Модуль манипулятора

 

Использование: в машиностроении, в частности в промышленных роботах в качестве привода. Шток посредством пластин 2 и 9 жестко связан с направляющими 3 и 4, по которым перемещается каретка 5, на которой закреплен пневмопривод, тормозные головки 6 и 7 и датчик обратной связи. Упругий элемент 10 закреплен между пластинами 2 и 9 и выполнен в виде набора плоских лент, между которыми расположены фрикционные вставки, неподвижные в направлении оси перемещения штока пневмоцилиндра. Тормозные головки выполнены в виде электропневмопреобразователя, состоящего из мембраны и толкателя, имеющего возможность контактировать с упругими элементами. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s .В 25 J 9/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4 Ч

Ql у ! о

О (21) 4926920/08 (22) 08,04.91 (46) 23,11.92. Бюл, N 43 (71) Севастопольский приборостроительный vHcmTyT (72) В.Я.Копп, А.В.Коростелев, А,Н.Круговой, Б.В,Погорелов и И.Б.Харин (56) Ямпольский Л.С. и др. Промышленная робототехника, Киев, Техника,-1984, с.102, р.5,3-б. (54) МОДУЛЬ МАНИПУЛЯТОРА (57) Использование: в машиностроении, в частности в промышленных роботах в качестве привода. Шток посредством пластин 2

„,5U „, 1776556 А1 и 9 жестко связан с направляющими 3 и 4, по которым перемещается каретка 5, на которой закреплен пневмопривод, тормозные головки 6 и 7 и датчик обратной связи.

Упругий элемент 10 закреплен между пластинами 2 и 9 и выполнен в виде набора плоских лент, между которыми расположены фрикционные вставки, неподвижные в направлении оси перемещения штока пневмоцилиндра. Тормозные головки выполнены в виде электропневмопреобразователя, состоящего из мембраны и толкателя, имеющего возможность контактировать с упругими элементами. 3 ил, 1776 55б

10

20

50

Изобретение относится к машиностроенин), в частности к элементам промышленных роботов, и может быть использовано в качестве привода пйевматических автоматизированных машин, Известны пневмопривод с пневмомеханическим фрикционным устройством, взаимодействующим с дополнительной штангой, связанной со штоком пневмоцилиндра Филипов И.Б, Тормозные устройства пневмоприводов. -Л.: Машиностроение, Ленинград,отд-ние, 19S7. — с.20, рис.1,106); пневмопривод, состоящий из пневмоцилиндра, шток которого соединен с направляющей, связанной с датчикам обратной связи, и фрикционного тормоза с пневмоприводом.

Недостатками указанных устройств являются низкая точность позиционирования, .узкий диапазон регулирования скорости, приводы отличаются большими объемами пневматических камер фрикционных тормозов, что снижает их быстродействие, не имеют возмо>кности шагового перемещения.

Наиболее близким по технической сущности решением является импульсный пневматический позиционер (прототип) (Промышленная робототехника), содержащий шток с внутренними каналами и составной поршень, каждая из двух одинаковых секций которого расположена между двумя дисками, жестко связанными со штоком, в секцию входит эластичное кольцо С-образного профиля. фрикционное кольцо и корпус-кольцо, между корпусом-кольцом и эластичным кольцом каждой секции аразуется камера, связанная через каналы в штоке с распределителем.

Данное устройство обладает теми же недостатками, которые присущи описанным выше аналогам, за исключением возможности шагового перемещения.

Целью изобретения является упрощение конструкции и расширение функциональных возможностей за счет введения упругого элемента между тормозными головками и штоком, расширяющего диапазон регулирования скорости и точность позиционирования.

Цель достигается тем, что пневмопривод, шток которого жестко связан с направЛяющими, снабжен двумя тормозными головками, а к концам направляющей жестко закреплен упругий элемент, установленный с возможностью контактирования с фрикционными элементами тормозных головок. причем упругий элемент выполнен в виде набора плоских лент, между которыми расположены фрикционные вставки, неподвижные в направлении перемещения штока, а тормозная оловка выполнена в виде мембранного привода, совмещенного с электроп невмоп реобразователем.

При сравнении известных модулей манипуляторов с предлагаемым видно, что последний обладает новыми техническими свойствами, которые заключаются в малости объема пневматических камер и хода штоков фрикционных тормозов, возможности регулирования величины шага перемещения, что позволяет повысить быстродействие. расширить диапазон регулирования скорости, повысить точность позиционирования.

Отличительные признаки являются существенными, так как в прототипе в силу наличия значительных объемов пневматических камер фрикционных тормозов, сложности регулирования величины шага перемещения достичь поставленных целей невозможно.

На фиг.1 представлен модуль манипулятора; на фиг.2 — то же; на фиг.3 — тормозная головка.

Модуль манипулятора (см. фиг.1 и 2) содержит пневмопривод 1, шток которого посредством пластин 2 и 9 жестко связан с направляющими 3 и 4, на которых также установлена каретка 5 с воэможностью относительного перемещения и жестко свяэанная с пневмоприводом, На каретке закреплены две тормозные головки 6 и 7.

Упругий элемент 10 закреплен между пластинами 2 и 9 с помощью двух винтов 8 с возможностью регулирования степени его натяжения и выполнен в виде набора плоских лент 10 (фиг,3), между которыми расположены фрикционные вставки 11, жесткие в направлении перемещения штока пневмоцилиндра 1, Тормозные головки состоят из корпуса, элекропневмопреобразователя 12, мембраны 13 с жестким центрам и сферическим толкателем 14, имеющим возможность контактирования с упругими элементами 10 через вставки 11. К пластинам 2 и 9 закреплена линейка оптоэлектронного датчика перемещения 15, корпус которого связан с кареткой 5, Модуль манипулятора работает следующим образом. Допустим, чта шток пневмопривода с направляющими и упругим элементом находятся в крайнем левом положении и их необходимо переместить слева направо на заданную величину. Для этого в левую полость пневмоцилиндра пневмопривода 1 подается давление, в результате за счет усилия, развиваемого пневмоцилиндром, осуществляется быстрое перемещение. При подходе к точке позиционирования подается давление с помощью лактропнев1776556 мопреобразователя в надмембранную полость тормозной головки 7, толкатель которой сжимает фрикционные вставки 11, осуществляя торможение. Для дальнейшего точного перемещения срабатывает тормоз- 5 ная головка 6, а затем головка 7 отпускает. В результате этого осуществляется перемещение на один шаг, равный величине упругой деформации плоских лент 10 между тормозными головками. Для совершения 10 последующих шагов необходимо, чтобы срабатывала голоВка 7, отпускала и срабатывала головка 6 и затем вновь отпускала головка 7. Процесс позиционирования прекращается когда расстояние между текущей 15 координатой и заданной станет меньше величины шага. В этом случае осуществляется фиксирование упругого элемента обеими тормозными головками.

При "проскакивании" точки позициони- 20 рования на стадии быстрого перемещения происходит пошаговое перемещение в обратном направлении, Устройство обладает следующими преимуществами, высоким быстродействием и 25 широким диапазоном регулирования скорости, что обусловлено малым обьемом пневматических камер. и практи вски нулевым ходом штоков тормозных головок. а также возможностью регулирования величины шага перемещения за счет изменения расстояния L между тормозными головками и степени натяжения упругого элемента, Формула изобретения

Модуль манипулятора, содержащий пневмопривод, шток которого жестко связан с направляющими, и упругий элемент, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и упрощения конструкции, он снабжен двумя электропневмопреобразователями и двумя тормозными колодками, имеющими каждая фрикционные вставки и мембрану, а упругий элемент связан с направляющей и выполнен в виде набора плоских лент, между которыми расположены фрикционные вставки тормозных головок, а мембраны этих головок связаны с соответствующими электропневмопреобраэователями.

1776556

Составитель Э. Рогачева

Техред M.Mopãåíòàë Корректор М. Керецман

Редактор Т. Иванова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 4094 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР .

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5