Сустав манипулятора Советский патент 1984 года по МПК B25J17/00 

1

Изобретение отпоеится к макпиностроеНИК), а именно к работотехнике.

По оеновно.му авт. ев. № 837862 извеетен суетав манипулятора, содержащий шаровой шарнир и электромагниты е радиально раеположенными еердечниками е 1неетигранными 1-оловками, образующими сферичеекие поверхноети звеньев н арнира /.

Недоетатком извеетного устройетва являетея ненадежная фикеация принятого ноложения звеньев нJapниpa друг относительно друга из-за отсутствия механического замыкания звеньев. Замыкание магнитными силами нежестко, и при изменении нагрузки зафикеированное положение звеньев друг относительно друга .может изменяться. Кроме Toio, конструкция известного устройетва не обеснечивает В1)1сокой точноети поз нлио1н-фования из-за различной величины ujara и зависимости положения точки иозищ.омировання от нрилагае.мой на1рузки, которая веегда изменяется в процессе работы нри изменении д.шпы руки манипулятора, веса нагрузки, от возникаюндих дина.мичееких сил и т.д. Кроме того, известному устройству присущ низкий КПД, что обьяспяетея наличием в сочленении зве11ьев воздун ных (масляных) зазоров, яв;1як)ни1хся значитель Нз1м ма1ЧН Тным сспротивление.м.

Дель изобретения обеспечение надежности фиксации звепье niapiiHpa одно отиосительно дру|-ого, новып епие точности позиционировапия и КПД.

Поетав.ленпая це.ть доеГ Нается тем, что в суставе ма;1И11у;1УГ1Х)ра один и.;1и иеско.пько сердечников по крагшей .iejie одно1о и;-; звеньев выпо.лпешз из магнитостр кичоН пого материа..ча, а ()дп1)1Й копен каждоIX) из этих сердечников жестко связан со звеном HiapHHpa.

Кроме того, на торцевой поверхности головки каждого из еердечников одпо1о звена вьню.нчен иаз, а па торцевой поверхности головкн одно1о или песко. сердечников другОЧ) звепаеоответст1)у|()ций назу В1,1с:ту |.

)и этом зазор между звеньями заполпеп (Ьерромагпитной жидкостью.

Па фиг. 1 cveraB, обпи- Й вид; па фпг. 2 разрез Л-.Л г:а ()иг. 1 (рабочее по.ложен.ие).

Сустав манипулятора состоит из звепьев 1 и 2. Звено I представ. собой inap, .звепо 2 no,,iyc(hepy, которая охватывает звепо 1. Звенья образуют шаровой шарнир, и в каждо.м из них размеп1ены |:1адиа,льно и равномерпораспреде.ченпо электро а1ч;ить. еостоянии. из электромагнитной катунаки 3 и еердечника 4. Катун1ки 3 жестко закрец.пены в звеньях I и 2. Сердечники 4 установ.чены в каркасах катушек 3 с воз.чож 1остыо осевого неремещения, например, но екользящей посадке. Каждый сердечник

118572

4 имеет на одном торце Н1естигранную головку 5, которая не зафиксирована в осевом направлении отноеительно звена. Дру|-ой торен, жестко прикреплен к своему звену. Сердечники изготовлены из магнитоетрикциониого материала, например алфера, пермендюра. На торцах шестигранных головок 5 еердечников 4 одного из звеньев, например 1, имеютея коничеекие нанравляюн1.ие пазы 6, а на торнах головокдру10 гого звена 2 - коничеекие выступы 7. Зазор 8 между звеньями заполнен ферромагнитной жидкостью.

Устройство работает следующим образом.

Режим перемеще1Н-1я оеуществляется сог.ласованным включение.м электромагнитов звеньев I и 2. При оиределенной кох;бинации вк,:иоченных э,лектромагч итов Hiapпир занимает оцределе1-:ное конечное ноложение. При ноеледовательном включении н отк;1ючении i-рунн магнитов возможно пошаговое нере.меще){ие. Присутствие ферро.мапщтной жидкости уве.шчивает еилы взаи.модейетвия между электромагнитами.

Питание последних оеущеетвляется в этом режиме током, нри которо.м магнитострикциоп 1ое уд.лииение сердечников пе превыП1ает ве,:ичнЩ)1 зазора звенья.ми (фи|-. 2). Звенья стремятся занять такое конечное положепг.е. при которо.м противо0 стоящие сердеч П1н-;и вк,люченн1)1х э.лектрол;аг;1итов обоих звеньев распо,лагаюл-ся со;)сно. Реа.лглю принятое положение звеньев X а р а кт ер и з етс я п е кг)т ор ы м рас со а с о в а пием осей, вел1--;чина которого иропорциопа,льпа 1риложенной нагрузке.

5 В режиме нозициопирован1.я на обмотки катулиек 3 электромагнитов по.ааетея ток бо,льн1ей величипы, чем в режиме иеременичиля. нри котором магпилострикционнос уд,.ли11еиие сердечпиков 4 становится равQ niiiM или бо. зазора .между звеньями. Сер.:1еч:1ики иротивоетоящих магнитов двух звеньев сходятся, нри этом выстугим 7. попадая в нанрав.ляющие пазы 6, цептрир лотся по ним и осуществляют доворот звеньев на величину рассог,ласования. т.е. страня5 ется несосхность этих магнитов. Таким образо.м, в каждом niare имеется фикеированная О71нозначная точка позинионировапия, не зависящая от измспе1Н1Й нагрузки.

сжим (риксации ана,логичен режим} но:,ицио1и-1 рования и может осуществляться магнитами без выступов на се{)дечниках, т.е. в нроизвольюм положении без дополннтельного доворота, устраняющего рассогласование. Сердеч)1ики смыкаются, перекрывают зазор, и щариир становится не5 нодвижщ-jiM.

В каждом режи.ме могул использоваться как одни и лс же электро.магниты, так и от..а.е,льные, как одиночные, так и их группы.

Ферромагнитная жидкость может удерживаться в зазоре при помощи магнитожидкостного уплотнения по диаметру края полусферы 2 (не показано).

Введение в конструкцию сустава манипулятора жесткой механической фиксации звеньев, их однозначное позиционирование

одно относительно другого после каждого шага с помощью направляющих поверхностей и устранение немагнитных зазоров в магнитной цепи устройства обеспечивает надежную фиксацию звеньев шарнира одно относительно другого, повышение точности позиционирования и КПД.

1. СУСТ.ЛВ МАНИПУЛЯТОРА по авт. св. .NO 837862, отличающийся тем, что, с целью обеснечения надежности фиксании звеньев шарннра одно относительно др)того и новын1ення точности нозннионировання, однн или несколько сердечников, но крайней мере одного из звеньев выно.чнены из магиитострикциоиного материала, а свободный конец каждо1о из эти. сердечииков жестко связан со звеном И1арнира. 2.Сустав но и. 1, отличаюч(чися те.м. что ни торцевой новерхности 1Ч), каждого из сердечников одноЧ) звена В1)1нолиен наз, а на торцевой новерхности головки одного или нескольких сердечников другого звена -- соответствуюни1Й назу выстуи. 3.Сустав но ни. 1 и 2, отличающийся тем, что, с целью новьннення КПД, зазор меж.ту звеньями заиолне1Г ферро.магнитной жидкостью.