Манипулятор
Изобретение относится к машиностроению, в частности к манипуляторам для различного рода процессов манипулирования объектами в пространстве. Целью изобретения является расширение технологических возможностей путем разгрузки привода от внешних поперечных нагрузок и повышение точности позиционирования путем обеспечения линейной характеристики привода. Работа устройства состоит в перемещении схвата 4 относительно основания 1 на основе преобразования кольцевыми пьезоэлектрическими элементами 5 энергии электрического напряжения в механическую энергию деформации этих элементов, находящихся в сжатом состоянии под действием предварительно натянутых пружин 9 и 10, разгружающих элементы 5 от деформации изгиба. Выполнение элементов 5 кольцевой формы исключает нелинейный характер работы привода. 2 з.п.ф-лы, 3 ил.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР 1 (21) 4306208/25-08 (22) 14.09.87 (46) 07.10.89. Бюл. № 37 (71) Научно-производственное объединение «Спецтехоснастка» (72) В. Е. Фабриков и Э. А. Бабенко (53) 621-229.7 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1450996, кл. В 25 J 7/00, 1987. (54) МАНИПУЛЯТОР (57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к манипуляторам для различного рода процессов манипулирования обьектами в пространстве. Целью изобретения является расширение технологических ÄÄSUÄÄ 1512764 А 1 2 возможностей путем разгрузки привода от внешних поперечных нагрузок и повышение точности позиционирования путем обеспечения л и ней ной ха рактер истики привода. Работа устройства состоит в перемещении схвата 4 относительно основания 1 на основе преобразования кольцевыми пьезоэлектрическими элементами 5 энергии электрического напряжения в механическую энергию деформации этих элементов, находящихся в сжатом состоянии под действием предварительно натянутых пружин 9 и 10, разгружающих элементы 5 от деформации изгиба. Выполнение элементов 5 кольцевой формы исключает нелинейный характер работы привода. 2 з. и. ф-лы, 3 ил. 1512764 15 формула изобретения Изобретение относится к машиностроению, в частности к манипуляторам для различного рода процессов манипулирования объектами в пространстве. Цель изобретения — расширение технологических возможностей путем разгрузки привода от внешних поперечных нагрузок и повышение точности позиционирования путем обеспечения линейной характеристики привода. На фиг. 1 изображен манипулятор, общий вид; на фиг. 2 — расположение электродов; на фиг. 3 — возможные перемещения манипулятора. Манипулятор содержит основание 1, на котором закреплен фланец 2 и выходное звено 3 со схватом 4. Привод перемещения выходного звена выполнен в виде пакета плоских кольцевых пьезоэлектрических элементов 5. На торцовых поверхностях каждого элемента 5 расположены электроды 6 для подачи положительного заряда и электроды 7 для подачи отрицательного заряда. Средство 8 для упругого сжатия пакета элементов 5 расположено между выходным звеном 3 и фланцем 2 и выполнено в виде цилиндрических пружин 9 и 10, ввинченных одна в другую. Концы пружин жестко соединены с выходным звеном 3 и фланцем 2. Пакет элементов 5 расположен внутри пружин. Положительные электроды 6 выполнены в виде изолированных друг от друга кольцевых секторов, расположенных на одном из его торцов. Сжатие элементов 5 между собой достигается предварительным растяжением пружин 9 и 10 в осевом направлении, что обеспечивает разгрузку привода от деформаций изгиба при консольной схеме нагружения выходного звена. Выполнение элементов 5 кольцевой формы в значительной степени исключает нелинейный характер их работы, вызванный концентрацией механических напряжений, при изгибной деформации на периферийных частях этих элементов. Выводы 11 положительных электродов 6 размещены внутри пакета. Отрицательные электроды 7 выполнены в виде кольца, расположенного на другом торце элемента 5. Выводы 12 отрицательных электродов 7 выполнены в виде скользящих контактов (щеток), замыкающихся на средство 8 и размещенных в межвитковом пространстве пружины 10. Выводы 11 и провода электропитания привода схвата подключены к блоку управления. Работа устройства заключается в перемещении схвата 4 относительно основания манипулятора на основе преобразования кольцевыми пьезоэлектрическими элементами энергии электрического напряжения в механическую энергию деформации элементов 5, Под воздействием напряжения, подаваемого на электроды 6 и 7 по определенной программе, в них возникают частичные деформации, которые суммируются по длине цилиндрического пакета, вызывая его изгиб в необходимом направлении. Изгиб средства 8 вызывает перемещение выходного звена 3 со схватом 4 в необходимую точку пространства. 1. Манипулятор, содержащий установленное на основании выходное звено и привод его перемещения, выполненный в виде расположенного между этим звеном и основанием пакета плоских пьезоэлектрических элементов, на одной поверхности каждого из которых расположен сплошной электрод„а на другой — электрод, разделенный на сектора, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей путем разгрузки привода от внешних поперечнь1х нагрузок и повышения точности позиционирования путем обеспечения линейной характеристики привода, он снабжен средством для упругого сжатия пьезоэлектрических элементов в осевом направлении, а сами пьезоэлектрические элементы выполнены кольцевой формы. 2. Манипулятор по п. 1, отличающийся тем, что выводы электродов одной полярности кольцевых пьезоэлектрических элементов выполнены в виде скользящих контактов, связанных через средство для упругого сжатия с землей. 3. Манипулятор по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что средство для упругого сжатия пьезоэлектрических элементов выполнено из нескольких пружин, ввинченных одна в другую. 1512764 Составитель Ф. Майоров Редактор В. Данко Техред И. Верес Корректор Л. Патай Заказ 5930/14 Тираж 778 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101
