Копирующий манипулятор

 

Союа Советских

Социалистическими

Республик (n)812562

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (зцм. к .з (22) Заявлено 18. 06. 79(21) 2780477/25-08 с присоединением заявки Ио— (23) Приоритет

В 25 У 3/00

Государствеииый комитет

СССР яо делам изобретеиий и открытий

Опубликовано 15.038 1.Бюллетень М 10

Дата опубликования описания 18. 03. 81(53) УДК 62-229. .72(088.8) (72) Автор изобретения

В. Л. Рорбунов (71) Заявитель (54) КОПИРУ5ецИЙ МАНИПУЛЯТОР

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в дистанционных манипуляторах работающих как в обычных, так и во вредных условиях, во взрыво- и пожароопасных помещениях различных классов и категорий.

Известен копирующий-манипулятор, содержащий задающий и исполнительный органы, механическая рука каждого из которых имеет шарнирно соединенные звенья, двигатель, электромагнитные муфты, ведущие части которых кине-. матически связаны с валом двигателя, а ведомые — со звеньями руки, и аппаратуру управления с источником питания L11Недостатками известного манипулятора являются большое потребление электроэнергии вследствие постоянного подключения манипулятора к источнику питания, недостаточность дистанционности управления, что ухудшает его эксплуатационные качества и снижает экономичность.

Цель изобретения — улучшение эксплуатационных качеств и повьааение экономичности манипулятора.

Поставленная цель достигается тем, что копирующий манипулятор снабжен установленным на валу двигателя, например электродвигателя, маховиком и регулятором напряжения, электрически связанным с обмотками электродвигателя, с источником питания и с аппаратурой управления.

При этом регулятор напряжения выполнен в виде электроизмерительного

1 устройства с мостовой схемой соединения его элементов и с усилителем постоянного тока.

На фиг. 1 изображена функциональная схема предлагаемого манипулятора; на фиг. 2 - исполнительный орган манипулятора с силовым блоком; на фиг. 3 - схема регулятора напряжения.

Ианипулятор имеет исполнительный и задающий органы 1 и 2, связанные

2О между собой каналом синхронно-следящей связи, например радиосвязи.

Конструктивно исполнительный и зада ющий органы выполнены аналогично и состоят из силовых блоков 3 и 4 приводов и механических рук 5 и 6.

Силовой блок приводов содержит приемник 7, передатчик 8, усилительно-преобразовательную аппаратуру 9, регулятор 10 напряжения, разъем 11

ЗО для подключения источника питания, 812562

t5

25 кинематические связи в виде шестерен 12 и 13 и два сборных узла

14 и 15.р которые состоят из двигателей 16 и 17, на валах 18 и 19 которых расположены исполнительные элементы 20, 21 и т.д. и, 22, 23 и т.д.

m в виде электромагнитных муфт и маховики 24 и 25 соответственно.

Регулятор 10 напряжения состоит из мостового электроизмерительного устройства на резисторах 26-28 со стабилитроном 29 и диодом 30 в одном из плеч моста и усилителя постоянного тока на триодах 31 и 32; Обмотка

33 возбуждения двигателя 16 включена в коллекторную цепь основного управляющего триода 32 ° Цепи обмотки возбуждения и управления питаются от выпрямителей 34 и 35 подключенных к отдельным обмоткам трансформатора

36. Для сглаживания пульсации выпрямленного напряжения включен конденсатор 37.

Манипулятор работает следующим образом.

Силовой блок 3 исполнительного органа 1 подключается через разъем

11 к внешнему источнику энергии (s виде электроэнергии или энергии сжатогб воздуха).

Электроэнергия .подается на электродвигатели 16 и 17, которые приводят во вращение маховики 24 и

25 и разгоняют их. После получения маховиками запаса кинетической энергии отключается внешний источник питания. Манипулятор готов к работе..

Двигатели 16 и 17 начинают работать в режиме генераторов, т.е. осуществляют питание приемника 7, передатчика 8, усилительно-преобразовательной аппаратуры 9 управления и исполнительных элементов (муфт)

20, 21 и т.д. и и 22, 23 и т;д. m.

С задающего органа 2 по каналу синхроннс-следящей радиосвязи осуществляется управление исполнительным. органом 1 в копирующем или автоматическом режиме.

При изменении скорости вращения маховиков 24 и 25 и изменении нагрузки на механической руке 5 стабилизацию напряжения обеспечивает регулятор 10 напряжения, в котором к одной диагонали моста подводится входное напряжение, пропорциональное регулируемому напряжению двигателя (генератора) 16. Выходное напряжение снимается с другой диагонали моста. Оно равно разности между напряжением на стабилитроне 29 и падением напряжения на резисторе 26.

Падение напряжения на резисторе 26 пропорционально входному напряжению

60 и с его увеличением линейно растет.

При дальнейшем увеличении входного напряжения.оно остается примерно постоянным. Цепи обмотки возбуждения и управления питаются от выпрямителей 34 и 35 подключенных к отf дельным обмоткам трансформатора 36.

Конденсатор 37 сглаживает пульсации выпрямленного напряжения.

Эапас скорости маховиков 24 и 25 позволяет получить мощность на валах

18 и 19, более чем в 10 раз превы-. шающую мощность разгонных двигателей

16 -и 17, что позволяет применять двигатели малой мощности.

Скорость вращения вала маховиков

24 и 25 зависит не от нагрузочного момента на этом валу, а только.от количества накопленной в нем энергии.

Это означает, что маховик может развивать любую мощность, необходимую на механической руке 5 исполнительного органа 1.

При работе маховиков 24 и 25 возникает гироскопический эффект, вследствие чего механическая рука

5 исполнительного органа 1 становится более устойчивой.

Формула изобретения

1. Копирующий манипулятор, содержащий задающий и исполнительный органы, механическая рука каждого из которых имеет шарнирно соединенные звенья, двигатель, например электродвигатель, электромагнитные муфты, ведущие части которых кинематически связаны с валом этого двигателя, а ведомые - со звеньями руки, и аппаратуру управления с источником питания, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных качеств и повышения. экономичности манипулятора, он снабжен установленным на валу электродьигателя маховиком и регулятором напряжения, электрически связанным с обмотками электродвигателя, с источником питания и с аппаратурой управления.

2. Манипулятор по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что регулятор напряжения выполнен в виде электроизмерительного устройства по мостовой схеме соединения его элементов и усилителя постоянного тока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Кулешов В.С. и Лакота Н.3,, Динамика систем управления манипуляторами. М., "Энергия", 1974, с. 108.