Модуль манипулятора

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ) Заявлено 13.08.80 (21) 298 присоединением заявки М 2 2874/08 еударственный комнте 23) Приоритет аеоам нзооретеннй 3) УДК 62-229 .72(088.8) ,Опубликовано 23.05.82. Бюл Дата опубликования описани етень28.05.82 и открыт(72) Авторы изобретени Л. Хомерики водственное ббъеющение ернетики АН Грузинскойбилисское станкостроительное про Станкостроитель и Институт к 71) Заявител(54) МОДУЛ Ъ МАНИПУЛЯТО рудняет егопуляторов.Известен также модуль манипулятора,содержащий приводной элемент, выполненный в виде связанной с источником питаниядвухслойной пластины, выполненной из жестко связанных между слоев материалов снеодинаковым коэффициентом линейногорасширения. При подключении питания приводной элемент обеспечивает взаимное пе 10ремешещение входного и выходногозвеньев 3.Недостатком этого модуля является низкая точность относительного поворота звеньев, а также то, что при выполнении двухслойной пластины, например в виде спира 15 ли, габариты модуля увеличиваются.Цель изобретения - устранение указанных недостатков,Цель достигается за счет того, что звенвыполнены в виде полых цилиндров, усновленных соосно один в другом с возмож 20нностью вращения, причем двухслоиная пластина установлена на наружной поверхностивнутреннего цилиндра, при этом один конецпластины жестко связан с наружным цилиндром, а другой конец - с внутренним. ья та Изобретение относится к машиностроению, а конкретно к манипуляторам и промышленным роботам, и предназначено для обслуживания процессов перемещения и манипулирования в пространстве предметами, заготовками, инструментами и т. д.Известен модуль манипулятора, содержащий входное и выходное звенья, а также приводной элемент, выполненный в виде ленть; из термочувствиетльного материала. При подключении питания приводной элемент обеспечивает линейное и вращательное от носительное переиещение входного и выходного звеньев 1 .Недостатками данного устройства являются относительная сложность конструкции, а также то, что отсутствует возможность получения вращательного относительного перемещения входного и выходного звеньев без линейного перемещения.Известен приводной элемент, выполненный в виде биметаллической спирали, причем источником питания служит нагреватель Я. Недостатком данного устройства является относительно большие габариты, что заткпользование в модулях мани1-1 а фиг. 1 изображен модуль манипулятора, в котором слои пластины выполнены из терм очувствительного материала; на фиг. 2 -- то же, с пластиной из электрострикциоццых материалов.Слои двухслойной пластины могут быть 5 выполнены из термочувствительцых мате- риалов, а источник питания выполнен в виде цагрсвателя, который может быть установлец в полости внутреннего цилиндра. С елью интенсификации процесса охлажденияя ца поверхностях цилиндров могут быть выполнены сквозцыс отверстия.Помимо этого слои пластины могут быть выполнены из электрострикционных материалов, цри этом поверхности пластины покрыты токоцроводящей пленкой, а цилиндры 15 выцолцсцы из электроизолирующего материала.Полые механические цилиндры 1 и 2 соосцо расположены один в другом. С.одной стороны в отверстие цилиндра 2 ввинчена опорная заглушка 3, в отверстие которой установлена полая муфта-переходник 4. Другая муфта-переходник установлена с другого конца в цилиндре 1. Во внутренней полости цилиндраустановлена заглушка 5 с отверстиями: центральным и двумя по периметру (периферийные). Цилиндры 1 и 2 устацовлены с возможностью вращения в подшипниках скольжения 6. Во внутреннюю полость цилиндра 1 вдоль ее длины установлены шайбы 7 из термостойкого и электроизолирующего материала с отверстиями.В заглушку 5, в ее центральное отверстие вставлен стержневой электрод 8. Внутренцис стенки цилиндра 1 и электрод 8 образуот конденсатор, выступая в роли его обкладок. На наружную поверхность цилиндра 1 установлена спиральная термобиметаллическая пластина 9. Во внутренней полости цилиндра 1, опираясь на шайбы 7, расположен термоиндуктор 10, выполненный в виде спирали (фиг. 1).40Один конец пластины 9 крепитя на наружной поверхности цилиндра 1 посердством винта 1. Другой конец пластины крепится ца наружной поверхности цилиндра 2.Втулка-переходник 4 фиксируется посредством контргайки 12. Подшипник 6 фиксируется шайбами 13, а другой подшипник фиксируется в цилиндрах 1 и 2 посредством стопорного кольца 14 и шайбы 15.В теле цилиндров по периметру имеютсяотверстия 16 и 17 для свободного перемещения газообразной среды, находящейся в полостях цилиндров 1 и 2. Посредством электропроводов 18 и 19 (фиг. 1) подводится питание соответственно к обкладкам конденсатора (стержневый электрод 8 поверхность цилиндра 1) и к пластине 9.55Полые втулки-переходники 4 служат для соединения сустава к другим частям манипулятора. Подшипники 6 и шайбы 7 выпол 4нецы из термостойкого и электроизолирующего материала с малым коэффициентом трения.На фиг. 2 представлено выполнение модуля, когда пластина 9 выполнена из слоев одного и того же диэлектрика с наибольшей разницей значений эффекта электрострикции Между наружным и внутренним слоями (при нахождении пластины в электрическом поле 7). Пластина 9 снаружи покрыта тонкой токопроводящей пленкой. Пленка отсутствует лишь на торцевых и боковых поверхностях пластины 9.Источник создания электрического поля для пластины 9 подводится посредством провода 20.Все элементы модуля (фиг. 2) выполнены из электроизолирующего материала.Устройство работает следующим образом.При подключении источника питания или источника создания электрического поля (фиг. 2) слои двухслойной пластины 9 удлиняются, причем наружный слой удлиняется больше, чем внутренний, за счет чего происходит изгиб пластины в сторону внутреннего слоя. За счет того, что двухслойная пластина 9 навита на внутренний цилиндр 1, а концы ее жестко связаны соответственно один с наружным полым цилиндром 2, а второй - с внутренним 1, будет происходить взаимный, поворот цилиндров 1 и 2 в подшипниках.При отключении источника питания, происходит возврат цилиндров 1. и 2 в исходное положение,Нагрев термобиметаллической пластины 9 (фиг. 1) производится косвенно посредством термоидуктора 10, к которому подво-. дится электропитание в виде токов высокой частоты. Навитая на наружную поверхность цилиндра 1 и закрепленная на двух цилиндрах 1 и 2 пластина 9 под действием тепла будет обеспечивать поворот указанных цилиндров друг относительно друга в подшипниках 6.Раз гибание пластины 9 вызывается ее принудительным охлаждением. Для этого отключают термоиндуктор 10 и включают цепь конденсатора, для чего подводят высокое напряжение к его обкладкам (стержневый электрод 8 - поверхность цилиндра 1). Происходит движение среды; вызываемое ионизацией среды, находящейся между обкладками конденсатора. Посредством движения среды происходит отбор тепла от массы всего устройства. Тепло уносится через отверстия 16 и 17 в цилиндрах.В случае, представленном на фиг. 2, внешний слой пластины 9 с большим значением эффекта электрострикции при создании электрического поля будет увеличивать удлинение внутреннего слоя, а внутренний слой с меньшим значением эффекта электрострикции будет уменьшать удлинение внешнего слоя, В результате пластина 9 изогнется929431 5в сторону слоя с меньшим значением эффекта электрострикции. Навитая на наружную поверхность цилиндра 1 и закрепленная на двух цилиндрах при создании электрического поля будет обеспечивать поворот указанных цилиндров друг относительно друга в подшипниках.При отключении источника напряжения происходит возврат цилиндров 1 и 2 в исходное положение, так как исчезнет причина возникновения эффекта электрострикции. 10Применение предложенного модуля позволяет простыми средствами осуществлять достаточно точное и надежное позиционирование подвижных звеньев манипулятора. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе. Авторское свидетельство СССР688329, кл. В 259/00, 978,2. Кашпар ф. Термобиметаллы в электротехнике. М., - Л., Государственное энергетическое издательство, 1961, с. 382 в383.3. Авторское свидетельство СССР по за 20 явке2918494/25 - 08, кл. В 25 . 3/04,1980,Формула изобретения 0г Составитель Т. Техред А. Бойкас Тираж 1082 Государственног лам изобретений ква, Ж - 35, Ра Патент, г. Ужгахина орректор Л. БокшанодписноеССР едактор Н. Пушненков аказ 3111/21 о комитета Си открытий ушская наб., ород, ул. Про ВНИИПИ по д 113035, Мо лиал ППП4/5тная,Модуль манипулятора, имеющий снабженные втулки-переходниками звенья и приводной элемент в виде связанной с источником питания и выполненный, например,6в виде спирали, двухслойной пластины из жестко соединенных между собой слоев материалов с неодинаковым коэффициентом линейного расширения, отличающийся тем, что с целью сокращения габаритов и повышения точности, звенья выполнены в виде полых цилиндров, установленных соосно один в другом с возможностью относительного вращения, причем двухслойная пластина установлена на наружной поверхности внутреннего цилиндра и один конец ее связан с наружным цилиндром, а другой - с внут- ренним