 at one end touches the body 14, and the other end touches the end magician P1 piping 12 or 13.

В вертикальном положении маг 1ито 1роводы 12 и 13 фиксируютс силовым полем посто нного магнита.In the vertical position, the mag1ite 1 wires 12 and 13 are fixed by the force field of the permanent magnet.

Манипул тор работает еледу 0 цим образом .The manipulator torus operates in a numerical manner.

Дл осуществлени поиска детали рука 1 располагаетс над ферромагнитной плоскость О 6 таким образом, чтобы она охват лвала всю зону плоскости 6 с детал ми. При этом силова обмотка 4 электромаг 1ита 3 соединена с источником 8 неременного тока , в качестве которого используетс , например , генератор высокой частот). Пружины 16 наход тс в раскрученном свободном состо нии, и крайние магнитопроводы 12 и 13 Ш-образиого электромагнита 3 подн ты в горизонтальное положение. Пр этом магнитные еиловые линии нол замыка отс через магн топровод руки 1 и средний магнитопровод 11 электромагнита 3. В этом случае в измерительной обмотке 5 навод тс напр жение и ток холостого хода.To search for a part, arm 1 is positioned above the ferromagnetic plane O 6 so that it covers the entire area of plane 6 with details. In this case, the power winding 4 of the electromagnet 1 is connected to a source of 8 non-transitory current, which is used as, for example, a high-frequency generator). The springs 16 are in the unwound free state, and the extreme magnetic cores 12 and 13 of the W-shaped electromagnet 3 are raised to the horizontal position. In this case, the magnetic power lines, the zero side of the circuit, and the semiconductor through the magnetic conductor of the arm 1 and the middle magnetic circuit 11 of the electromagnet 3. In this case, the voltage and the no-load current are applied in the measuring winding 5.

Рука 1 перемещаетс параллельно плоскости 6, и в тот момент, когда под рукой 1 окажетс ферромагнитна деталь 15, магнитные силовые линии пол замыка отс через нее. При этом магнитное сопротивле ие магнитной цепи уменьшаетс , в измерительной обмотке 5 измен етс ток но модулю и фазе. И 1дуктивность силовой обмотки 4 п измерительной обмотки 5, а также взаимна индуктив ость между указанными обмотками функци ми координат по.; ожени детали 15. Гок в измерительной обмотке 5 р мо нро 0рционален координате детали 15. Напр жение с измерительнойArm 1 moves parallel to plane 6, and at the moment when the ferromagnetic part 15 is at hand 1, the magnetic field lines closes through it. In this case, the magnetic resistance of the magnetic circuit decreases, in the measuring winding 5 it changes to the current modulus and phase. And 1 is the inductance of the power winding 4 n of the measuring winding 5, as well as the mutual inductance between these windings; part awakening 15. Gok in the measuring winding 5 p monocro is equivalent to the coordinate of the part 15. The voltage from the measuring

обмотки 5 фиксируетс измерительным блоком 10, и с измерительного блока, пропорцно} альный координате нололсени детали, подаетс на блок 7 управлени манипул тором .The winding 5 is fixed by the measuring unit 10, and from the measuring unit, proportional to the coordinate of the piece's zero position, is fed to the manipulator control unit 7.

Блок 7 управлени вырабатывает и подает сигнал на перемещение руки 1 на величину координаты детали вдоль оси руки 1. При этом с началом выработки сигнала коорд нать детали 15 рука I с захватом 2The control unit 7 generates and sends a signal to move the hand 1 by the amount of the coordinate of the part along the axis of the hand 1. At the start of the generation of the signal to coordinate the details 15, the arm I with the grip 2

однимаетс на в лсоту детали от фиксированного сигнала, нредусмотре 1ного блоком 7 управлени .One at a time loses the part from a fixed signal, as indicated by the control unit 7.

Захват 2 располагаетс над деталью, и в следующий момент блок 7 у равлени откл Очает силовую обмотку 4 электромагнита 3 от источника 8 переменного тока и подкл Очает ее к источнику 9 посто нного тока. При этом под действием посто нного магнитного пол крайние магнитопроводы 12The gripper 2 is located above the part, and in the next moment, the block 7 at the point of off Awesses the power winding 4 of the electromagnet 3 from the AC source 8 and connects it to the DC source 9. In this case, under the action of a constant magnetic field, the extreme magnetic circuits 12

и 13 Ш-образного электромагнита 3 поворачива отс вокруг осей 17 и 18 и устанавлива отс в вертикальное положение вдольand 13 W-shaped electromagnet 3 turning the sack around the axes 17 and 18 and setting the sieve in a vertical position along

линий магнитного пол .magnetic field lines.

Пружины 16 ри этом скручиваютс . ДеTaj b 15 нрит гиваете электромагнитом 3 и 1ереноситс рукой 1 в требуемое место в соответствии с заданной рограммой мани ул тора . С блока управлени подаетс следующа команда на отключение си.товойThe springs 16 are twisted. DeTaj b 15 nrite is turned by an electromagnet 3 and 1 is carried by hand 1 to the required place in accordance with a given money monitor program. From the control unit, the next command is issued to disable the system.

обмотки 4 электромагнита 3 от источника 9 посто нного тока. При этом захват 2 освобождаетс от детали 15. Пружины 16, возвраща сь в исходное состо ние, поднимают крайние магнитонроводь 12 и 13 в прежнее горизонтальное юложеиие.windings 4 of electromagnet 3 from source 9 of direct current. In this case, the gripper 2 is released from part 15. The springs 16, returning to the initial state, raise the extreme magnetic conductor 12 and 13 to their former horizontal position.

Подключение силовой обмотки 4 к иеремен 1ому току не овли ет ia положение крайних маг 1ито роводов 12 и 13 электромагнита 3, так как с увеличением частоты иитающего тока уменьшаетс его силовое воздействие, п поиск детали 15 1роизводитс 1ри ионил :енпь Х значени х тока в обмотке 4 во избежание магнитного насыщени цепи.The connection of the power winding 4 to the 1st current does not affect ia the position of the extreme magnets of wires 12 and 13 of electromagnet 3, as its force decreases with increasing frequency of the imitating current, the search for part 15 1 is performed in the ion: X current values in the winding 4 to avoid magnetic saturation of the circuit.

Claims

1. A manipulator for gripping ferromagnetic parts from ferromagnetic surfaces, containing a mechanical 0 arm with

gripping an electromagnet and a control system, characterized in that, in order to increase productivity, it is provided with alternating and direct current sources connected via a control unit to an electromagnet winding, and the arm is provided with an additional measuring winding and is made of a ferromagnetic material.

2. Maninor tor but n. 1, differing from the fact that the electromagnet is W-shaped, its winding is located on the middle magnetic conductor, and the extreme long conductor lines are hinged to the cornus of the electromagnet hingedly in a horizontal and vertical position.

Sources of information that are taken into account

1. US Patent L 3279624, cl. 214-, publ. 1967.

2.Sb. Manual on the use of industrial robots. Ed. Katsuhiko Noda. “Peace, M., 1975, p. 171.

(PUI.3