Сбалансированный манипулятор с ручным управлением

 

Изобретение относится к машиностроению . Цель изобретения - расширение технологических возможностей путем обеспечения возможности манипулирования объектом с непосредственным приложением к нему усилия оператора. При перемещении рукоятки 19 управления, например, вверх эадатчик дает сигнал на повторитель 16 и далее через усилитель 17 на органы ; 13,14 электроуправления редукционными клапанами 11, 12, которые настраивают требуемые уровни давления для статической балансировки механических частей манипулятора и груза, подвешиваемого на крюк 24 захватной головки 4. Затем оператор дает команду на фиксацию рукоятки 19 управления в заданг ном положении с помощью тормоза, размещенного в захватной головке 4. Тем самым обеспечивается возможность путем непосредственного прикладывания усилия оператора к объему манипулирования точно перемещать его в ; заданную позицию. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.: (/

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИХ

А1 (19) 01) щ)5 В 25 J 1/06 11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ к втоесному саидетяльСтвм

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

APH ГКНТ СССР (21) 4493876/08 (22) 12.10 88 (46) 07.01.91.Бюл. 1)" 1 (71) Ленинградский политехнический институт им.М.И.Калинина (72) С.Г.Аграновский, В.А.Королев и П.И.Романов, (53) 62-229.72 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

: 1 1178584, кл. В 25 J 1/06. 1983. (54) СБАЛАНСИРОВАННЫЙ МАНИПУЛЯТОР С

РУЧНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ (57) Изобретение относится к машиностроению. Цель изобретения — расширение технологических возможностей путем обеспечения возможности манипулирования объектом с непосред-, ственным приложением к нему усилия

2 .оператора. При перемещении рукоятки

19 управления, например, вверх задатчик дает сигнал на повторитель 16 и далее через усилитель 17 на органы -

13,14 электроуправления редукционными клапанами 1 1,,12, которые настраивают требуемые уровни давления для статической балансировки механических частей манипулятора и груза, подвешиваемого на крюк 24 захватной головки 4..

Затем оператор дает команду на фиксацию рукоятки 19 управления в задан-. ном положении с помощью тормоза, pasмещенного в захватной головке 4. Тем самым обеспечивается возможность путем непосредственного прикладыва- с ния усилия оператора к объему манипулирования точно перемещать его в заданную позицию. 1 з.п.ф-лы, 2 ил..

1618634

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к сбалансированным манипуляторам с ручным управлением.

Цель изобретения — расширение технологических возможностей путем обеспечения возможности манипулирования при приложении усилия оператора непосредственно к объекту манипулирова- 10 ния.

На фиг.i изображена схема манипулятора; на фиг.2 — схема захватной головки.

Сбалансированный манипулятор с 15 ручным управлением содержит основаие 1, на котором с возможностью поворота установлена поворотная колонна

2.Исполнительный орган выполнен, например,в виде пантографа 3 с захватной ro- 20 ловкой 4,который шарнирно связан со штоком 5 силового цилиндра б двухстороннего действия и горизонтальньпчи направляющими 7 поворотной колонны 2. Итоковая 8 и поршневая 9 25 полости силового цилиндра 6 подключены к источнику 10 сжатого воздуха через устройство регулирования давления, имеющее редукционные клапаны

11 и 12 с пропорциональным управле- 30 нием. Управляющие элементы соответственно 13 и 14 клапанов- 11 и 12 электрически подключены к выходу блока 15 управления, включающего диф ференциальный повторитель 16 и усилитель 17 мощности. Вход блока 15 электрически связан с выходом задатчика 18 положения,, установленного на корпусе захватной головки 4. Задатчик 18 положения выполнен, например, 40 в виде потенциометра и связан с рукояткой 19 управления. В захватной головке 4 установлен тормоз 20 с приводом в виде мембранного силового цилиндра 21 с распределителем 22, 45 управляемым от коммутатора 23.

Манипулятор работает следующим образом.

В исходном состоянии при отсутствии управления со стороны оператора рукоятка 19 управления находится в среднем положении и зафиксирована с помощью тормоза 20, сигнал, вырабатываемый задатчиком 18 положения равен нулю. В дифференциальном повторителе,16 вырабатываются некоторые начальны» уровни напряжения, жоторые через усилитель 17 мощности подаются соответственно на управляющие элементы 13 и 14 редукционных клапанов 11 и 12, которые формируют начальные уровни давления, позволяющие создать усилие на силовом цилиндре 6. обеспечивающее уравновешивание веса механизма пантографа 3 и захватной головки 4. Оператор, удерживая рукоятку 19 управления, легко перемещает захватную головку 4 с крюком 24 к грузу и осуществляет его захват.

Далее оператор с помощью коммутатора 23 выдает сигнал управления на „ пневматический распределитель 22, который срабатывает и соединяет рабочую полость силового цилиндра 21 тормоза

20 с атмосферой, тем самым расфиксирует рукоятку 19 управления, которую перемещает, например, вверх. При этом задатчик 18 положения вырабатывает сигнал управления, пропорциональный величине смещения рукоятки 19 относительно исходного положения. Сигнал рассогласования поступает на вход повторителя 16, где вырабатываются дифференциальные сигналы, которые че резз усилитель 17 мощности поступают на органы 13 и 14 электрического управления соответственно редукцион-. ных клапанов 11 и 12 и формируют соответствующие уровни давления в полостях 8 и 9 силового цилиндра 6. Таким образом, при смещении рукоятки

19 управления вверх давление в штоковой полости 8 цилиндра б падает, а в поршневой 9, возрастает. На штоке цилиндра создается усилие, необходимое для перемещения подвижных частей манипулятора с грузом. При перемещении рукоятки f9 управления с определенной скоростью пневматический привод обеспечивает перемещение объекта манипулирования с той же скоростью.

При подходе груза к точке позиционирования оператор, продолжая удерживать рукоятку 19 управления, перестает ее перемещать. При этом давление, формируемое клапаном 11, увеличивается, и на цилиндре 6 образуется требуемое усилие, обеспечивающее остановку манипулятора и удержание груза. При движении вниз система работает аналогично.

Для:манипулирования грузом, непосредственно прикладывая к нему свое усилие, оператор переключает

:коммутатор 23, срабатывает распределитель 22, который подключает источник сжатого. воздуха к полости мембранФ о р м у л а изобретения

Составитель С.Новик

Редактор Е.Папп Техред Л.Сердюкова

Корректор T.Ïàëèé

Заказ 17 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

5 161 ного цилиндра 21. Тормоз 20 фиксирует рукоятку 19 управления в положении, при котором остановил ее оператор для обеспечения статической балансировки подвижных частей манипулятора с грузом.

После этого оператор, прикладывая свое усилие непосредственно к объекту манипулирования, осуществляет его точное перемещение в заданную позицию.

1. Сбалансированный манипулятор с ручным управлением, содержащий основание с поворотной колонной, на кото- рой шарнирно установлена стрела, выполненная в виде пантографа, силовой цилиндр, захватную головку с ру8634

6 кояткой управления, кинематически связанной с устройством регулирования давления по крайней мере в одной полости силового цилиндра, и источ5 ник сжатого воздуха, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей путем обеспечения приложения усилия оператора непосредственно к объекту манипулирования, он снабжен приводным тормозом размещенным в захват-

) ной головке с возможностью фиксации им рукоятки управления.

2. Манипулятор по п.1, о т л и— ч а ю шийся тем, что привод тормоза выполнен в виде мембранного силового цилиндра с распределителем, пневматически связанным с источником

20 сжатого воздуха и с атмосферой.