Шарнірний привід

Шарнірний привід, що складається із корпуса неповноповоротного моментного силового циліндра, золотника з приводом від крокуючого елект родвигуна, з датчика відпрацьованого кута і мікропроцесорної системи керування у вигляді монолітних бло ків, який відрізняється тим, що у корпусі встановлено ще один циліндр, вісь якого розташова на під кутом 90 градусів до першого і теж має золотник з приводом від крокуючого електродвигуна та датчик відпрацьованого кута і на кожному між циліндром і рухомою вилкою встановлено підпружинену гальмівну колодку з електромагнітним приводом, а також спільну мікропроцесорну систему керуван ня. В.Ш. На щоці вилки жорстко закріплено датчики кута (СКВТ) 24,25 ( на щоці рухомої вилки 20, котру не видно), ротори котрих жорстко пов'язані з валами. Колодочні гальма складаються із електрокотушок 26,27, нерухо мих сердечників 28,29, рухомих гальмівних колодок 30,31 і пружин 35,36, котрі притискують колодки до пневмоциліндрів. (13) 723 (11) UA Вказана задача вирішується таким чином, що у спільному корпусі шарнірного привода встановлено ще один циліндр, вісь якого розташована під кутом 90 градусів до першого і теж має золотник з приводом від крокуючого електродвигуна та датчик відпрацьованого кута і на кожному між циліндром і рухомою вилкою вста новлено підпружинену гальмівну колодку з електромагнітним приводом, а також спільну мікропроцесорну систему керування. На фіг. 1 представлено шарнірний привід,загальний вигляд , на фіг. 2 – мікропроцесорна система керуван ня. Шарнірний привід складається із корпуса 1, циліндрів 2,3, осі котрих розташовані під кутом 90 градусів, дво х золотників 4,5, що знаходяться у нейтральному положенні, з крокуючими електродвигуна ми до них 6,7, штуцерів підводу стиснутого газу 8,9, монолітних блоків мікропроцесорної системи керування 10,11,12,13, колодкових гальм 14,15. Циліндри мають рушійні лопаті 16,17, які жорстко пов'язані з валами 18,19, котрі в свою чергу жорстко пов'язані з рухомими вилками 20,21, з фланцями 22,23, котрі використовуються для поєднання у ланки маніпулятора. (19) Корисна модель належить до машинобудування, а саме до приводів маніпуляторів і промислових роботів, робочий орган котрих складається із шарнірних ланок, а також може бути ви користаний у протезуванні. Відомий "Модуль шарніра"(А.с.СРСР № 980979, В25J 17/00), що складається із неповноповоротного моментного силового циліндра, пов'язаного з ланкою, наприклад, маніпулятора, і, з метою підвищення точності позиціювання і жорсткості фіксації проміжних положень елементів модуля, оснащений розташованою на корпусі підпружиненою відносно нього тормозною колодкою, яка має можливість взаємодії з корпусом моментного силового циліндра,а у валу цього циліндра виконана порожнина, в котрій змонтовано золотник з приводом . Відомий "Шарнірний привід" ( Рі шення про видачу патенту України на корисну модель від 18 травня 2000 р., реєстраційний номер заявки 98126597/К), що складається із корпуса неповноповоротного моментного силового циліндра,золотника з приводом від крокуючого електродвигуна, датчика відпрацьованого кута ти пу си нусно-косинусного трансформатора (СКВТ) плоскої конструкції, мікропроцесорної системи керування у вигляді монолітних блоків (прототип). Але "Шарнірний привід" не може бути пневматичним приводом маніпулятора тому, що під дією навантаження "сповзатиме" з відпрацьованого кута через стиснення робочого газу у його циліндрах. Задача полягає у створенні слідкуючого пневмопривода двокоординатної конструкції з мікропроцесорною систе мою керування. U ______________________________ 723 Мікропроцесорна система керування (фіг.2) складається із переважно однокристальних мікросхем серійного і замовного ви готовлення: мікроЕОМ 37, переривника програм 38, інтерфей сів 39,40, комутаторів крокуючих електродви гунів 41, 42, керованих генераторів 43,44, аналого-числових перетворювачів (АЧП) 45,46, підсилювачів імпульсів 47,48,49,50. Мо дуль шарніра працює та ким чином. При подачі тиску га зу до пневмоциліндрів 2,3, а саме до золотників 4,5 через штуцери 8,9 від зовнішнього блока пневможивлення (не показано ) і електроживлення на монолітні блоки 10,11,12,13 мікропроцесорної системи керуван ня модуль шарніра готовий для сприйняття команди на рух від зовнішнього блока управління. Команда на рух потрапляє у блок 11 до мікро-ЕОМ 37, де розшифровуєть ся і вибирається програма з пам'яті , котру мікро-ЕОМ починає вивиконува ти. Програма управління від мікро-ЕОМ проходить схе му переривника програм 38, а далі по двох каналах – на інтерфейси 39, 40. Одночасно генератори імпульсів 43,44 через свої підсилювачі 49,50 подають на електрокотушки 26,27 гальм 14,15 імпульси відповідної амплітуди і частоти і примушують вібрувати гальмівні колодки 30,31, які звільняють від загальмованого ста ну пневмоциліндри, і вони рухаються на заданий кут. Одночасно з рухом вилок 20,21 починають обертатись і статори СКОТ 24,25 відносно своїх роторів і при цьому ви дають кутову інфор мацію, яка через АЧП 45,46 потрапляє до інтерфейсів 39,40, а далі до мікро-ЕОМ 37, котра порівнює відпрацьований кут з поданою командою і при їх рівності виводить золотники 4,5 у нейтральне положення, а також припиняє роботу ге нераторів імпульсів 45,44,і пружини 35,36 притискують колодки 30,31 до пневмоциліндрів 2,3, загальмовується рух вилок 20,21, фланців 22,23 і відповідних ланок маніпулятора. Відповідною програмою передбачена робота тільки одного циліндра або двох одночасно, як описано вище, і з різними напрямами рухів. Шарнірні приводи двокоординатної конструкції забезпечують більш жорстку маніпуляційну систему у порівнянні з однокоординатними і потребують меншої кількості кріплень між ланками маніпулятора , зменшеної кількості монолітних блоків мікропроцесорної системи керування, чим зменшують ва гу і вартість маніпулятора. Для виготовлення мікропроцесорної слідкуючої системи керування можуть бути засто совані серійні мікропроцесорні комплекти як вітчизняного виробництва, так і зарубіжного постачання. Експериментальне виготовлення і розрахунки показали, що запропонований модуль шарніра у серійному ва ріанті може коштувати не вище 200300 доларів. Від кожного інтерфей са імпульси управління знову поділяються на два канали, по одному до комутаторів 41,42, а по другому – до керованих генераторів 43,44. Комута тори формують серію імпульсів відповідного напряму обертання і через підсилювачі 47,48 передають на крокуючі електродвигуни 6,7, котрі через передачу гвинт–гайка зміщують золотники 4,5 з нейтралі, і стиснутий газ через канали золотника потрапляє у відповідну камеру циліндрів 2,3, тисне на лопаті 16,17, котрі обертають вали 18,19, а з ними і вилки 20,21 з фланцями приєднання 22,23, а ті рухають і ланки маніпулятора. 2 723 Фіг. 1 3 723 Фіг. 2 Тираж 50 екз. Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101 (03122) 3 – 72 – 89 (03122) 2 – 57 – 03 4 723 5