Устройство для имитации модуля поворота

Кропотин,.аноя 88,8)ическая промыаоприво(, 1984,ИНИТАЦИИ ИОгуЛ май ГОС ЯдГ ТГ.ЕЧНЬ 1 Й НО 11 И(ТЕТПО1:(С:;РЕ 1 Е)М(М И ОП 1 РЫТИЯМПРИ П 1 Т СССР(57) Изобретенромеханике и и ие относится к элекожет быт ь испол ьзова(51)5 В 25 д 11/00, 19/00 но при разработке систем управленияэлектроприволов промышленных роботов. Целью изобретения являетсярасширение функциональных возможностей за соет увеличения числа моделируемых режимов. Имитация модуляоворота происходит при вращенииэлектродвигателем 1 инерционногозвена, включающего наборные грузы 8и 10, позволяющие регулировать егомомент инерции, При этом взаимовлияние степеней подвижности манипулятора обеспечивается механизмом изменения момента инерции инерционного(звена в функции угла его поворота,в котором наборный груз 14 совершаетпространственнге движение при врац(енин выходного вала волнового редуктора 5. 2 ил, 70 гцг 31 зобреен(; от г,с (тся 1;:л-.:к роме):ам 1 ко и ма) .",1 Г Ь ЦСгЦ) (оас Н 13 маи но и и би)гк: с рОЧ к ц( при за з работке сист(уцс)а.;пец)л;сектрг- приводов прои (3 е гных р:-б(3 тов.1(Ц Ю ИЗГ 1; ж)Т Р Ьс( Л ВЛЦ Рте( РсС ЬРЕЕ (,)УНКЦ( (с.ЦЬЛ-.(Х ЕГ)Э); ,:1 О СТГй За СЧЕТ У "3)ес 1 Л Ц(С,) МОДЕ/1 И" 1)уем. х реи)(о );б(т.а )иг,Изгг)РЛ)ему ФУ 1Ц)Ондль" ноя схе(а устгйст ;а д 3) 1 (та ции МодуЛ 51 Пояоротс, Нс(;Л 1 Г. 2 " Су ЕжаП ОЯ С Н Я Юсэ Я П Р И НЦ Д(:. 1С Т Р И Я Л( Р У с НИ 3 Ма ИЗМЕНЕНИЯ 1(ог(Е(та ИНЕцм 1;НЕрО ццонного зв(.( а,Устройство со,г.р,с(ит злектродвиГаТСЛЪС ДаТИК(.2 с(аСТОТ Ы ЕГОс)рсЕЛ(ия ) даТ с(1 3 Г)О 3)сКЕН 5 ЕГОРОТОРс( И ДаТЦКОЛ( с( ЕГО 1 ЭУТЯЩЕГОмомента, связ (нный с валом электродвигателяПслновэй редуктор 5 сдатчиком 6 его крутя(;его 1 омента иэлекгромагнцтн) торкозол 7, установленным на Рго гыходном валу,связанном. с цнерццонмь(м звеном,20 25 30 40 50 Устройство раб г ет следу).1 цл( образом.Прц ПОДацЕ НПЧ(яжв) сия НЭ 5;К-рцую Ос".:(1 Т):У ЭЛЕКТРОДЦ, ЦаО.;ЯОН 1(аЦИ- наст г)ращаться, цп. ;.: в д,(:ение имеющим регулятор момента инерции,включающий наборн(е гссуз 8 и упругую штангу 9 с 1(счборл(ьл(и грузами 10,при этом на наборнь(х Грузах 3 и 10устансвлены соот(3 етсвени( датчики11 и 12 ускорения. (роме того, устРО"СТВО СОДЕРжит 3(Е(сЧЛ:.:(ЗМ ИЗМЕНЕНИЯ1 Оиента инерции инерц)(онл)ого звенав Функции угла его поворота, включающий )ерму 13 с установленл(ым на нейс возможностью регулировоцного пере"мещения наборным груз;-м 131 с датциком 15 ускорен)(:( и вОдило 1(, соеди".ненное шарниром 17 с ,Зерл 1 ой( 13 ичерез жесткую л(ехал(ицескую передачу18 с цнерцио(.(ни звенОм, )ерл(а 13через упругую 3;еханцц=-ску г(ередачу19 связана с ос( Ос(ниам 20, а инерционное згено сг)бл(енгэ датчиком 21цастоты вращения и датчиком 22 положсн 5 я. 3 атц(и 1 и 6 крут 5".;его момента выцолнены в в:,де упг,гих элементов, устано"Рниых меду гснованием и корпус:ми э 31 ектродигателя 1и редуктора 5, и дагццков ДОФор гации,закрепленных на э гцх у(чру"(х элементах,ЦОС 31 ЕДОс)ГЕ 3 Ь НО ( Г)Е 3(и (ЕННЫР С 11 И и э л с м е и г (.к и 1 ( е м а г ( ц Р с( г) й ц е ц НЛ л я искю(е Ия неут(ц 1;,х ки(емапгицеских по( репОс 1 ей и з;:зоро 3 последова- ТЕЛЬ(О СОЕДНЕН(св;)ЛЕЛРНТГБ В УСТс) ковке г)сущсствляе ся црц цгл(гщи шарнира Гука. Р связи с тем, цто волновои редуктор 5 хара кгерцзуется г 3 Т- НОСИ Т Р)1 Ь (О 1(с) Л Ой Ц( (- ( КОСТ 11 И 3 1ТОМто л(ожо считать, что между электродвигателем 1 и цн рциомным звеном с грузами Ь и,".Одя гся расцоложе 1 ц(ые друг за другом некоторое устройство пониже. нця (,короси и пружина, Инерион(Ое звено цредставляег сгхбой набор грузов в виде мРтал 3(ц(еских д(Сков, причем о 3(и(1 осногной диск цельный и жестко установлен а выходном валу волновоо редуктора 5, наборные диски разрез(ые, такого же радиуса как и основной диск, устанавливаются на этот же вал при цомо 1,и болтового сг.- единения с основн и диском. Упругая штанга 9 н(естко установлена на основном диске инерционного звена, а наборнь)е грузы О устанавливаются на упругой ь)ганге 9 при помощи болтового соединения, образуя с грузами 8 регулятор моменга инерции этого звена, Колебания упругой штанги 9 с наборными Грузами 10 имитируют колебания мэнипулягора, вызванные наличем изгибной жидкости, При вращении элек" тродвигател 1 в конструкции устройства воги(икают вынужденные механические ко 3(сбания инерционного звена с наборными груз; мц Б и 10, определяемые собствен (л( Частотами упругих элементов. Гобственные частоты зависят от следующих Факторов: материалов и геометрических размеров гибкого колеса волнового редуктора 5 и упругой штанги 9, а также количества наборных грузов 8 и 1 рузов 10 инерционного зве" на, Для создания статицеских нагрузок, ИЛ(ИТИРУ(В,:с(Х ВЯЗКОЕ ТРЕНИЕ КЦЦСЛ(а ГЦЕ- ской цецц манипулятора, служиг электромагнцг.)й тоомоз /, развиваемый тормозной момент котсрого создается Фрикционн. ми поверхностями рабоцихдисков под действи;и регулируемь)х пружИН, Г 1)уц)(Ы С.(,Л(с)ЛСя ПрИ ПОДОЧЕнапряженця на коро( к(;:;адов(й якорьКеханизм л-неения иоиенга инерциинерцион ого звена в Функции угла его поворота, позволяет исследовать взаимоегияние степеней подвиж 5ности манипулятора,Иеханизм работает следующим образои.Выходной вал волнового редуктора 5сс.еерйает вращательное движение во-Округ своей оси Р-О, которое передае 1 ся на водило 16 при помощи жесткоймеханической передачи 18. Водило 16совершает вра;ательное движение вокруг своей оси Р-А и при помощи упругой механической передачи 19 заставляет соеер гать пространственноедвижение Ферму 13 с закрепленным наней наборным грузом 14, имеющим возможность регугировочного перемещения 20вдоль оси Б-Б. При перемещении шарнира 17 из точки а в точку Е (Фиг,2)радиус приведения груза 14 к оси Р-Аизменяется от В 2 максимального значения до к 1 минимального значения,создавая эФФект взаимовлияния. С по. мощью датчиков 4 и 6 крутящих моментов возможно получить информацию омоментах на валу электродвигателяи выходном валу волнового редуктора 305, Датчики 2 и 3 позволяют получитьинформацию соответственно о скоростии псремещении вала электродвигателя 1,а датчики 7.1 и 22 дают информациюсоответственно о скорости и перемещении наборного инерционного эле"мента, Для непосредственного измерения вынужденных механических колеба"кий конструкция устройства предусматривает установку трех датчиков 11, 4012 и 1:" ускорения, расположенных нанаборных грузах 8, 10 и 14,Устройство для имитации модуляповорота, преимущественно промышленного робота, содержащее установленныйна основании электродвигатель с датчи.ком цастоты его вращения, связанныйчерез понижающую передачу с инерционным звеном, имеющим регулятор ломента инерции, а также датцики цастоты вращения о т л и ц а ю щ се с я тем, что, с целью расширенияфунКциональных воэможностей эа счетувеличения числа моделируемых режимов работы оно снабжвно датчикомположения, установленным на валу эле.ктродвигателя, тремя датчиками ускорения, двумя датчиками крутящегомомента, каждый из которых выполненв виде упругого эгемента с закрепленньм на нем датчиком деформации,тормозом, расположенным между понижающей передачей и инерционнымзвеноии механиэл 1 ом изменения момента инерции инерционного эвона вфункции угла его поворота, выполненным в виде Фермы с установленным наней с возможностью регулироеоцногоперемещения первым наборным грузом,на котором расположен один из датциков ускорения, а также водила,шарнирно связанного с Фермой, и двухмеханических передач; жесткой, связывающей водило с инерционным звеном,и упругой, связывающей Ферму с ос"нованиеи, при этом и нижающая передача выполнена в виде волнового редуктора, а инерционное звено - в виде маховика и связанного с ним посред"ством упгугой штанги второго набор" ного груза, размещенного на ней с возможностью регулирояоцного перемешения, причем второй датцик ускорения установлен на маховике, третийна втором наборном грузе а упругие элементы датчиков крутящего момента закреплены: один менду основанием и корпусом электродвигателя, а другой- между основанием и корпусом волнового редуктора. Устройство позволяет обеспецить достижение аде кватного Физического 45 иоделирования и компгексного. исследования вынужденных механических ко" лебаний, вызванных произвольным движением как одной степени подвижности, так и манипулятором промышленного 5 О робота в целом, что дает возможность оперативной проверки различных технических решений, способствующих повышению контурной точности и расшире 55 нию Функциональных еозиожнос лей проектируел 1 ых промышленных роботов. формула изобретения17 О 5 ОГ;3 ктор СЛекнарщщЕЕЕЕЕВК,Бандура ера Тиражго комитета гИосква, Иодп о изоб 1 35, Ра тениям и о .кая наб.,н,Производственно-издательский ко ринат Патент, г. Ужгород, ул, Гагарина, 1 О юее. Заказ 157ВКЧИП 11 Государственно11303 Составитель Ф.Майор Техред А,Кравчук сноекритияи при ГКНТ СССРд. 4/5