Привод микроманипулятора Советский патент 1992 года по МПК B25J7/00 B25J1/00 

№ А

fl)ff 12

V| СО

сЈ го ся

Изобретение относится к робототехнике и может быть использовано при автоматизации технологических процессов в качестве линейного привода шагового перемещения в манипуляторах промышленных микророботов. Целью изобретения является расширение технологических возможностей за счет увеличения числа дискретных перемещений объектами манипулирования. Перемещение объекта 19, на котором установлены спутники 18, происходит при их поочередном взаимодействии с перемещаемыми упорами 16 и 17, которые жестко связаны соответственно с поршнями двигателей 1,2 линейного перемещения и промежуточных узлов 10, а также с корпусами 11 промежуточных узлов. Перемещение этих упоров происходит при последовательном перемещении поршней 4 двигателей, поршней 13 промежуточных узлов 10 и корпусов 11 этих узлов. Работа двигателей 1, 2 и промежуточных узлов 10 основана на принципе ультразвукового капиллярного эффекта, который имеет место в том случае, когда ультразвуковой излучатель находится в соприкосновении с оболочкой, образующей капилляр. 2 ил . х Ј

д

/////

18

4

г- гг гг .4-1 fL.

/ / / / / / / / / / / ///// /V lff риг119

Изобретение относится к робототехнике и может быть использовано при автоматизации технологических процессов в качестве линейного привода шагового перемещения в манипуляторах промышленных микророботов.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей за счет увеличения числа дискретных перемещений объекта манипулирования.

На фиг.1 представлен привод, общий вид, в разрезе; на фиг.2 - сечение А - А на фиг.1.

Привод микроманипулятора содержит основной 1 и дополнительный 2 линейные двигатели, расположенные по концам привода, каждый из которых содержит корпус 3 с установленным в нем поршнем 4, при этом на внутренних торцевых поверхностях корпуса и поршня закреплены концентрично цилиндрические перфорированные перегородки 5 и 6, расположенные смежно между собой с образованием щелевых капиллярных полостей между ними, частично заполненных жидкостью. Корпуса 3 двигателей установлены на основании 7 и состыкованы с ультразвуковыми излучателями 8 и 9 соответственно. Между линейными двигателями установлен по крайней мере один промежуточный узел 10, состоящий из корпуса 11, разделенного на две равные части стенкой 12, в каждой части которого расположен поршень 13 и концентрично установленные перегородки 14 и 15, закрепленные, соответственно, на торцевых поверхностях пор- шня 13 и стенки 12 с образованием капиллярных полостей, заполненных частично жидкостью.

Промежуточные узлы 10 соединены между собой и с двигателями 1 и 2 поршнями. С корпусами 11 промежуточных узлов и поршнями жестко связаны соответственно упоры 16 и 17, установленные с возможностью взаимодействия со спутниками 18, закрепленными на перемещаемом объекте 19.

Работа двигателей 1, 2 и привода в целом основана на принципе ультразвукового капиллярного эффекта, который имеет место в том случае, когда ультразвуковой излучатель находится в соприкосновении с оболочкой, образующей капилляр.

Привод работает следующим образом.

При первоначальном включении ультразвукового излучателя 8,уже находящегося в соприкосновении с корпусом 3 двигателя 1, происходит втягивание его поршня 4 в корпус 3 на величину его рабочего хода т. Упор 17, связанный с поршнем 4, перемещает

первый спутник 18 на эту величину т, но поршень 4 связан с поршнем 13 ближайшего промежуточного узла 10. Этим движением поршень 13 этого узла вытягивается из

его корпуса 11, поэтому по окончании движения поршня 4, он приходит в соприкосновение торцами своих цилиндрических перегородок с внутренней торцевой поверхностью корпуса 3. В этот момент ультразвуковая волна передается через тело корпуса 3 и поршня 4 от двигателя 1 на тело поршня 13 узла 10, вызывая тем самым ультразвуковой капиллярный эффект в капиллярах с жидкостью уже ближайшего узла 10.

Вследствие этого происходит смещение влево корпуса 11 этого узла на его поршень 13 на туже величину г до соприкосновения этого корпуса с корпусом двигателя 1, Упор 16 смещает на величину г второй спутник

втягивание поршня 13с перемещением следующего упора 17, связанного с этим поршнем, и спутника 18. Далее аналогично происходит работа следующего промежуточного узла 10, и процесс дискретного линейного перемещения всех спутников 18 заканчивается вытягиванием поршня из неподвижного корпуса двигателя 2, оставляя между корпусом двигателя и корпусом последнего промежуто ного узла зазор, равный шагу т.

После завершения описанного цикла ультразвуковой излучатель 8 выключают, а ультразвуковой излучатель 9 включают. Весь описанный процесс повторяют в обратной последовательности, от двигателя 2 к двигателю 1 в первоначальное исходное положение привода без смещения неподвижного корпуса двигателя 1, оставляя у него зазор Т. При этом спутники 18 пропускаются подпружиненными собачками, уста- новленными в упорах 17 и 16, без их обратного смещения.

За следующим включением ультразву- кового излучателя 8 осуществляется следующее последовательное дискретное смещение всех спутников 18, при этом каждый упор 16 и 17, полностью сместив один спутник 18, входит в однонаправленное за- цепление со следующим спутником, так как расстояние между ними также равно т и т.д., последовательно смещая каждый из них на величину г за одно включение ультразвукового излучателя 8,

Формула изобретения

Привод микроманипулятора, содержащий основной линейный двигатель включающий установленный на основании корпус, частично заполненный жидкостью, ультразвуковой излучатель, состыкованный с корпусом, установленный в корпусе поршень и две группы концентрично расположенных цилиндрических перфорированных перегородок, образующих -капиллярные полости, при этом перегородки одной группы закреплены на внутренней торцевой поверхности корпуса, а другой - на торцевой поверхности поршня, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей за счет увеличения числа дискретных перемещений объекта манипулирования, он снабжен спутниками, предназначенными для их установки на объекте манипулирования, упорами, аналогичным основному дополнительным линейным двигателям, корпус которого установлен на

основании, и по крайней мере одним промежуточным узлом, установленным между поршнями основного и дополнительного двигателей и выполненным в виде корпуса,

частично заполненного жидкостью и разделенного поперечной стенкой на две равные части, двух поршней, установленных внутри каждой части корпуса, и четырех групп концентрично расположенных цилиндрических

перфорированных перегородок, образующих капиллярные полости,, при этом две группы перегородок закреплены по обе стороны разделяющей корпус стенки, а две другие расположены смежно первым и закреплены на торцевых поверхностях поршней, причем двигатели и промежуточные узлы соединены между собой соответствующими поршнями с возможностью взаимодействия их с корпусами,, при этом упоры

жестко связаны соответственно с корпусами промежуточных узлов и с поршнями с возможностью взаимодействия со спутниками.

фиг. 2