Устройство для перемещения манипулятора

(23) Приоритет по делам изооретеиий и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ МАШ 1 ПУЛЯТОРЛ Изобретение относится к машинои приборостроению и предназначенодля использования в автоматизированном технологическом оборудовании,Известно устройство для перемещения манипулятора, содержащее установленную на неподвижной плите подвижную плиту, соединенную с пантографом,имеющим рукоятку ручного управления.На верхней плите устройства установлена каретка, снабженная электромаг -10нитами для поочередного сцепления снижними плитами 13,Однако постоянное давление каретки на подвижную плиту нагружает еекак во время рабочего движения, при15котором они сцепляются, так и привспомогательном ходе, когда кареткасцепляется с неподвижной плитой,Это почти в два раза снижает КПД20известного устройства. Базированиекаретки на подвнжной плите, котораяв свою очередь базируется нд неподвижной плите, определяется суммой погрешностей изготовления этих плит, что, является недостаточно точным. Нестабильное двухпозиционное перемещение подвижной плиты и отсутствие жесткой временной связи между движением рукоятки и нажатием одной из кнопок электромагнита понижает точность и быстродействие шаговых перемещений каретки.Цель изобретения - повышение точности и быстродействия шаговых перемещений каретки манипулятора.Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем систему управления, каретку, две эквидистантные направляющие, не менее чем одна из которых подвижна, и фиксаторы, установленные на каретке, подвижная налравляющая дополнительно снабжена двухпозиционным приводом, соединенным с системой управления, снабженной управляемым переключателем, инверсные выходы которого соеди. иены с фиксаторами каретки, взаимо 897496действующей поочередно с каждой направляющей, Подвижная направляющаяможет быть снабжена двухпозиционнымлинейным приводом или двухпозиционным приводом вращения. Двухпозиционный привод вращения может быть установлен на двухпозиционном линейномприводе. Устройство может быть снабжено двумя подвижными направляющимипоочередного действия,Осуществление шагового качательного движения подвижной направляющей посредством двухпозиционнога привода, соединенного с системой управления, позволяет обеспечить высокуюточность щаговых перемещений взаимодействующей с подвижной направляющейпосредством фиксатора каретки, Наличие в системе управления управляемого переключателя, инверсные выходыкоторого соединены с фиксаторами каретки, позволяет обеспечить последовательное шаговое перемещение каретки совместно с движением подвиж -ной направляющей в направлении транспортирования, полностью разгружаяее при вспомогательном ходе, Этоповышает точность перемещения каретки и увеличивает ИД устройства.Синхронное, по сигналам системыуправления периодическое взаимодействие ф.п сяторов каретки с эквидистянтными направляющими, согласованное с движением двухпозиционного привода, позволяет повысить быстродействие шаговых перемещений каретки,На фиг. 1 изображен вариант конструкции устройства для перемещениямяниг:уляторя, содержащего двухпозиционный линейный привод на фиг. 2то же, содержащего двухпозиционныйпривод вращения; на фиг. 3 - разрезА-А на фиг. 2; на фиг. 4 - вариантустройства для перемещения манипулятора, содержащего двухпозиционныйпривод вращения, установленный надвухпозиционном линейном приводе;на фиг. 5 - ва.риант конструкции, содержащей цве подвижные направляющиепоочередного действия.Устройство для перемещения манипулятора содержит каретку 1, являющуюся его ведомым органом, установленную в независимых эквидистантныхнаправляющих 2 и 3, одна из которых,например 3, подвижна, выполненныхв корпусе 4. В варианте устройства,(фиг.1) подвижная направляющая 3 выполнена в виде гибкой ленты, закреп 1 О 15 20 25 30 35 0 45 50 55 ленной в корпусе 4 одним концом иподпружиненной к нему пружиной 5 другим концом. В варианте устройства(фиг,2 и 4) подвижная и неподвижнаянезависимые направляющие выполненыв виде эквидистантных цилиндрическихповерхностей, а на фиг,5 обе направляющие 2 - 3 подвижны выполненыв виде эквидистантных независимыхстержней, расположенный в пазах корпуса 4. На каретке 1 установленыфиксаторы 6 и 7 для поочередноговзаимодействия с направляющими 2 и 3,нагружая их при этом кареткой .В варианте устройства (фиг,1) фиксаторы 6 и 7 выполнены в виде пневматических каналов с развитой поверхностью на рабочей поверхности. Нафиг, 2-4 фиксаторы выполнены ввиде кольцевых элементов, изготовленных из пьезокерамического материала, деформируемого при поступлениина него электрического сигнала. Нафиг,2 фиксаторы 6 и 7 выполнены ввиде штоков, расположенных в электромагните 8. Подвижная направляющаядополнительно снабжена двухпозиционным приводом, на фиг,1 он линейныйи включает в себя серповидную выемку 9, выполненную в корпусе 4; нафиг. 2-4 двухпозиционный привод выполнен в виде привода врашения исодержит биморфную пьезокерамическуюпластину 10, один конец которой закреплен на корпусе 4, я другой взаимодействует с подвижной направляющей3 посредством закрепления на ее по -верхности, Устройство снабжено такжедвухпозиционным линейным приводомвыполненным в виде ньезокярямическойплиты 11, на коарой установленднухпозиционный привод вращенияфиг,4). 1 апрявляюшие 2 и 3 подвижные, двухпозицион:ый л шейный приводкаждой из них выполнен в виде электромагнитов 12 и 13 со штоками. Двухпозиционный привод соединен с системой управления 1 фиг.5), Системауправления снабжена управляемым переключателем 14, соединенным инверсны -ми выходами с электропневмокляпанями 15 и 16, обеспечивающими поочередное сообщение фиксаторов 6 и 7 с источником вакуума (фиг.1). На фиг 2система управления выполнена аналогично, причем управляемый переключатель на инверсных выходах имеет электрический высоковольтный потенциал,Соединение двухпозипионного привод;с системой управления может бытьчерез дополнительный элемент задержки или как показано на фиг, и фиг.2 - непосредственно с одним из инверсных выходов управляемого переключателя. При этом функцию элемента задержки выполняет непосредствен"но сам двухпозиционный привод, засчет своей, инерционности,Устройство работает следующим образом.По сигналу системы управлениясрабатывает фиксатор 7, фиксируя каретку 1 на подвижной направляющей 2Одновременно сигнал системы управления поступает на двухпозипионный привод и последний, с небольшой задержкой, необходимой для надежного сцепления фиксатора 7 с направляющей 2,осуществляет шаговое перемещениеподвижной направляющей 2 и закрепленной на ней каретки 1, Полостьсерповидной выемки 9, сообщается свакуумом что обеспечивает втягивание в нее гибкой ленты с одновременным линейным перемещением ее недеформированного участка (фиг.1).При поступлении сигнала системыуправления на пластину 10, последняядеформируется и при ее изгибе происходит угловой поворот на шаг подвижной направляющей 3 (фиг.2 и 3),При поступлении сигнала системыуправления на плиту 11 последняя,деформируясь, обеспечивает шаговоелинейное перемещение направляющей3, дополнительное к ее угловому повороту от пластины 10 (фиг,4), Затем от инверсного выхода системыуправления поступает сигнал нафиксатор 6 и последний обеспечиваетзакрепление каретки на направляю,щей 2, а разгруженная подвижная направляющая 3 двухпозиционным приводом возвращается в исходное положение. Дальнейшая работа устройстваосуществляется аналогично. В зависимости от сочетания используемыхв нем направляющих, соединенных с соответствующими двухпозпционными приводами получаем как шаговые линейное или вращательное движения каретки 1, так и комбинацию этих двух видов движения.Устройство для автоматизации манипулятора, (фпг.5) поэоляет обеспечить шаговое перемещение ка - реткис почти в двое большей частотой, за счет поочередного шаго.5 1 О 15 20 25ЗО354045 вого перемещения каждой из подвижных направляющих, исключающих простой каретки в период вспомогательного движения направляющей. Для реверсирования направления движениякаретки 1 изменяют системой управления момент срабатывания фиксаторов 6 и 7 относительно направленияшагового двухпозиционного движенияподвижной направляющей.По сравнению с известными устройствами, наличие в предлагаемомколебательного ведущего узла, в виде двух направляющих, одна из которых снабжена двухпозиционным приводом, связанным с системой управле -ния, подключенной инверсными. выходами к фиксаторам, установленным накаретке, позволяет повысить степеньавтоматизации манипулятора, сделатьего более надежным. За счет простояконструкции, устройство может с успехом использоваться в комплексеавтоматизированного оборудования,которым оснащаются приборостроительные предприятия. Можно управлятьпредлагаемым устройством с помощьюЭВМ, что повышает его универсальность,Устройство обеспечивает широкий диапазон величины шага перемещения, в зависимости от выбора типа двухпозиционного привода, от долей микрона до нескольких сантиметров, с различной частотой шаговых перемещений, по одной, двум или трем координатам, Отсутствие в нем накопленной шаговой погрешности обеспечивает высокую точность шагоых персмещений, что позволяет исключить различные датчики и осуществить требуемое перемещение ведомого звена задаваясь частотой импульсов системы управления. Устройство для автоматизации манипулятора может быть изготовлено как в малогабаритном исполнении микроманипулятора, так и с размерами, определяющими получение высокой мощности. Оно может быть изготовлено из широко распространенных деталей. Так могут применяться выпускаемые промышленностью пневмоцилиндры, направляющие, пьезокерамические изделия.Устройство может быть использовано как в лабораторном высокоточном оборудовании, так ипромышленных системах897496 Формула изобретения 1, Устройство для перемещенияманипулятора, содержащее системууправления, каретку, фиксаторы, уста-новленные на каретке и две эквидистантные направляющие, при этом неменее, чем одна из направляющих подвижна, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения точности 1 Ои быстродействия шаговых перемещений,подвижная направляющая дополнительно снабжена двухпозиционным приводом, соединенным с системой управления, которая дополнительно снабжена управляемым переключателем, синверсными выходами которого соединены фиксаторы каретки, котораяустановлена с возможностью поочередного взаимодействия с каждой направляющей,82, Устройство по и.1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что подвижная направляющая снабжена двухпоэиционным линейным приводом.3, Устройство по п,1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что подвижная направляющая снабжена двухпоэиционным приводом вращения.4. Устройство по пп.1, 2 и 3, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что двухпоэиционный привод вращения установлен на двухпозиционном линейном приводе.5. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено двумя подвижными направляющими,Источники информации,приня тые во внимание при эк спер тизе 1. Авторское свидетельство СССР 9276703, кл, В 25 1 7/00, 1969.897496 Составитель Т. ЮдахинаТехред И. Гайду Корректор А.ференц Редактор К.Воловик Филиал ППП "11 атент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Заказ 1822/19 Тираж 1081 ПодлисноеВНИ 1 П 11 Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5