Манипулятор

 

Сущность изобретения: при установке манипулятора на площадку происходит коррекция его положения в пространстве по сигналу датчика 6, установленного в колонне 2 манипулятора с помощью опор 7, 8, 9 и 10, снабженных приводами их перемещения . Конструкция датчика И манипулятора позволяет обеспечить вертикальное положение колонны манипулятора. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sr)s В 25 J 1/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4805236/08 (22) 30,10.89 (46) 23,07.92. Бюл, N. 27 (71) Научно-производственное объединение по механизации, роботизации труда и совершенствованию ремонтного обеспечения на предприятиях черной металлургии "Черметмеханизация" (72) А,С.Залкинд, Б.Ц.Соколовский и А,И,Куделя (56) Авторское свидетельство СССР

ЬВ 954214, кл, В 25 J 5/00, 1981,,, Ы„„1749016 А1 (54) МАНИПУЛЯТОР . (57) Сущность изобретения: при установке манипулятора на площадку происходит коррекция его положения в пространстве по сигналу датчика 6, установленного s колонне 2 манипулятора с помощью опор 7, 8, 9 и t0, снабженных приводами их перемещения. Конструкция датчика и манипулятора позволяет обеспечить вертикальное положение колонны манипулятора. 1 з,п, ф-лы, 5 ил.

1749016

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при разработке как переносных, так и самоходных манипуляторов, применяемых для монтажных и погрузочно-разгрузочных работ, в частности при ремонтах металлургического оборудования.

Известен манипулятор, включающий установленную на опорах платформу, приводы перемещения опор, систему управления этими приводами и исполнительный орган с приводами его перемещения.

Недостатком манипулятора является сложность установки его в строго вертикальное положение, что приводит к отклонению оси колонны от вертикали, а следовательно, к дополнительным силам трения в шарнирных узлах многозвенника исполнительного органа манипулятора, дополнительному расходу энергии, повышенному износу узлов и деталей, а также увеличивает необходимое усилие поворота вокруг колонны, при котором преодолеваются силы трения в шарнире.

Цель изобретения — уменьшение энергозатрат за счет уменьшения усилий на перемещение исполнительного органа и повышение устойчивости манипулятора.

Поставленная цель достигается тем, что манипулятор, содержащий установленную на опорах платформу, приводы перемещения опор, систему управления этими приводами и исполнительный орган с приводами его перемещения, снабжен датчиком положения платформы, выходы которого связаны с системой управления приводами опор.

Датчик положения платформы выполнен в виде корпуса, установленных в корпусе двух валов, расположенных взаимно перпендикулярно и связанных шарнирно между собой, измерителей угла поворота каждого из валов и груза, жестко закрепленного на этой рамке, при этом второй вал шарнирно связан с корпусом.

На фиг,1 показан манипулятор, общий вид; на фиг,2 — то же, вид сверху; на фиг,3— кинематическая схема датчика положения платформы; нэ фиг.4 — координатные оси горизонтальной плоскости платформы; на фиг.5 — структурная схема системы управления приводами установки манипулятора в вертикальное положение.

Манипулятор содержит опорную платформу 1, колонну 2, поворотную платформу

3, блок 4 приводов вертикального и горизонтального перемещения исполнительного органа 5 манипулятора, датчик 6.

Опорная платформа 1 содержит приводные опоры 7-10, расположенные симметрично осям координат -X, - Х, -Y, +У (фиг.1 и 2).

Датчик 6 положения платформы (фиг.3) содержит ось 11, к которой под прямым углом в подшипниках установлена ось 12. Оси

11 и 12 помещены в корпус 13. С торцами осей 11 и 12 жестко связаны оси измерителей угла поворота каждого из валов в виде чувствительных элементов — потенциометров 14 и 15. Корпус потенциометра 14 жестко связан с осью 11, а корпус потенциометра 15 — с осью 12.

На фиг.4 приводные опоры 7-10 манипулятора изображены условно кругами и обозначены буквами А, В, С, D, Система управления приводами опор манипулятора в вертикальное положение (фиг,5) содержит потенциометр R> коорди15 наты Х, потенциометр Ry координаты У, блок 18 преобразования разнополярных сигналов в однополярные, блок 19 дискриминаторов, блок 20 логики, блок 21 усилителей мощности, электромагниты 22

20 распределителей приводных опор 7-10 (А, В, С, О).

Принцип работы манипулятора заключается в следующем.

При установке манипулятора на площадку с искривленной или не горизонтальной поверхностью колонна 2 манипулятора, а соответственно и корпус датчика 6 положения платформы в горизонтальной плоскости отклоняется от вертикальной оси, Груз

17 датчика 6 под действием силы тяжести устанавливается строго по вертикали (ось координат Z) и проворачивает оси 11 и 12 датчика 5 на углы, соответствующие углам

35 отклонения манипулятора от вертикали в направлении осей координат горизонтальной плоскости X u Y. На выходах потенциометров R>< и Ry появится разность потенциалов, уровни которых пропорциональны углам, отклонения, а знаки опреде40 тикали в сторону координат +Х, +Y (проекция вертикали манипулятора на горизонтальную плоскость изобра>кена отрезком Π— XY на фиг,4), то на выходах потенциометров Rx u Ry появятся сигналы +Ux, + Uy, которые через блок 18 преобразования поступят нэ блок 19 дискриминаторов, где произойдет преобразование аналоговых сигналов в логические. С выхода блока 19 сигналы +Ux и 4-Uy, равные логическим единицам "1", поступят в блок 20 логики; который по комбинации логических сигналов на его входе формирует соответствующие команды на включение приводов опор

А, В, С, D манипулятора. В данном случае

55 ляют направление отклонения. Если, 45 например, манипулятор отклонился от вер!

749016 через блок 21 усилителей мощности включаются электромагниты блока 22 распределителей соответствующих опор А, В, С, D.

При отклонении манипулятора от вертикали в сторону координат Х, Y с проекцией вертикали О-XY на горизонтальную плоскость начнут выдвигаться плунжеры опор А и

В, и точка XY проекции вертикали манипулятора начнет перемещаться в направлении осей Х, У, При достижении точкой XY одной из осей координат, например, оси У, на выходе потенциометра Ву потенциал станет равным "нулю" и блок 20 логики сформирует команду на отключение привода опоры В.

Приводы опор А и 0 остаются включенными, После этого точка проекции вертикали

XY начнет перемещаться по направлению оси X.

При достижении точек XY ocu X на выходе потенциометра Ру потенциал станет .равным "нулю" и блок 20 логики отключит приводы опор А и D.

При этом манипулятор примет строго вертикальное положение.

Применение предлагаемого манипулятора позволит повысить срок его службы и сократить расход энергии при его работе в среднем на 30-40% в связи с тем, что устройство обеспечивает работу манипулятора в проектном положении, т.е. ось колонны всегда будет при работе строго вертикаль5 на.

Формула изобретения

1. Манипулятор, содержащий установленную на опорах платформу, йриводы перемещения опор., систему управления

10 этими приводами и исполнительный орган с приводами его перемещения, о т л и ч а ю— шийся. тем, что, с целью уменьшения энергозатрат за счет уменьшения, усилий на перемещение исполнительного органа и по15 вышения устойчивости манипулятора, он снабжен датчиком положения платформы. выходы которого связаны с системой управления приводами опор;

2, Манипулятор по п,1, о т л и ч а ю щ и й20 с я тем, что датчик положения платформы выполнен в виде корпуса, установленных в корпусе двух валов, расположенных взаимно перпендикулярно и связанных шарнирно между собой, измерителей угла поворота

25 каждого из валов, рамки, жестко связанной с одним из валов, и груза. закрепленного на этой рамке, при этом второй вал шарнирно связан с корпусом.

1749016

1749016

М, Ю

Составитель Б.Соколовский

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Т.Палий

Редактор Е.Папп

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, yn,Ãà àðèíà, 101

Заказ 2553 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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