Автоматический манипулятор с программным управлением

Автоматический манипулятор с программным управлением

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (и 906684 (6l ) Дополнительное к авт, свид-ву— . (22)Заявлено 18.09.80 (21) 2982701/25-08 (51) M. Кл. с присоединением заявки РЙ

В 2> J 1/00 Ъоударстаеииь>Й комитет

СССР (23) Приоритет—

Опубликовано 23.02,82. Бюллетень № 7 ло делам изобретений и открытий (5З ) УЙ К 62- 2 29. .72(088.8) Дата опубликования описания 23.0?.82

А.И.Корендясев, Г,К.Пурцеладзе, А.E.Ðóêèí I

Б.Л.Саламандра, Ю.В.Столин и Л.И.Тывес (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Институт машиноведения им. акад. А.А.Благонравова

АН СССР (54) АВТОМАТИЧЕСКИЙ МАНИПУЛЯТОР С ПРОГРАММНЫМ

УПРАВЛЕ =Изобретение относится к малино" строению и предназначено для усовершенствования автоматических манипуляторов с программным управлением, используемых для автоматизации производства в промышленности.

Известен автоматический манипулятор с программным управлением, содержащий программное устройство, след ящи е при воды, с ос тоящи е и з дви" гателей и связанных с их управляющими входами блоков управления по скорости, механическую руку, выполненную в виде основания, шарнирно соединенных звеньев, смонтированных на звеньях кинематических передач для перемещения звеньев от двигателей и дополнительных кинематических цепей, содержащих программно-управляемые муфты(1 J.

Однако в известной конструкции управление по нескольким степеням свободы осущест вляет ся от одного управляемого привода, причем другие приводы откпючаются от руки программно-управляемыми муфтами, что естественно, ограни чи вает произ водител ьность, вызывает повышенный износ деталей, а также требует установки дополнительных программно-управляемых муфт в цепях приводных двигателей.

Цель изобретения — повышение производительности манипулятора и увели чени е его дол говечности при одновременном упрощении его механической части.

Поставленная цель достигается тем, что в известном автоматичес15 ком манипуляторе с программным управлением, содержащем программное устройство, следящие приводы, состоящие из блоков управления по скорости и двигателей, механическую руку, 20 выПолненную в виде основания, шарнирно-соединенных з веньев, смонтированных на звеньях кинематических передач для перемещения звеньев от дви3 90668 гат pJlей и дО пол ни т ел ь ныx ки немати ческих цепей с программно-управляемыми муфтами, следящие приводы снабжены дополнительными узлами, состоящими иэ программно-управляемых коммутаторов и блоков управления по моменту, причем сигнальные и управляющие входы коммутаторов соединены с программным устрой ст вом, оди н из выходов каждого коммут атора соединен 10 с одним из блоков управления по скорости, а другой — с одним из блоков управления по моменту, выходы блоков управления по моменту подключены к управляющим входам двигателей. Оба 15 блока управления каждого привода поочередно работают на один и тот же дви гател ь. При включении стереотипных движений это дает возможность отказаться от программно-управляе- i0 мых муфт в цепях приводных двигате" лей, так как в этом случае приводы, управляемые по моменту, помогают следящим приводам с управлением по скорости перемещать в рабочем простран- 2 стве механическую руку, при этом величины и знаки моментов определяются программным устройством.

На чертеже изображена блок-схема автоматического манипулятора с программным управлением и механизмом реализации стереотипных движений кисти по вертикальным прямым.

Автоматический манупулятор содержит программное устройство 1, следящие приводы 2 и 3, состоящие из блоков управления 4 и 5 по скорости и двигателей 6 и 7, механическую руку, выполненную в виде основания 8, шарнирно соединенных звеньев

9 и 10, смонтированную на звене 10 кинематическую передачу 11 для перемещения звена 10 от двигателя 6, синусно-косинусных механизмов 12 и

13, соединяемых муфтой 14, управляемой от программного устройства 1, коммутаторов 15 и 16, включающих по команде от блока 1 блоки управления 4 и 5 по скорости или блоки управления 17 и 18 по моменту. . 50

Ианипулятор работает следующим образом.

При включении стереотипного движения кисти механической руки по вертикали срабатывает от блока 1 муфта 14, которая кинематически связывает в целое через синусно-косинусные механизмы 12 и 13 звенья руки

4 4

9 и !0. В общем случае, управление может осуществляться от л обого из двигателей 6 или 7. Пусть двигатель 6 будет ведущим (управляемым по координатам от программного устройства 1) . В этом случае управляющий си гнал от блока 1 через коммутатор 15 поступает в блок управления 4 по скорости и далее на двигатель 6.

Как.известно, следящий привод характеризуется зависимостью

UL) =" UcA, где 0 - напряжение, подаваемое на

Ch вход следящего привода; коэ ффици ент пропорционал ь" ности

uu - скорость дви гателя.

При подаче управляющего напряжения иэ программного устройства E через коммутатор 15 в блок 4 кисть механичес кой ру ки начнет перемещат ься по верти кали. При этом дви гател ь

7 управляется от программного устройства 1 через коммутатор 16 блоком управления 18 по моменту, который характеризуется зависимост ью где U - напряжение, подаваемое на вход блока, управляемого по моменту, К - коз ффици ент пропорци онал ьности, М - момент, развиваемый двигателем.

Величина и знак момента задается от программного устройства такой, чтобы двигатель 7 помогал двигателю

6 перемещать механическую руку в рабочем пространстве.

Введение новых блоков повышает производительность автоматического манипулятора, так как в отличие от известного перемещение осуществляется от всех двигателей в оптимальном режиме, что одновременно снижает нагрузки на передачи. Это положительно сказывается на их долговечности. Кроме того, из кинематической схемы манипулятора исключаются мощные соединительные муфты между приводными двигателями и механической рукой, рассчитанные на полный момент двигателя, что упрощает кинематичес кую схему.

Формула изобретения

9066

Автоматический манипулятор с программным управлением, содержащий программное устройство, следящие

5 при воды, состоящие из дви гателей и связанных с их управляющими входами блоков управления по скорости, механическую руку, в виде шарнирно соединенных звеньев, связанных кинемати- о ческими передачами с приводами их перемещения и дополнительными кинемати чес ки ми цепями с программно-управляемыми муфтами, о т л и ч а юшийся тем, что, целью повы- 1s шения производительности манипулятора, увеличения его долговечности, и упрощения его механической части, 84 6 каждый следящий привод снабжен программно-управляемым коммутатором с сигнальным и управляющим входами и двумя выходами, а также блоком упр авления по моменту, при чем вхо" ды каждого коммутатора соединены с программным устройством, а выходы - с блоками управления по скорости. и по моменту соответственно, при этом выход блока управления по моменту подключен к управляющеМу входу двигателя, Источни ки информации, принятые во внимание .при экспертизе

1. Авторское свидетельство .СССР по заявке У 2627590/25-08, кл. В 25 Т 1/10, 1978,