Устройство для позиционирования

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕаЪБЛИН ав аз О 5 и 3/ОО АНИЕ ТЕН(71) Московский инияЮ Л Никол ростроетитут и ршо ювывание сис лирования ни ика,/По ашиност Н ЛЯ ПОЗИЦИОНИРОВ относится к сред правления перем нов приборных и ем и может испол е линейных изме(54) (57) автом нием нолог зоват СТРОЙСТВО Дзобретениетического уабочих оргаческих систся в техник твамщетехьий тока. 4 ил. ГОсудАРстВенный нОмитетПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕ(56) Иванов А.А Проектиртем автоматического манипизделиями. - И.: Иашиност1981, с, 216-228,.Промьпвпенная робототехред. Я.А. Витрина, - М.;ние, 1982, с. 188-209. приборах точной механики и оптики,технологическом оборудовании, в частности в робототехнических устройствах, в качестве однокоординатногомногопозиционного модуля линейныхперемещений. Цель изобретенияшение точности позиционирования. Рляэтого электромеханический исполнительный механизм снабжен пьезопакетом 4 и управляемым захватом 5 поверхности цилиндрической направляющей корпуса, а в блок управления введены ключи 14, 15, двухпороговый компаратор 12, триггер 13, усилитель 16напряжения питания пьезопакета 4 ирелейный элемент 17 включения захвата 5, Такое техническое решение позволяет обеспечить многопозиционныйцикл работы с поддержанием точностипозиционирования в пределах погрешности измерения положения подвижного094 1644Изобретение относится к. средствамавтоматического управления перемещением рабочих органов приборных итехнологических систем и может ис 5пользоваться в технике линейных измерений, приборах точной механикииоптики, технологическом оборудовании,в частности в робототехнических устройствах в качестве однокоординатного 10многопозиционного модуля линейныхперемещений.Цель изобретения - повышение точности позиционирования,На фиг. 1 показано конструктивное 15выполнение устрбйства для позиционирования; на фиг. 2 - пример выполнения управляемого захвата; нафиг, 3 - структурная схема устройства;на фиг. 4 - функциональная схема двух-цпорогового компаратора.Устройство для позиционирования(фиг. 1) содержит корпус 1 с цилиндрической направляющей, подвижный шток2, соединенный с приводом 3, пьезопакет 4 с закрепленным на его базовойторцевой поверхности захватом 5, установленный неподвижно отсчетной поверхностью на подвижном штоке, Захват5 (фиг, 2) выполнен в виде шайбы, внут ри которой установлены пьезокерамические элементы 6 фиксации. При этомзахват 5 взаимодействует с поверхностью цилиндрической направляющей корпуса 1, Положение подвижного штока 2измеряется датчиком 7 положения. Устройство также содержит блок 8 управления, имеющий .измерительный преобразователь 9 датчика положения, элемент 10 сравнения, элемент 11 управ- .40ления приводом, двухпороговый компаратор 12, триггер 13, ключи 14 и 15,усилитель 16 напряжения питания пьезопакета, релейный элемент 17 захвата и задатчик 18 положения,45Устройство работает следующим образом,В исходном состоянии сигнал ошиб. ки на выходе элемента 10 находитсяв пределах от Ппор 1 до П пооа При50этом триггер 13 находится в нулевомсостоянии, Ключ 14 выключен, ключ 15включен, а релейный элемент 17 удерживает захват 5 во включенном состоя-.нии, обеспечивая механическую связькорпуса 1 с подвижным штоком 2 через55пьезопакет 4, При значениях сигналаошибки в пределах от П пор, до Епа 2измеренное с помощью датчика 7 и преобразователя 9 отклонение поступает через замкнутый ключ 15.на входусилителя 16, выходное напряжениекоторого вызывает соответствующее изменение размера пьезопакета 4 в осевом направлении, В результате происходит перемещение отсчетной поверхности пьезопакета, приводящее в движение подвижный шток и регулирующееего положениеЕсли сигнал ошибкипревышает Упорили Б псрг ф компаратор 12 переключает триггер 13 вединичное состояние. При этом происходит быстрое отключение захвата 5,что обеспечивается подачей обратногонапряжения с релейного элемента 17на пьезокерамические элементы б фиксации, .вызывая уменьшение линейногоразмера последних, Одновременно выключается ключ 15,устанавливая пьезопакет в нулевое положение, и включается ключ 14.В результате посредствомэлемента 11 управления и привода 3осуществляется перемещение штока устройства в направлении, зависящем отзнака сигнала ошибки. При достижении сигнала ошибки, соответствующегопороговому значению Поор ипи Ппорг.происходит установка триггера в нулевое положение, в результате чегопривод 3 отключается и включаетсязахват 5 и цепь управления пьезопакетом 4, Устройство переходит в исходное состояние с регулированиемзаданного положения посредством пьезопакета,Предлагаемое техническое решениепозволяет обеспечить многопозиционныйцикл .работы с поддержанием точностипозиционирования в пределах погрешности измерения положения подвижногоштока,формула изобретения Устройство для позиционирования, содержащее электромеханический исполнительный механизм, состоящий из корпуса с цилиндрической направляющей, на которой размещен цилиндрический подвижный шток, соединенный с приводом перемещения подвижного штока и датчиком положения подвижного штока, а также блок управления, содержаций элемент управления приводом перемещения подвижного штока и элемент сравнения, подключенный первым входом к выходу задатчика положе,г 5/У / /7 ния, а вторым входом - к выходу измерительного преобразователя датчикаположения подвижного штока, о т -л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности позиционирования, электромеханический исполнительный механизм снабжен пьезопакетоми управляемым захватом поверхностицилиндрической направляющей корпуса,причем пьезопакет установлен вдольнаправления перемещения подвижногоштока, отсчетная поверхность пьезопакета неподвижно соединена с поверхностью подвижного штока, управляемый захват выполнен в виде шайбы спьезокерамическими элементами Аиксации, расположен соосно с цилиндрической направляющей корпуса и закрепленна базовой поверхности пьезопакета,а блок управления снабжен двумя источниками пороговых напряжений, двумя ключами, усилителем напряжения питания пьезоакета, релейным элементомвключения захвата, триггером и двухпороговым компаратором, первый и второй входы которого соединены с выходами соответствующих источников пороговых напряжений, третий вход - свыходом элемента сравнения и с инфор О мационными входами двух ключей, апервый и второй выходы - с соответствующими входами триггера, соединенного первым выходом с управляющим входомпервого ключа, подключенного выходом к 15 входу элемента управления приводом перемещения подвижного штока, а вторымвыходом - с входом релейного элементавключения захвата и управляющим входомвторого ключа, подключенного выходом квходу усилителя напряжения питанияпьезопакета.+ орректор Л.1 н ковецкая Редакт 11 Иоизводственно-издательский комбинат Патент , г. Ужгоро Гагарин ставителя В, Прями хред Л.Сердюкова аказ 1240 Тираж 468 НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и 113035, Москва, Ж, Раушская наб Подписноекрытиям при ГКНТ СССд. 4/5