Всесоюзна!^
Патент 385717
Авторы
Классы МПК
Всесоюзна!^
Иллюстрации
Реферат
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 09Л!1.1971 (№ 1631770/27-11) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 14.VI.1973. Бюллетень № 26
Дата опуб
М, Кл. В 25j 3, 00
Тосударственный комитет
Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий
УДК 62.229.72(088.8) Автор изобретения
Заявитель
Ленинградский технологический институт холодильной промышленности
МАНИПУЛЯТОР ДЛЯ МОНТА)КНЫХ И ПОГРУЗОЧНО-РАЗГРУЗОЧНЫХ РАБОТ
Изобретение относится к манипуляторам, предназначенным для выполнения монтажных и погрузочно-разгрузочных работ.
Известны манипуляторы, предназначенные для погрузочно-разгрузочных работ и содержащие геометрически подобные, шарнирно сочлененные звенья стрелы и рукоятки управления, на шарнирах которых установлены датчики поворота звеньев. Однако они не удобны в эксплуатации, так как во время работы рука оператора попадает в плоскость движения звеньев рукоятки, что значительно затрудняет управление манипулятором.
Целью изобретения является облегчение управления, обеспечение удобства эксплуатации и повышение маневренности. Для этого рукоятка управления манипулятора выполнена в виде зеркального отображения структуры стрелы и снабжена двумя дополнительными звеньями, одни концы которых шарнирно соединены между собой, а другие — соответственно с первым и вторым звеньями рукоятки управления, причем расстояния от шарниров крепления каждого дополнительного звена к звеньям рукоятки до шарнирного соединения этих звеньев равны длине соответствующих дополнительных звеньев, а на шарнирах крепления каждого дополнительного звена к звеньям рукоятки установлены датчики относительного поворота этих звеньев, сигнал от которых совместно с сигналами от датчиков, установленных на шарнире крепления рукоятки к основанию и на конце ее второго звена подаются в систему управления
5 следящего привода стрелы. Кроме того, датчики, установленные на дополнительных звеньях рукоятки, шунтированы.
На чертеже представлена схема предложенного манипулятора.
10 Ма нипулятор содержит шарнирно сочлененную стрелу, состоящую из звена 1, звена 2, соединенного с рабочим органом — звеном 8.
Рукоятка управления состоит из первого звена 4, второго звена 5 и звена б, имитирующе15 го движение рабочего органа 8. К звену 4 шарнирно закреплено дополнительное звено
7, шарнирно соединенное со вторым дополнительным звеном 8, которое в свою очередь шарнирно соединено со звеном 5. На шарнире
20 крепления звена 4 к основанию установлен потснциометрический датчик угловых перемещений 9. На шарнире крепления дополнительного звена 7 к звену 4 установлен датчик угловых перемещений 10. На шарнире, 25 соединяющем дополнительное звено 8 со звеном 5, установлен датчик угловых перемещений 11. На шарнире, соединяющем звено 5 со звеном б, установлен датчик угловых перемещений 12. Датчик угловых пе30 ремещений 13 установлен на шарнире, соеди385717
95 няющем звено 1 с основанием, а датчик углоьых перемещений 14 установлен на шарнирном соединении звеньев 1 и 2. Датчик угловых перемещений 15 установлен на шарнире соединяющем звенья 2 и 3, Поворот звена 1 осуществляется гидромотором 16. Поворот звена 2 относительно звена 1 осуществляется с помощью гидромотора 17. Гидромотор 18 осуществляет поворот рабочего органа 8 относительно звена 2. Датчики 9, 10, и 13 соединены последовательно и вместе с сопротивлениями 19 образуют измерительный мост, сигнал с которого подается в усилитель 20. С усилителя 20 сигнал поступает на распределительное устройство — золотник 21, соединенный с насосной станцией 22, Датчики
11, 12 и 15 соединены также последовательно и вместе с сопротивлением 23 образуют измерительный мост, сигнал с которого через усилитель 24 подается на распределительное устройство 25, соединенное с насосной станцией 22. В схемах измерительных мостов имеются шунтирующие элементы — переключатели
26. На шарнире, соединяющем звенья 4 и 5, установлен датчик угловых перемещений 27, сигнал от которого в усилитель привода второго звена подается через переключатель 28.
Манипулятор работает следующим образом.
При перемещении оператором звена 6 происходит относительное перемещение звеньев рукоятки, в результате происходит разбаланс мостов, и через усилители сигналы поступают на распределительные устройства, подающие рабочую жидкость в гидромотор. Работу манипулятора удобнее всего рассмотреть на примере, когда ось шарнирного соединения звеньев 5 и 6 движется по окружности с радиусом, равным длине звена 5, и центром, совпадающим с осью шарнирного соединения звеньев 4 и 5. Очевидно, что в этом случае звено 4 неподвижно, однако звенья 1 и 2 совместно двигаются так, что ось шарнирного соединения звеньев 2 и 8 двигается по окружности с радиусом, равным длине звена 2, а центр этой окружности является зеркальным отображением центра шарнира, соединяющего звенья 1 и 2. При повороте звена 5 относительно звена 4 изменяется угол между звеном 4 и дополнительным звеном
7 и соответственно изменяется сопротивление потенциометрического датчика 10. При этом происходит разбаланс моста, составленного из датчиков 9, 10, 18 и сопротивления 19, и через усилитель 20 на вход золотника 21 поступает управляющий сигнал. Золотник 21 соединяет одну полость гидромотора 16 с нагнетательной, а другую — со сливной линиями, идущими от насосной станции 22. Гидромотор 16 поворачивает звено 1 до тех пор, пока сопротивление датчика 13 не изменится до такой величины, что управляющий сигнал станет равен нулю; управление движением звена 2 осуществляется обычным способом с помощью датчиков угловых перемещений
l4 и 27; угол поворота звена 7 относительно звена 4 равен требуемому углу поворота звена l; таким образом ось шарнирного соединения звеньев 2 и 8 двигается по требуемой траектории.
В более общем случае синхронное движение центров шарнирных соединений звеньев
2, 8 и 5, 6, соответственно, обеспочивается за счет совместной работы всех угловых датчиков перемещений.
Аналогично за счет совместной работы датчиков угловых перемещений ll, 12 и 15 осуществляется синхронное движение рабочего органа 3 и звена 6, имитирующего его движение.
В случае монтажного манипулятора переход манипулятора к структуре, когда звенья
1 и 2 параллельны соответствующим звеньям
4 и 5, осуществляется замыканием переключателей 26, которые шунтируют дополнительные датчики 10 и 11, и переключением переключателя 28. При шунтировании датчиков 10 и 11 в измерительных мостах схем управления приводом звена 1 и звена 8 возникают управляющие сигналы, которые через соответствующие усилители подаются на распределительные золотники, управляющие работой соответствующих гидромоторов.
Аналогично при переключении переключателя 28 в системе управления приводом звена
2 возникает управляющий сигнал, и стрела начинает поворачиваться относительно звена
1. Управляющие сигналы, поступающие на распределительные золотники, уменьшаются до нуля тогда, когда звенья 1 и 2 располагаются параллельно звеньям 4 и 5. Далее манипулятор управляется обычным способом.
Предмет изобретения
1. Манипулятор для монтажных и погрузочно-разгрузочных работ, содержащий стрелу и рукоятку управления с двумя геометрически подобными шарнирно соединенными звеньями, на шарнирах которых установлены датчики поворота звеньев, и следящую систему управления приводами звеньев, отличаюи ийся тем, что, с целью облегчения управления и обеспечения удобства эксплуатации, рукоятка управления выполнена в виде зеркального отбражения структуры стрелы и снабжена двумя дополнительными звеньями, одни концы которых шарнирно соединены между собой, а другие — соответственно с первым и вторым звеньями рукоятки управления, причем расстояния от шарниров крепления каждого дополнительного звена к звеньям рукоятки до шарнирного соединения этих звеньев равны длине соответствующих дополнительных звеньев, а на шарнирах крепления каждого дополнительного звена к звеньям рукоятки установлены датчики относительного поворота этих звеньев, сигнал от которых совместно с сигналами от датчиков, установленных на шарнире крепления рукоятки к основанию и на конце ее второго звена подаются
385717 следящего привода
h ycvnvmenF"
Составитель В. Еременков
Техред T. Ускова Корректор В. )Колудева
Редактор Л. Струве
Заказ 2645/2 Изд. № 1690 Тираж 780 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, jK-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2 в систему управления стрелы.
Манипулятор по п. 1, что, с целью изменения отличающийся тем, структуры шарнирно сочлененной стрелы без изменения рукоятки управления, датчики, установленные на дополнительных звеньях рукоятки управления, шуптированы.