CS254943B1

CS254943B1 - Spatial position sensor

Info

Publication number: CS254943B1
Application number: CS863301A
Authority: CS
Inventors: Jozef Drahovsky
Original assignee: Jozef Drahovsky
Priority date: 1986-05-06
Filing date: 1986-05-06
Publication date: 1988-02-15
Also published as: CS330186A1

Abstract

Priestorový snímač polohy, najma pre snímanie polohy pohyblivých častí priemyselného robota, či manipulátora, pozostávajúci z rámu, v ktorom je upevněný převodník otáčok na elektrické impulzy vybavený snímacou kladkou, ktorá je v dotyku so snímacím lankom, ktorého jeden koniec je opatrený příchytkou a ktorého druhý koniec je spojený s napínacím a vratným ústrojenstvom snímacieho lanka. Riešeným problémom je zjednodušenie konštrukcie snímača, zníženie jeho výrobných nákladov a zmenšenie jeho vonkajších rozmerov a hmotnosti. To sa dosahuje tým, že vedla prevodníka otáčok je v ráme priestorového snímača usporiadaný navíjací elektromotorček snímacieho lanka.A spatial position sensor, especially for sensing the position of moving parts of an industrial robot or manipulator, consisting of a frame in which a speed converter to electrical pulses is mounted, equipped with a sensing pulley, which is in contact with a sensing cable, one end of which is provided with a clamp and the other end of which is connected to a tensioning and return device for the sensing cable. The problem to be solved is to simplify the design of the sensor, reduce its manufacturing costs and reduce its external dimensions and weight. This is achieved by arranging a sensing cable winding electric motor in the frame of the spatial sensor next to the speed converter.

Description

(54) Priestorový snímač polohy(54) Spatial position sensor

Priestorový snímač polohy, najma pre snímanie polohy pohyblivých častí priemyselného robota, či manipulátora, pozostávajúci z rámu, v ktorom je upevněný převodník otáčok na elektrické impulzy vybavený snímacou kladkou, ktorá je v dotyku so snímacím lankom, ktorého jeden koniec je opatrený příchytkou a ktorého druhý koniec je spojený s napínacím a vratným ústrojenstvom snímacieho lanka. Riešeným problémom je zjednodušenie konštrukcie snímača, zníženie jeho výrobných nákladov a zmenšenie jeho vonkajších rozmerov a hmotnosti. To sa dosahuje tým, že vedla prevodníka otáčok je v ráme priestorového snímača usporiadaný navíjací elektromotorček snímacieho lanka.A spatial position sensor, in particular for sensing the position of moving parts of an industrial robot or manipulator, consisting of a frame in which a speed-to-pulse transducer is fitted, equipped with a sensing pulley in contact with a sensing cable with one end provided with a clip the end is connected to the tensioning and returning device of the sensing cable. The problem solved is to simplify the design of the sensor, reduce its manufacturing costs and reduce its external dimensions and weight. This is achieved by arranging a winding electric motor of the sensing cable in the frame of the room sensor next to the speed converter.

Vynález sa týká priestorového snímača polohy, použitelného najma pre snímanie polohy pohyblivých častí priemyselného robota, či manipulátora, pozostávajúceho z rámu, v ktorom je upevněný převodník otáčok na elektrické impulzy, vybavený snímacou kladkou, ktorá je v dotyku so snímacím lankom, ktorého jeden koniec je opatřený příchytkou a ktorého druhý koniec je spojený s napínacím a vratným ústrojenstvom snímacieho lanka.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The invention relates to a spatial position sensor which can be used, in particular, for sensing the position of moving parts of an industrial robot or a manipulator consisting of a frame in which a speed-to-pulse transducer is mounted. provided with a clip and the other end of which is connected to the tensioning and returning device of the scanning cable.

Podlá známého stavu techniky bývá u priestorových snímačov polohy hoře uvedeného druhu napínacie a vratné ústrojenstvo snímacieho lanka tvořené navíjecím bubnom snímacieho lanka, navíjacím bubnom pomocného lanka, převodovým bubnom a spirálovou pružinou. Spirálová pružina je připojená k navíjaciemu bubnu pomocného lanka a toto sa svojim druhým koncom navíja.ma převodový bubon, ktorý má oproti navíjaciemu bubnu snímacieho lanka niekolkonásobne menší priemer, je s ním pevne spojený a súosový. Tým sa dosiahne potřebná funkčná dížka snímacieho lanka, t. j. potřebný pracovný rozsah priestorového snímača polohy, keďže špirálová pružina má len obmedzený počet závitov. Nevýhodou takéhoto zariadenia je však jeho značná zložitosť, výrobná náročnost, váčšie vonkajšie rozměry a hmotnost.According to the prior art, in the case of the spatial position sensors of the above-mentioned type, the tensioning cable return and return device is formed by a pickup cable winding drum, an auxiliary cable winding drum, a transmission drum and a coil spring. The coil spring is connected to the winding drum of the auxiliary cable, and this winds at its other end and has a transmission drum having a diameter several times smaller than the winding drum of the scanning cable, is rigidly connected and coaxial with it. This achieves the necessary functional length of the sensing cable, i. j. the required working range of the spatial position sensor, since the coil spring has only a limited number of turns. The disadvantage of such a device, however, is its considerable complexity, manufacturing demands, larger external dimensions and weight.

Uvedené nevýhody odstraňuje priestorový snímač polohy podlá vynálezu, ktorého podstata spočívá v tom, že vedla prevodníka otáčok je v ráme snímača usporiadaný navíjací elektromotorček snímacieho lanka.The above-mentioned disadvantages are overcome by the spatial position sensor according to the invention, which is characterized in that a winding electric motor of the scanning cable is arranged in the frame of the sensor next to the speed converter.

Výhody priestorového snímača polohy podlá vynálezu vyplývajú z toho, že celé napínacie a vratné ústrojenstvo snímacieho lanka sa obmedzí len na navíjací elektromotorček a navíjací bubon snímacieho lanka. Priestorový snímač sa tým stává výrobně menej náročný, rozmerovo menší a má menšiu hmotnost. Okrem toho umožňuje zvačšiť funkčnú dížku snímacieho lanka, ktorá nie je závislá od možného počtu závitov pružiny a v celom rozmedzí funkčnej dlžky má snímacie lanko v statickým podmienkach konštantné pnutie, ktorého hodnotu možno podlá potřeby optimálně nasta vit.The advantages of the spatial position sensor according to the invention result from the fact that the entire tensioning and return device of the scanning cable is limited to the electric motor winding drum and the scanning cable winding drum. The spatial sensor thus becomes less demanding in terms of production, smaller in size and less in weight. In addition, it allows to increase the functional length of the sensing cable, which does not depend on the possible number of spring coils, and throughout the functional length range the sensing cable has a constant tension under static conditions, the value of which can be optimally adjusted as required.

Příklad vyhotovenia priestorového snímača polohy je znázorněný na výkrese, na ktorom je snímač schematicky znázorněný v nárysnom řeze.An exemplary embodiment of a spatial position sensor is shown in the drawing, in which the sensor is schematically shown in a front view.

Priestorový snímač polohy pozostáva z rámu 1, v ktorom je upevněný převodník 2 otáčok na elektrické impulzy, v danom případe optoelektrický inkrementálny rotačný snímač. Uvedený převodník 2 otáčok je vybavený snímacou kladkou 3, okolo ktorej je opásané snímacie lanko 4. Jeden koniec snímacieho lanka 4 je opatřený příchytkou 5, ktorá sa připojí ku sledovanému pohyblivému predmetu. Druhý koniec snímacieho lanka 4 je připojený k navíjaciemu bubnu¹ 6. Tento je upevněný na hrladeli 8 jednosměrného navíjacieho elektromotorčeka 7 sní macieho lanka, pričom navíjací elektromotorček 7 je v ráme 1 priestorového snímača polohy usporiadaný vedla prevodníka 2 otáčok, rovnoběžně s osou prevodníka 2 otáčok. Snímacie lanko 4 je z telesa 1 snímača vyvedené otvorom 9 v posuvnom rameni 10, ktoré zároveň tvoří brzdu prevodníka 2 otáčok, ako aj elektromotorčeka 7.The spatial position sensor consists of a frame 1 in which a speed-to-pulse transducer 2 is mounted, in this case an optoelectric incremental rotary encoder. Said speed converter 2 is provided with a sensing pulley 3 around which a sensing cable 4 is wrapped. One end of the sensing cable 4 is provided with a clip 5 which attaches to the moving object of interest. The other end of the sensing cable 4 is connected to a winding drum ¹⁶ 6. This is mounted on the shaft 8 of the unidirectional winding motor 7 of the pickup cable, the winding motor 7 being arranged in the frame 1 of the spatial position sensor. . The sensor cable 4 is led out of the sensor body 1 through the opening 9 in the sliding arm 10, which at the same time forms the brake of the speed converter 2 as well as the electric motor 7.

Priestorový snímač polohy slúži ako periférne zariadenie počítača. Všetky vstupné signály pre počítač sú vyvedené z prevodníka 2 otáčak. Navíjací bubon 6 spolu s navíjacím elektromotorčekom 7 tvoria napínacie a vratné ústrojenstvo snímacieho lanka 4. V statických podmienkach, t. j. pri zastavení alebo rovnomernom pohybe sledovaného predmetu má snímacie lanko konštantný tah, t. j. napínaciu, či vratnú silu. Túto možno jednoduchým spósobom nasta vit a to změnou napájacieho napatia elektromotorčeka 7. Okrem snímania polohy, t. j. vzdialenosti sledovaného predmetu od jeho východiskovej polohy, možno snímačom stanovit aj rýchlosť pohybu, zrýchlenle a spomalenie.The spatial position sensor serves as a computer peripheral device. All input signals for the computer are taken from the 2 speed converter. The take-up drum 6 together with the take-up electric motor 7 form the tension and return devices of the pick-up cable 4. Under static conditions, i.e., in a static condition, e.g. j. when stopping or evenly moving the object to be monitored, the sensing cable has a constant tension, i. j. tension or restoring force. This can be easily adjusted by changing the supply voltage of the electric motor 7. j. distance of the monitored object from its starting position, the speed of movement, acceleration and deceleration can be determined by the sensor.

Priestorový snímač polohy dosahuje spo1'ahlivo požadovanú přesnost merania a po každej stránke vyhovuje svojmu účelu.The spatial position sensor reliably achieves the required measurement accuracy and meets its purpose in every aspect.

Claims

OBJECT A spatial position sensor, especially for sensing the position of moving parts of an industrial robot, or a manipulator, consisting of a frame in which a speed converter is mounted to an electrical pulse equipped with a sensing pulley that is in contact with a sensing cable, one end of which is provided with a clip and of which the other end being connected to the tensioning and reciprocating means of the sensing cable, characterized in that a speed transducer (2) arranged parallel to the transducer axis (2j of the winding electric motor (7) of the sensing cable (4) is guided in the frame (1j). drawing sheet 254943