SU992126A1

SU992126A1 - Method of positioning moving actuator

Info

Publication number: SU992126A1
Application number: SU813240179A
Authority: SU
Inventors: Сергей Николаевич Сысоев; Юрий Владимирович Черкасов
Original assignee: Владимирский политехнический институт; Предприятие П/Я В-8889
Priority date: 1981-01-21
Filing date: 1981-01-21
Publication date: 1983-01-30

Description

. (54) СПОСОБ ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ ПОДВИЖНОГО ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО ОРГАНА. (54) METHOD OF POSITIONING THE MOBILE EXECUTIVE BODY

1one

Изобретение относитс к станкостроению , в частности к роботостроению, и может быть использовано дл позиционировани подвижных исполнительных органов промышленных роботов, .манипул торов, автооператоров, станков.The invention relates to a machine tool industry, in particular to a robot industry, and can be used for positioning the moving actuators of industrial robots, manipulators, auto operators, and machine tools.

Известны способы позиционировани подвижных исполнительных органов, в которых торможение приводного механизма при подходе исполнительного органа к упору осуществл етс по определенному закону так, чтобы исполнительный орган имел апериодический закон торможени и успел затормозитьс до скорости безударного выхода его на упор в точке позиционировани 1.Methods are known for positioning movable actuators in which the braking of the actuator when the actuator approaches the stop is carried out according to a certain law so that the actuator has an aperiodic law of braking and has time to brake to the speed of an unstressed release of it to the stop at the positioning point 1.

Это достигаетс путем применени раз-, личных тормозных демпфирующих устройств. Причем величина максимального ускорени торможени приводного механизма ограничена тем, что исполнительный орган должен выйти на жесткий упор на скорости ниже безударной скорости. Все это не позвол ет повысить быстродействие данных механизмов .This is achieved by using various personal brake damping devices. Moreover, the magnitude of the maximum acceleration of deceleration of the drive mechanism is limited by the fact that the executive body must reach a firm stop at a speed below the unstressed speed. All this does not allow to increase the speed of these mechanisms.

Известен также способ позиционировани при колебательном виде движени исполнительного органа 2.There is also known a method of positioning with an oscillatory form of movement of the executive body 2.

Однако позиционирование производитс However, positioning is done

в момент, когда колебательное движениеat the moment when the oscillatory motion

5 настолько затухает, что скорость движени 5 is so damped that the speed of movement

исполнительного органа составл ет 2 см/с.the executive body is 2 cm / s.

Недостатком данного способа вл етс больша потер времени при позиционировании .The disadvantage of this method is a large loss of time during positioning.

Q Цель изобретени - повышение быстродействи .Q The purpose of the invention is to increase speed.

Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу позиционировани подвижного исполнительного органа на жесткий упор, включающему перемещение исполни15 тельного органа к точке позиционировани приводным механизмом, торможение им исполнительного органа при подходе последнего к точке позиционировани по колебательному закону, выдвижение в точку позиционировани жесткого упора и фиксацию на него исполнительного органа, операцию торможени осуществл ют таким образом, что положение статического равновеси исполнительного органа смещено от точки позиционировани . Величина смещени равнаThis goal is achieved by the fact that according to the method of positioning the movable actuator on a rigid stop, including moving the actuator to the positioning point by the actuator, braking the actuator as the latter approaches the positioning point according to the oscillating law, pushing the rigid stop to the positioning point and fixing it to the executive body, the braking operation is carried out in such a way that the position of the static equilibrium of the executive body Ana shifted from point positioning. The magnitude of the displacement is

наименьшему из максимальных отклонении исполнительного органа от положени статического равновеси . Затем определ ют мгновенную скорость исполнительного органа при выходе его в точку позиционировани , сравнивают со скоростью безударной фиксации исполнительного органа на жесткий упор и если она равна или меньше этой скорости, производ т выдвижение жесткого упора и фиксацию на него исполнительного органа.the smallest of the maximum deviations of the executive body from the static equilibrium position. Then, the instantaneous speed of the actuator is determined at its exit to the positioning point, compared with the speed of the actuator without impact fixation on the fixed stop, and if it is equal to or less than this speed, the executive stop is extended and fixed on it.

Операцию торможени приводного механизма осуществл ют с более жесткими режимами (большим ускорением), чем это допустимо в известном способе позиционировани дл одного и того же устройства. Основным ограничением в этом случае на режим торможени вл етс ограничение по прочностным характеристикам устройства , которые позвол ют примен ть значительно большие ускорени торможени .The braking operation of the drive mechanism is carried out with more rigid modes (greater acceleration) than is permissible in the known positioning method for the same device. The main limitation in this case for the braking mode is the limitation on the strength characteristics of the device, which allow the use of significantly greater braking accelerations.

Кроме того дл достижени безударного позиционировани исполнительного органа на жесткий упор при данных ускорени х торможени остановку приводного механизма настраивают так, чтобы положение статического равновеси исполнительного органа было смеш,ено относительно точки позиционировани . Смещение производитс либо дальше, либо ближе точки позиционировани от начала движени исполнительного органа в зависимости от направлени дальнейшего движени исполнительного органа к следующей точке позиционировани .In addition, in order to achieve shock-free positioning of the actuator to a fixed stop during these braking accelerations, the stopping of the drive mechanism is adjusted so that the position of the static equilibrium of the actuator is mixed relative to the positioning point. The offset is made either further or closer to the positioning point from the start of movement of the actuator, depending on the direction of the further movement of the actuator to the next positioning point.

На фиг. 1 показан механизм автоматической смены инструментов; на фиг. 2 и 3 - графики перемещени и скорости; на фиг. 4 и 5 - графики движени дл известного способа.FIG. 1 shows the automatic tool changer mechanism; in fig. 2 and 3 are motion and speed plots; in fig. 4 and 5 are motion graphics for a known method.

Механизм автоматической смены инструментов содержит исполнительный орган 1, который перемещают к точке 2 позиционировани приводным механизмом 3. При подходе исполнительного органа 1 к точке 2 позиционировани , тормоз т приводным механизмом 3 исполнительный орган с ускорением , соответствующим колебательному переходному процессу исполнительного органа 1.The automatic tool changer mechanism includes an actuator 1, which is moved to positioning point 2 by a drive mechanism 3. When the actuator 1 approaches to a positioning point 2, the actuator accelerates with an acceleration corresponding to the oscillatory transient of the actuator 1 to the actuator 3.

Исполнительный орган 1 начинает совершать колебани относительно положени 4 его статического равновеси , которое задают смещенным от точки 2 позиционировани . Определ ют мгновенную скорость исполнительного органа 1 при его выходе в точку 2 позиционировани и сравнивают со скоростью безударной фиксации исполнительного органа 1 на жесткий упор 5 и, если она равна или меньше этой скорости, производ т выдвижение жесткого упора 5 и фиксацию на него исполнительного органа 1.The actuator 1 begins to oscillate with respect to the position 4 of its static equilibrium, which is set offset from the positioning point 2. The instantaneous speed of the actuator 1 when it reaches the positioning point 2 is determined and compared with the speed of the shock-free fixation of the actuator 1 to the fixed stop 5 and, if it is equal to or less than this speed, the rigid stop 5 is pulled out and fixed to it .

Способ позиционировани характеризуетс графиками движени исполнительного органа (фиг. 2 и 3), положение статического равновеси исполнительного органа расположено дальше точки позиционировани от начала движени исполнительного органа. На фиг. 4 и 5 даны дл сравнени графики движени исполнительного органа при использовании известного способа позиционировани . Эти графики показывают качественное отличие предлагаемого способа позиционировани от известного.The positioning method is characterized by the movement graphs of the executive body (Fig. 2 and 3), the static equilibrium position of the executive body is located beyond the positioning point from the beginning of the movement of the executive body. FIG. 4 and 5 are given for comparing the movement patterns of the actuator using a known positioning method. These graphs show the qualitative difference between the proposed positioning method and the known one.

Предлагаемый способ позиционировани , повышает быстродействие при фиксации на первом колебании подвижного исполнительного органа на жесткий упор. Поэтому его целесообразно примен ть в тех механизмах , в которых изменение параметра вызывает изменение скорости исполнительного органа в точке позиционировани от нул до безударной скорости. В остальных случа х быстродействие механизма при применении предлагаемого способа можно оценить лишь расчетным или экспериментальным путем дл каждого конкретного механизма , так как если скорость исполнительного органа в точке позиционировани будет больше скорости безударной фиксации,The proposed method of positioning increases the speed at fixation of the movable actuator to the hard stop at the first oscillation. Therefore, it is advisable to use it in those mechanisms in which a change in a parameter causes a change in the speed of the actuator at the positioning point from zero to unstressed speed. In other cases, the speed of the mechanism when applying the proposed method can be estimated only by calculation or experimentally for each particular mechanism, since if the speed of the actuator at the positioning point is greater than the speed of unaccented fixation,

5 то исполнительный орган не будет фиксироватьс и будет сделано еще одно или несколько колебаний. Это может произойти, например, при непредвиденных изменени х параметров механизма. Операци определени скорости выхода исполнительного5 then the executive body will not be fixed and one or more fluctuations will be made. This can occur, for example, with unexpected changes in the parameters of the mechanism. Operations determine the speed of the executive

0 органа в точке позиционировани обеспечивает в данном случае высокую надежность безударной фиксации и устран ет возможность поломки механизма.0 of the organ at the point of positioning provides in this case high reliability of the impact-free fixation and eliminates the possibility of mechanism breakage.

Величина с.мещени положени статического равновеси относительно точки позиционировани выбираетс равной максимальному отклонению исполнительного органа от его положени статического равновеси . (Это дл механизмов с неизменными параметрами, т. е. с посто нной величинойThe magnitude of the shift of the position of the static equilibrium relative to the positioning point is chosen equal to the maximum deviation of the actuator from its position of the static equilibrium. (This is for mechanisms with fixed parameters, i.e. with a constant value

0 максимального отклонени исполнительного органа относительно положени его статического равновеси ). При изменении параметров механизма, например массы исполнительного органа, максимальна величина отклонени исполнительного органа от его положени статического равновеси измен етс . В этом случае момеТ1т начала торможени и ускорени торможени задают такими, чтобы положение статического равновеси было смещено относительйо точки0 maximum deviation of the executive body relative to the position of its static equilibrium). When the parameters of the mechanism change, for example, the mass of the executive body, the maximum deviation of the executive body from its static equilibrium position changes. In this case, the moment of inhibition of braking and acceleration of braking is set such that the position of the static equilibrium is shifted relative to the point

д позиционировани на величину, равную наименьшему из максимальных отклонений исполнительного органа от положени статического равновеси .q positioning by an amount equal to the smallest of the maximum deviations of the actuator from the static equilibrium position.

Применение предлагаемого способа позвол ет уменьшить врем переходного процесса механизма при его позиционировании на 70% и обеспечивает безударную фиксацию исполнительного органа на жесткий упор.The application of the proposed method allows to reduce the time of the transition process of the mechanism when it is positioned by 70% and ensures unstressed fixation of the actuator to the fixed stop.

Claims

1. Calculation and selection of drives for automatic tool change mechanisms. Guidelines. M., ENIMS, 1978, p. 23-36.

2. Kornienko A. A. and Levin

3. M. Improvement of the mechanisms for automatic change of instruments based on the study of their dynamics. “Machine tools and tools, 1979, No. 3, p. 13-16, p. five.

2

X, m

fig.Z

i.c

„X

Y c

.c