Способ управления резонансной механической рукой Советский патент 1988 года по МПК B25J9/00 

00 05 05

со

00

bo

Изобретение относится к машиностроению, а именно к управлению роботами и манипуляторами, используемыми для механизации и автоматизации ос- новных и вспомогательных операций в промышленности, например для загрузки и выгрузки деталей со станков в машиностроительном производстве.

Цель изобретения - снижение энер- гозатрат и металлоемкости за счет уменьшения силы трения между перемещаемыми друг относительно друга поверхностями,

На чертеже изображено устройство, реализующее данньй способ.

Устройство содержит подвижное звено 1 резонансной механической руки, связанное с основанием 2 упругим элементом 3. Подвижное звено 1 связано .также с приводным электродвигателем (не показан).

По д действием момента приводного электродвигателя подвижное звено 1 резонансной механической руки может поворачиваться вокруг своей оси против или по часовой стрелке. I

В подвижном звене 1 имеются два

паза, с которыми взаимодействует защелка 4, связанная с основанием 2 упругим элементом 5 и с электромагнитом 6,. жестко закрепленным на основании 2 системой рычагов 7.

Защелка 4 под действием усилия, прикладываемого к ней электромагнито 6 через систему рычагов 7, может выводиться из паза, а под действием упругого элемента 5 вводится в паз.

Причем момент выхода защелки 4 из паза регистрируется датчиком 8 положения

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении защелка 4 может находиться в любом из двух пазов, тогда подвижное звено 1 резонан сной механической руки тоже находится в одном из фиксированных положений. Упругий элемент 5 прижимает защелку 4 к пазу. Упругий элемент 3 обладает запасом потенциальной энер- гии в любом из двух фиксированных положений резонансной механической руки. Напряжение питания на электрот двигателе и электромагните 6 отсутствует. Подвижное звено 1 воздейст- вует на защелку 4 с силой нормального давления, которая может создаваться моментом от веса резонансной механической руки и груза, удерживаемого

в захвате, а также моментом от упругого элемента 3 относительно подвижного звена 1.

Для начала процесса необходимо одновременно подать напряжение переменной полярности на приводной электродвигатель и напряжение питания на электромагнит 6.

Электродвигатель создает на подвижном звене 1 переменный по направлению и по величине момент, максимальная величина которого, например, больще величины совокупности моментов, создающих силу нормального давления, что приводит к периодическому изменению силы нормального давления от некоторого максимального значения до нулевого, следовательно сила трения между защелкой 4 и пазом будет также периодически изменяться от некоторого максимального значения до

нулевого.

I

Электромагнит 6 через систему рычагов 7 прикладывает усилие к защелке 4. Защелка 4 начинает выходить из паза в тот момент времени, когда сумма сил упругого элемента 5 и трения между защелкой 4 и пазом станет равна усилию на защелке 4, создаваемому электромагнитом 6. В момент выхода из паза защёлка 4 воздействует на датчик 8 положения, по сигналу которого прикладывают к приводному электродвигателю напряжение, полярность которого определяется требуемьм направлением движения резонансной механической руки.

Таким образом, в результате работы устройства в моменты движения защелки 4 из паза можно снизить силу трения между защелкой 4 и пазом, так как сила трения периодически изменяется от некоторого максимального значения до нулевого, а следовательно, уменьшить усилие на защелке 4 от электромагнита б , которое требуется для выведения защелки 4 из паза. Это позволяет снизить энергозатраты и металлоемкость устройства из-за того, что появляется возможность уменьЩить напряжение пи тания электромагнита 6 и вследствие этого габариты и вес электромагнита 6 с системой рычагов 7.

Можно,включив в цепь приводного двигателя конденсатор, выбрать емкост его так чтобы получившийся электрический колебательный контур работал в резонансном режиме. Тогда возможно

защелке определяется лишь влиянием силы тяжести переносимого груза.

минимизировать затраты энергии на создание напряжения переменной полярности, прикладываемого к приводному

электродвигателю. Это позволит допол- Формула изобретения нительно снизить энергозатраты устройства.

Аналогично работает устройство, у которого подвижное звено руки совершает не вращательное, а поступатель- Q ное движение. В этом случае к подвижному звену прикладьгоается не момент, переменный по направлению и величине, а сила, также переменная по направлению и величине.15

Наибольший эффект от предложенного способа достигается в резонансной механической руке с прощелкивающимся упругим элементом, когда в положении фиксации упругий элемент не оказывает 2о действия на защелку и сила трения на

Способ управления резонансной механической рукой, заключающийся в том, что с помощью привода выводят защелку из паза, выполненного в подвижном звене, и затем перемещают подвижное звено с помощью упругого элемента и электродвигателя, отличающийся тем, что, с целью снижёТтия энергозатрат и металлоемкости за счет уменьшения силы трения между перемещаемыми друг относительно друга поверхностями, во время выведения защелки из паза к электродвигателю прикладьшают напряжение переменной полярности.

защелке определяется лишь влиянием силы тяжести переносимого груза.

Формула изобретения

Способ управления резонансной механической рукой, заключающийся в том, что с помощью привода выводят защелку из паза, выполненного в подвижном звене, и затем перемещают подвижное звено с помощью упругого элемента и электродвигателя, отличающийся тем, что, с целью снижёТтия энергозатрат и металлоемкости за счет уменьшения силы трения между перемещаемыми друг относительно друга поверхностями, во время выведения защелки из паза к электродвигателю прикладьшают напряжение переменной полярности.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к управлению роботами и манипуляторами используемыми для механизации и автоматизации основных и вспомогательных операций в промьшшенности, например для загрузки и выгрузки деталей со станков в машиностроительном производстве. Целью изобретения является снижение энергозатрат и металлоемкости за счет уменьшения силы трения между перемещаемыми друг относительно друга поверхностями. Во время выведения защелки 4 из паза, вьтолненного в подвижном звене 1, к электродвигателю прикладьшается напряжение переменной полярности до тех пор, пока защелка не выйдет из паза, и лишь после этого начинают прикладывать напряжение, полярность которого соответствует требуемому направлению движения руки. 1 ил. 1C (Л