Привод относительного поворота звеньев манипулятора

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК В 25 Д 9/18//В 25 .1 17/О ЗОБРЕТЕНИЯ ОПИСА Н АВТОРСИО 90, а система управлени в виде программного блок выходами, датчика положе ка сравнения, один из вх выполнен с тремяя оси,б рудово кий ин иколаотосоединен с датчиком положения си и первым г с блока, двух б равляющего им мента, входы дом блока сра вход которого вого блока фо щего импульса ния, первый связан с вто блока, второ гратора, а т релейного эл ы с выхоора,дом перляюоторых соедине нения, интегра соединен с вых рат ировани трех бл упраов уиз 49 нож вход первог рым выходом й вход - с ретий вход емента, бло оторых аммно гом инте- ходом яти,прогр ыходо с вы па оединен с выхормирования управ- другой - с датчиумматора, один ен с выходом перия, а другой - сблоков формироой и синусоидалькоторого со блока фопульса, а и в дои вто ляюшего м положения о ход которого соедин ого блока умножен ыходом блока памяти ания косинусоидальн нои функции, входы которых соединены с выходом сумматора, а также двухусилителей, при этом выход каждогоблока формирования функций через последовательно соединенные второйблок умножения, первый усилитель ипоследовательно соединенные третийблок умножения и второй усилительподключен к обмотке электромагнита,а входы второго и третьего блоковумножения соединены с третьим выходом программного блока,ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ У СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Дальневосточный ордена ТКрасного Знамени политехничесститут им. В.В. Куйбышева и Невский ордена Трудового КраснЗнамени кораблестроительный итут им. адм. С.О. Макарова(54) (57) ПРИВОД ОТНОСИТЕЛЬНОГО ПОВОРОТА ЗВЕНЬЕВ МАНИПУЛЯТОРА, содержащий установленную на основании свозможностью поворота ось, жесткосвязанную с одним из звеньев,два постоянных магнита и два электромагнита, соединенных с системой управления, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью расширения технологических возможностей путем увеличенияколичества точек позиционирования иуменьшения габаритов, постоянныемагниты выполнены в виде двух секторов, расположенных в одной плоскости по обе стороны от оси, жесткосвязаны с этой осью и намагниченыпараллельно оси во встречном одинотносительно другого направлении,электромагниты выполнены двухполюсными и закреплены на другом звенепараллельно друг другу по обе стороныот секторов так, что их полюса повернуты один относительно другого на выходом программноголоков формирования уппульса и релейного эле Изс 1 бтэететтие относится к машинспстроению, в частности к тттэомьтттптетт-. ным роботам, и может сбытт использовано для автоматизации технологических ттрсэт.тессов,.Цель езобтэетенкя - расВтРрение те нологических воэможностей манипуля= ,орз путем увеличения количества то чек познциопировяиия и ;меньюение габаритов.Ня фиг, 1 показанривод общий вид на фиг, 2 - функциональная схе мя управления. 1 "Осч 2рых соединены с выходом сумматора1, и двух усилите:тей 24 и 25, приэто. выход кяэсдогсэ блока 22 и 23формирования Функт;ий через последот:,ательно соединенные блок 18 умножения и усилитель 2, а также блок 19умножения и усилитель 25 соединенсоотвстственно с обмоткой 8 и 9 элек:ромятттитов. Вторые входы блоков 1819 умножения подключены к третьему выхсду программного блока 10,Устройство работает следующим образомУстройство содержит установленную на звене 1 с возможностью поворота ось ,. жестко связанную со зве ном 3, два постоянных магнита 4 и 5, выполненных ь вттде двух секторов, расположенных в одной плоскости по обе стороны от оси 2, жестко с ней связанных тт намагниченных пяраллеттт: -но оси во встречном один относительно другого направлении, Два двухполюсных электромагни 1 г, закрепленных па основании параллельно друг другу по обе стороны от постоянных магнитов 4 и 5 так, что их полюса 6 и 7 повернуты один относительно,.цругого на 90 . 0 бмотки 8 и 9 электромагни тов соединены с системой утсравления, выполненной в виде. программного олока 10 с тремя выхопаьттт, датчика 11 положения оси 2., блока 12 сравнения, один из входов которого соединен с датчиком 11 положения оси и гервым выходом программного блока 10, двух блоков 13 и т 4 формирования управляющего импульса и релейного элемента 15, входы которых соединены с выходом блока 12 сравнения. интегратора 16., вход которого соединен с выходом блока 13 формирования управляющего сигнала, трех блоков 17,18 и 19 уттноттсе"- ния, первый вход блока 1 из которых связан с вторым выходом программного блока 10, второй вход его - с выходом интегратора 16 и третий вход - с выходом релеиного элемента 15, блока 20 памяти, один вход которого соединен с выходом блока 14 Формирования управляющего сигнала, я. другой - с датчиком 11 положения оси 2 сумматора 2 1, один вход которого соединен с выхоцом блока 17 умножения, я другой - с выходом блока 20 памяти, блока 22 формирования косинусоидальной функции и блока 23 формирования синусоидальной Функции, входы котоС выхода программного блока 10поступают задающие сигналы, причем ситнал, ссответствующий ампли,уде 4 гармонических функций, определяющий требуемую грузоподъемность, 2 ст поступает с третьего выхода блока 10на входы слоков 18 и 19 умножения;сигнал, соответствующий угловой частот сд гармонических функций и пропорциональный требуемой угловой ско;. ;росси вращения оси 2 (т.е вращаемого звена руки робота), подается свторого выходя блока 10 на первыйвход блока 17 умножения, я сигнал,соответствующий требуемому угловому 1 сч пеРемещеттиттэ С вРащаемого звена, спервого выхода блока 10 поступаетна ог.,ин из входов блока 12. На второй ттход блока 12 сравнения, как ипя первый вход блока 20 памяти, по -ступает сигнал с выхода датчика 11положения оси, Таким образом, в блоке 20 памяти всегда хранится инфортяция о текущем угловом положении сттоси , а на вьгходе блока 12 сравнеАрнин формируется сигнал рассогласования лс == С 1 т,д- ср, который одновременно подается на вход релейного элемента 15 и на входы блоков 13 и 14Формирования управляющих импульсов.Блок 13, выход которого подключенк -торому входу блока 20 памяти,прс.пнязнячен для управ. пения этим блокоьт, в частности при поступлении импульсного сигнала с блока 13 блок 20памяти подает сигнал, соответствующпщий текущему значению сс:д на втоОрой вход сумматора 21, причем этотсигнал на выходе блока 20 памятиудерживается на одном уровне до поступления второго импульса с выэ 5хода блока 13 Формирования ущзявляющстго импульса, Первьттт импульс на выходе бстока ",3 формируется при поступлении на его вход сттгняэта/ьстт О.Затем при поступлении с блока 12сравнения сигнала/дскб/ = 0 (или/дф Г,где с - величина, соответствующаяточности .позиционирования промьшленнного робота) блок 13 прихЬдит висходное состояние, а второй управляющий импульс формируется после поступления на его вход очередного сигнала /дср/О,В исходном состоянии /дср = 0(/ дср/ Е ) на выходе интегратора 16устанавливается сигнал нулевогоуровня. При поступлении с блока 12сравнения сигнала /дсрl 0 на входблока 14 формирования управляющегоимпульса на выходе последнего появляется нечетный выходной импульс,включающий в работу интегратор 16,реализующий функцию, соответствующую текущему глогленту времени, отсчитываемому от момента времени, в который с первого выхода программногоблока 10 поступил сигнал Ср,д, т.е.интегратор реализует функциюс =,/ с 1 Е.оВ момент времени С;, когда рассогласование /дср/ станет равным нулю,второй блок 14 подает четный управляющий импульс на интегратор 16, навыходе которого при этом устанавливается постоянный сигнал, соответствующий моменту времени с: . В момент поступления следующего нечетного управляющего импульса (при/дср/ О) на выходе интегратора 16устанавливается сигнал нулевого уровня и реализуется указанная выше зависимость,При поступлении сигнала дс/ на вход релейного элемента 15 на его выходе формируется сигнал+ 1, при дср 0(дсрЕ) я 1 яп(дср) = О, при дср = О(-Г срГ)1, при дср -0 (ьср -Е), который подается на третий вход блока 17 умножения, на второй вход которого поступает сигнал, соответствующий моменту времени С, с выхода интегратора 16. При этом на выходе блока 17 умножения формируется сигнал а г.яЦп(дср), который поступает на первый вход сумматора 21, где он складывается с сигналом ср , поступающим с блока 20 памяти.Результирующий сигнал Ю г.я 18 п(дср) +Ср с выхода сумматора 21 одновременно поступает на входы блоков 22 и 23 формиро 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Вания косинусоидальной и синусоидальной функций. Выходные сигналы Сояф+ср,Д блоков 22 и 23 поступают соответственно на вторые входы блоков 18и 19 умножения. На выходе блока 18умножения формируется сигналАсоя 1 сд 1 я 1 яп (дср) +ср , который, проходя через усилитель 24 с коэффициентом усиления К, поступает на обмотку 8 одного из электромагнитов(например, первого). На обмотку 9другого электромагнита поступает свыхода усилителя 25 сигналкЛя 1 пы тя 1 дп(дср )+ ср,Д, который формируется путем усиления вторым усилителем 25 сигнала Ая 1 псд тя 1 яп(дс) ++Ср поступающего с выхода блока 19 умножения,При подаче в обмотку 8 электромагнита тока, пропорционального косинусу заданного угла СР поворота оси 2 с постоянными магнитами 4 и 5 и связанного с ним звена относитель- . но основания, а в обмотку 9 электромагнита тока, пропорционального синусу того же угла Ср , между полюсами 6 и 7 сформируется магнитное поле, амплитуда основной пространственной гармонической которого займет угловое положение ср . Постоянные магниты 4 и 5 втянутся в область поля с наибольшей интенсивностью так, что их ось повернется на такой же уголвместе с постоянными магнитамии 5 повернется связанное с ними через ось 2 подвижное звено. При повороте оси 2 изменяется выходной сигнал ср датчика 11 положения, а амрлитуда сигнала дскб на выходе блока 12 сравнения уменьшается, Когда вращающееся звено, связанное с осью 2, повернется на угол ср , на выходе блока 12 сравнения установится сигнал нулевого уровня дср = 0( /дср/Г ), В этот момент с первого выхода программного блока 10 поступает сигнал о новом значении Ср и т.д. и, та 3 адким образом, осуществляется движение звена промышленного робота по требуемой траектории, Направление вращения звена в сторону уменьшения рассогласования дср =ср, - с обеспечивается релейным элементом 15, согла-. сующим направление вращения со знаком рассогласования дСр.Изменение токов в обмотках электромагнитов по закону косинуса и синуса3 1229033 обеспечивает постоянство амплитуды основной пространственной гармоники магнитного поля и вращение магнитного потока с постоянной частотой;причем величина магнитного потока.и,;3 /Г Хаму юиариира1 Составитель Ф. Майоров едактор Н, Тупица Техред В.Кадар Корректор О.Луговая0 ПодписноСССР нного комитет ений и открытРаушская на роизводственно-полиграФическое предприятие,о л. Проектная,Заказ 2405/12 Тира ВНИИПИ Государств по делам изобре 113035, Москва, Ж-Зследовательно, грузоподъемность звена определяется амплитудой А косинусоидального и синусоидального сигналов, задаваемой, как и частота вращения и , программным блоком 10,