Устройство позиционирования исполнительного органа

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) И 1) 130670 5 1 9/О ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 2 Д ф 11, 1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Центральный научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт робототехники и технической кибернетики приЛенинградском политехническом институте(54) УСТРОЙСТВО ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО ОРГАНА(57) Изобретение относится к машиностроению, конкретно к механизмам точного позиционирования выходных звеньев роботов,манипуляторов и других устройств. Цельюизобретения является улучшение эксплуатационных характеристик. Устройство позиционирования исполнительного органа содержит неподвижный корпус 1, имеюший газостатические опоры 2, в которых установлено выходное звено 3 с возможностью линейного перемещения, механизм перемещения выходного звена 3, выполненный в виде гибкой ленты 4 и приводного барабана 6, а также средство пассивного управления движения выходного звена 3, выполненного в виде двух диаметрально расположенных относительно приводного барабана 6 газостатических опор 7 и 8. Газостатическая опора 7 жестко закреплена в корпусе 1, а газостатическая опора 8 установлена в направляющей 9 корпуса 1 с возможностью линейного перемещения и поджата к рабочей поверхности приводного барабана 6 посредством дополнительно введенного упругого элемента 10. 3 ил.С:Изобретение относится к машиностроению, конкретно к механизмам точного позиционирования выходных звеньев роботов. манипуляторов и других устройств.Цель изобретения - улучшение эксплуатационных характеристик за счет снижения мощности привода, уменьшения потерь на трение между подвижными частями устройства и уменьшения износа рабочих поверхностей.На фиг. 1 изображена схема устройства позиционирования исполнительного органа; на фиг. 2 - схема сил, действующих на приводной барабан и гибкую ленту в исходном заторможенном состоянии; на фиг. 3 - то же, в рабочем состоянии.Устройство позиционирования исполнительного органа содержит неподвижный корпус 1, имеющий основные опоры 2 скольжения с газовой смазкой (газостатические), в которых установлено выходное звено 3 с возможностью линейного перемещения.Механизм перемегцения выходного звена 3 выполнен в виде передачи с гибкой связью, включающей гибкую ленту 4, концы которой закреплены на концах выходного звена, а ее средняя часть огибает пассивные ролики 5 и приводной барабан 6.Средство пассивного управления движения выходного звена 3 выполнено в виде двух диаметрально расположенных относительно приводного барабана 6 газостатицеских опор 7 и 8, одна из которых (7) жестко закреплена в корпусе 1, а другая (8) установлена в направляющей 9 корпуса 1 с возможностью линейного перемещения в направлении, перпендикулярном оси приводного барабана 6, и поджата к рабочей поверхности приводного барабана 6 посредством дополнительно введенного упругого элемента 10, например пружины. Гибкая лента 4 закреплена на концах выходного звена 3 и натянутая силой предварительного натяжения уложена между рабочими поверхностями соответственно приводного барабана 6 и подвижной газостатицеской опоры 8 средства пассивного управления движения.В исходном положении (при отсутствии в газостатических опорах 2, 7 и 8 рабочего газа под давлением) между поверхностями приводного барабана 6 и гибкой ленты 4, поверхностями гибкой ленты 4 и газостатической опоры 8, поверхностями газостатической опоры 7 и приводного барабана 6 действуют силы сухого трения г:р, обусловленные силой поджатия Г подвижной газостатической опоры 8 приводного барабана, силой предварительного натяжения Х гибкой ленты 4 и коэффициентом сухого трения ), т, е. ГР=1(Г,1 Ч,т. Все эти характеристики выбраны таким образом, чтобы силы трения удерживали выходное звено 3 в заторможенном состоянии, т. е. выходное звено 3 должно оставаться неподвижным при воздействии случайных внешних сил.Устройство работает следующим образом.Г 1 еред началом вращения приводного барабана 6 в полости газостатических опор 2, 7 и 8 подается под давлением рабочий газ, который через капиллярные отверстия попадает в рабочий зазор соответственно между поверхностями газостатических опор 2 и выходного звена 3, газостатической части опоры 7 и рабочей поверхности приводного барабана 6, газостатической опоры 8 и 10 частью поверхности гибкой ленты 4, огибающей приводной барабан 6. Между перечисленными поверхностями создается пленка газа, находящегося при некотором повышенном давлении, исключающем непосредственный контакт этих поверхностей. Таким образом создается условие для работы газо- статических опор, силы трения Е.р в которых во много раз меньше по сравнению с сухим трением. При этом между поверхностями приводного барабана 6 и огибаюгцей его гибкой ленты 4 остается сухое трение, обеспецивающее такую силу трения (Гср), величина которой обусловлена необходимостью преобразования вращательного движения приводного барабана 6 в поступательное движение выходного звена 3 без проскальзывания гибкой ленты 4 и передачи выходному звену 3 требуемого усилия. Это достигается подбором величин силы предварительного натяжения М гибкой ленты 4, давления рабочего газа Р в зазоре между газостатицеской . опорой 8 приводного барабана и поверхностью гибкои леннты 4 и, соответственно, силы 1. поджатия газостатицеской опоры 8 приводного барабана 6 к гибкой ленте 4. При этом должно соблюдаться условие РЯ= Г,35 где Р - давление рабочего газа в зазоремежду гибкой лентой 4 и газостатической опорой 8 приводного барабана;40 Я - площадь проекции рабочей поверхности газостатической опоры 8 приводного барабана на горизонтальную плоскость;Г - сила поджатия газостатической опоры 8 приводного барабана.45 Давление рабочего газа Р в зазоремежду газостатической опоройи приводным барабаном 6 определяется величиной силы натяжения М гибкой ленты 4 и дав.лением Рь При выполнении описанных условий устройство приходит в рабочее состояние, при котором силы трения, препятствующие перемещению выходного звена 3 относительно неподвижного корпуса 1, имеют крайне малые значения, а силы трения между приводным барабаном 6 и гибкой лентой 4 остаются большими и достаточными для передачи движущего усилия от приводного устройства к выходному звену 3.Величины полученных сил трения больше,)иг. 2 еиг.З Составитель И. Ьакулина Редактор М. Петрова Техред И. Верее Коррсктор М. Шароши Заказ361/11 Тираж 954 11 одписнос ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изовптений и открытий 13035, Москва, Ж - 35, Раушская нап., д. 4,5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, уг. 11 роектная. 4чем у сил трения, получаемых только за счет сил натяжения Х гибкой ленты.Вращающийся приводной барабан 6 с помощью указанных сил трения протягивает гибкую ленту 4, которая перемещает выходное звено 3. В точке позиционирования приводной барабан 6 останавливается по сигналу от управляющего устройства, одновременно прекращается подача рабочего газа к газостатическим опорам 2, 7 и 8 и за счет резко возросших сил трения между газостатическими опорами 2, 7 и 8 и поверхностями подвижных элементов выходное звено 3 устройства надежно фиксируется в точке позиционирования. Устройство позиционирования исполнительного органа, содержащее корпус с направляющей и основными опорами, в которых установлено выходное звено с возможностъю его линейного перемсцецц 51, ц механизм перемещения выходного звена, в 1- полненный в виде передачи с гибкой связью, включающей гибкую ленту, закрепленную своими концами на выходном звсцс, и приводной барабан, отлинающеес) тем, цто, с целью улучшения эксплуатационных характеристик, оно снабжено средством пассивного управления движения вьходцого звсна, выполненным в виде двух диамстраль но расположенных относительно приводногобарабана газостатических опор, одна из которых жестко связана с корпусом, и другая установлена в направляющей корпуса с возможностью линейного перемещения и поджата к рабочей поверхности приводного бара бана посредством дополнительно введенногоупругого элемента, причем средняя часть гибкой ленты указанной передачи )азмсщсга между рабоцими поверхностями соответственно приводного барабана и подвцжцой га- ЗОСТдТИЧЕСКОЙ ОПО)Ы, Г 1)И ЭТОМ ОСЦОВЦЬЦ) ОПО- ры выполнены также газостатицсскцми.