201416. lajstromszámú szabadalom • Berendezés szögelfordulás és erő távátvitelére vezérlőtengely és végrehajtótengely között
1 HU 201416 B 2 A találmány tárgya berendezés szögelfordulás és erő távátvitelére vezérlőtengely és végrehajtótengely között, amely berendezés vezérlő szinkrongépet és végrehajtó szinkrongépet tartalmaz, amelyek tengelyei a vezérlőtengellyel és a végrehajtótengellyel vannak kinematikailag összakapcsolva, és egyikük szöghelyzet távadóval van ellátva, amelynek kimenete a vezérlő szinkrongép és a végrehajtó szinkrongép tekercseiben áramot keltő egység névleges jel állítóbemenetére van kapcsolva és az vezérlő szikrongép és a végrehajtó szinkrongép tekercseiben áramot keltő egység vezérlőbemenete a vezérlő szinkrongép és a végrehajtó szinkrongép állórész fluxus amplitúdójának néveleges értékét beállító egység kimenetével van villamosán összekötve és amely bemenetével a vezérlő szikrongéppel és a végrehajtó szikrongéppel áll kapcsolatban, és amelynek kimenetei a vezérlő szinkrongép és a végrehajtó szinkrongép egymással villamosán összekapcsolt tekercseire vannak csatlakoztatva. A javasolt berendezés elsősorban mester-szolga manipulátorok vezérlőtengelyei és végrehajtó tengelyei közötti szögelfordulás és erő távátvitelére alkalmazható előnyösen. Napjainkban az úgynevezett mester-szolga manipulátorokat főleg olyan szélsőséges kürölmények között alkalmazzák, ahol a manipulátor üzemeltetője, azaz az operátor számára veszélyes vagy akár életveszélyes szituációk léphetnek fel. Ezért a manipulátorok vezérlőtengelyei és végrehajtótengelyei közötti szögelfordulás és erő távátvitelére alkalmas berendezéssekkel szemben olyan követelményeket állítanak fel, mint a nagy üzemi megbízhatóság, a hosszú élettartam és az operátor által beállított kívánt paraméterekkel megegyező végrehajtó tengely paraméterek. Különösen a szögelfordulás átvitel statikus hibájának valamint a vezérlőtengelyre kifejtett erő távátvitele során fellépő pontatlanságnak van káros következménye, ezért ezek kiküszöbölése feltétlenül célszerű. Annak következtében, hogy a vezérlőtengely és a végrehajtótengely között elhelyezkedő többi tengelyben olyan veszteségek lépnek fel, amelyek az említett tengelyek elmozdulása ellen ható ellenállást fejt ki, az erő távátviteli pontossága csökken. Csekély terhelés esetén a kinematikai láncban ébredő ellenállások nyomatéka összemérhető a terhelőnyomatékkai, így meglehetősen bonyolulttá válik a gyakorlatban fellépő tényleges terhelési érték megítélése. Az erő távátvitel pontosságának növelése érdekében, valamint az operátor munkakörülményeinek kedvezőbbé tétele és fáradságának csökkentése céljából ezzel összefüggésben a kinematikai láncban ébredő ellenállásokat valamint az alkalmazott villamos motorok jelleggörbéinek nonlinearitását és más, hátrányosan befolyásoló tényezőket kompenzálni kell. I. N. Jegorov és társai: „Bilaterálisán ható utánzórendszerek tervezése” című könyve, („Maschinosztrojényije” Könyvkiadó, Moszkva, 1980, 1980, MOMS. oldal) olyan berendezést ismertet szögelfordulás és erő távátvitelére egy vezérlőtengely és egy végrehajtótengely között, ahol a vezérlőtengellyel és a végrehajtótengellyel egyenáramú kommutátoros motorok vannak kinematikailag összekapcsolva. Az egyenáramú kommutátoros motorok tekercselése olyan jelerősítők kimeneteivel vannak összekötve, amelyek a vezérlőtengely és a végrehajtótengely kommutátoros motorait vezérlik, továbbá a kommutátoros motorok tengelyeihez szöghelyzetjeladók vannak társítva, amelyek a végrehajtótengely kommutátoros motorja állórész fluxusa amplitúdójának néveleges értékét beállítóegység bemenetéire van vezetve, továbbá a berendezés olyan terhelőnyomaték mérőátalakítókat tartalmaz, amelyek a vezérlő és a végrehajtó kommutátoros motorok tengelyeivel vannak összekötve, és kimenetűk a vezérlő kommutátoros motor állórész fluxus amplitúdójának névleges érétékét beállító egység bemenetéhez van csatlakoztatva. Ez utóbbi kimenete a vezérlő kommutátoros motor állórész fluxus amplitúdóját korrigáló egységen át egy további jelerősítőfokozat bemenetére csatlakozik, amely a vezérlő kommutátoros motor vezérlőjeleinek erősítésére szolgál. A vezérlő kommutátoros motor állórész fluxus amplitúdójának névleges értékét beállító egység kimenete olyan erősítő bemenetére kapcsolódik, amely a végrehajtó kommutátoros motor vezérlőjeleinek erősítését végző erősítő bemenetére van csatlakoztatva. Az említett berendezésben a végrehajtó kommutátoros motor állórész fluxus amplitúdójának névleges értékét meghatározó egység, a szöghelyzetjeladók valamint a végrehajtó kommutátoros motor a vezérlőjelét felerősítő erősítővel együtt szolgál a szögelfordulás távátvitelére, míg a vezérlő kommutátoros motor állórész fluxus amplitúdójának névleges értékét beállító egység a terhelőnyomaték mérőátalakítók, a vezérlő kommutátoros motor állórész fluxus amplitúdóját korrigáló korrekciós egység valamint a vezérlőtengelyhez tartozó villamos kommutátoros motor saját vezérlőjelét erősítő erősítőfokozattal együtt biztosítja az erő távátvitelét a végrehajtótengelyre. Ez a berendezés tehát két, egymástól teljesen független csatornát tartalmaz egyrészt a szögelfordulás, másrészt az erő távátvitelére, amelyet az egyenáramú kommutátoros felépítési jellegzetességei tesznek szükségessé, továbbá a kinematikai láncban ébredő ellenállások kompenzálását, az alkalmazott villamos motorok nemlineáris jelleggörbéinek linearizálását és más tényezők kompenzálását is elvégzi. A kommutátoros motorok alkalmazása azonban az említett berendezés üzemi megbízhatóságát valamint élettartamát erőteljesen lecsökkenti azáltal, hogy a kommutátoros motorok szükségszerűen tartalmaznak kefeegységet, amelyek - különösen szélsőséges körülmények között - hamar meghibásodnak és kiesnek. Ezen kívül a berendezés megbízhatósága tovább csökkent azáltal, hogy a berendezés két szöghelyzetjeladót tartalmaz, amelyek közül az egyik az említett szélsőséges körülmények között üzemel, továbbá két szétválasztott átviteli csatornája van a szögelfordulás illetve az erőátvitelére, ahol a csatornák miatt bizonyos funkcionális egységek óhatatlanul kétszer szerepelnek. Az 1 176 425 lajstromszámú SU szabadalmi leírás ugyancsak egy vezérlőtengely és egy végrehajtótengely közötti, szögelfordulás és erő távátvitelére alkalmas berendezést ismertet, amely vezérlő szinkrongépet és végrehajtó szinkrongépet tartalmaz, amelyek tengelyei a vezérlőtengellyel és a végrehajtótengellyel vannak kinematikailag összekapcsolva, és egyikük olyan szöghelyzettávadóval van ellátva, amelynek kimenete a vezérlő szinkrongép és a végrehajtó szinkrongép tekercseiben áramot keltő egység névleges jel bemenetére van kapcsolva, és ennek az egységnek a vezériőbeme-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
