Многокомпонентный -координатный датчик (его варианты)

(46) 15.10.85. Б юл. У 38 70 3 ай М госуддрственныи номитет сссрПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) 1. Колискор А.Ш. - Станки и и струмент, 1982, У 12, с. 21-24.2. Авторское свидетельство ССС Р 974155, кл. С 01 Ь 1/22, 1981.(57) 1. Многокомпонентный 1 -координатный датчик, содержащий два фланца, преобразователи деформаций, установленные на шести стержнях, соединенных концами с фланцами черезсферические шарниры, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью упрощения конструкции посредством унификации узлов, шарниры размещены на каждом фланце в шести несовпадающихточках.1185128 2. Многокомпонентный 1 -координатный датчик, содержащий два фланца, преобразователи деформаций, установ- ленные на шести стержнях, соединен-ных концами с фланцами через сферические шарниры, о т л и ч а ю щ и й - с я тем, что, с целью упрощения конструкции, шарниры размещены на каждом фланце в четырех или пяти точках, каждая точка соединена не более чем двумя стержнями. 3. Многокомпонентный 1 координатный датчик, содержащий: два фланца, преобразователи деформаций, установленные на шести стержнях, соединенных концами с фланцами через сферические шарниры, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения конструкции, шарниры размещены на одном фланце в пяти точках, а на другом - в шести точках, каждан точка соединена не более чем двумя стержнями. Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано при очувствлении промьппленных роботов,Известны датчики векторов силы и момента, содержащие два фланца и измерительные преобразователи силы 1Недостатком данных устройств является их сложность.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату О к предложенному является датчик векторов силы и момента (многокомпонентный-координатный датчик), содержащий два фланца, измерительные преобразователи деформации, установленные 15 на шести стержнях, соединенных концами с ланцами через сферические шарниры 2 .Недостатки известного датчика заключаются в относитвльной сложности 2 О его конструкции, вызванной наличием сферического шарнира, в котором сходятся три стержня.Цвлью изобретения является упрощение датчика путем унификации шарнир ных узлов. 4. Многокомпонентный 1 -координат" ный датчик, содержащий два фланца, преобразователи деформаций, установ" ленные на шести стержнях, соединенных концами с фланцами через сферические шарниры, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью упрощения конструкции, шарниры размещены на одном фланце в трех точкаМ, а на другом - в четырех, пяти или шести точках, каждая точка соединена не более чем двумя стержнями.5, Многокомпонентный Р -координатный датчик, содержащий два фланца, преобразователи деформаций, ус-, тановленные на шести стержнях, соединенных концами с фланцами через сферические шарниры, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения конструкции, шарниры размещены на одном фланце в четырех точках, а на другом - в пяти или шести точках; каждая точка соединена не болеечем двумя стержнями. Поставленная. цель достигается тем,что в первом варианте многокомпонентного 1 -координатного датчика, содержащем два фланца, преобразователи деформаций, установленные на шести стержнях, соединенных концами с фланцами через сферические шарниры, шарниры размещены на каждом фланце в шести точках.Во втором варианте многокомпонентного-координатного датчика шарниры размещены на каждом фланце в четырех или пяти точках, и каждая точка соединена не более чем двумя стержнямиВ третьем варианте многокомпонентного-координатного датчика шарниры размещены на одном из фланцев в пяти точках, а на другом - в шести точках, каждая точка соединена не более чем двумя стержнями.В четвертом варианте многокомпонентного 4 -координатного датчика шарниры размещены на одном иэ фланцев в трех точках, а на другом - в четырех, пяти или шести точках, каж118513дая точка соединена не более, чем двумя стержнями.В пятом варианте многокомпонентного 1-координатного датчика шарниры размещены на одном из фланцев в четы-рех точках, а на другом - в пяти или шести точках, каждая точка соединена не более чем двумя стержнями. Общими в условиях работоспособ ности всех вариантов датчика является то, что число точек на каждом из фланцев должно быть не менее трех и они не должны лежать на одной прямой. При этом недопустимо пересечение 1 в одной точке более трех стержней, расположение в одной плоскости более трех стержней, параллельность трех стержней и пересечение трех других в одной точке; расположение всех стержней в двух плоскостях.На фиг.1 изображена схема много- компонентного-координатного датчика, вариант 1; на фиг.2 и 3 - схемы датчиков, вариант 2; на фиг.4 - д то же, вариант 3; на фиг.5, 6 и 7 то же, вариант 4; на фиг.8, 9 - то же, вариант 5, на фиг. 10 - датчик, установленный на руке робота.Многокомпонентный 1 -координатный датчик содержит фланцы 1 и 2, преобразователи 3 деформаций, установленные на шести стержнях 4-9, соединякнцих фланцы 1 и 2 посредством сферических шарниров 10. Стержни 4-9ф 35 образуют геометрически неизменяемую структуру, совокупность длин стержней 28 44-9 и их расположение однозначно характеризуют взаимное расположениефланцев 1 и 2, причем ни один изэтих стержней не может быть изъятбез нарушения взаимной привязки фланцев 1 и 2.Датчик 11 установлен на руке робота (фиг. 10), содержащей шарниры12, звенья 13 и схват 14, причемдатчик 1 установлен так, что фланец1 связан со схватом 14, а фланец 2 со звеном 13 руки робота.Датчик работает следующим образом.При приложении нагрузки к схвату14 на фланец 1 также передается нагрузка (сила или момент, или и сила,и момент) и в стержнях 4-9 возникаютосевые силы, уравновешивакицие нагрузку, которые фиксируются преобразователями 3 деформации,Поскольку взаимное расположениестержней 4-9 известно, то по формулам теоретической механики можно рас"считать вектор равнодействующей шестисил и вектор момента, которые характеризуют нагрузку, приложенную кфланцу 1.Таким образом, при приложении нагрузки к схвату датчик (все варианты) определяет векторы силы и момен"та, что может быть использованодля очувствления робота, например,при сборкеПрименение изобретения в роботах,построенных с использованием 1 -координатных систем, упрощает системууправления.ректор С.Шекмар Заказ 6 46/35 Тираж 896ВНИИПИ Государственного комитетапо делам изобретений и открыти И 3035, Москва, Ж, Раушская наб Подписно