Манипулятор

Case Советских (сщ дде сткшзе.к их

Республик (») 529072 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлеио29.0 у. у5 (21)2162454/08 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 25.09.76.Бюллетень ¹35 (45) Дата опубликования описания 28.12.76 (51) М. Кл.

625 3 Э/00

Гасударственный квинтет

Гаввтв Ииннстрев СССР па делам нэееретеннй н открытнй (53) @ g j< 6 2-22 9. .72 (088.8) В. А. Гайворонский, В. И. Лежнин, В. И. Пындак и В. Л. Строков (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) МАНИПУЛЯТОР

Изобретение относится к машиностроению, в частности к манипуляторам копирующего типа, предназначенным для выполнения, например, погрузочно-разгрузочных, монтажных работ. 5

Известны манипу-ляторы копирующего типа, содержащие геометрически подобные многозвенные исполнительный и задающий органы, приводы и следящую систему с переключателями, сельсин-датчиками и 10 сельсин-приемниками, кинематически связанными с приводами.

С целью упрощения конструкции и повышения надежности манипулятора вне зависимости от характера нагрузок при дистанци- !5 онном управлении привод каждого звена задаквцего органа выполнен в виде винтовой самотормозящейся передачи, винт которой жестко соединен с сельсин-приемником, гайка — с этим звеном через подпружинен- 20 ные переключатели, а сельсин-датчик связан с приводом звена исполнительного органа, например, зубчато-реечной передачей.

На фиг. 1 дана принципиальная схема манипулятора, пунктирными линиями обозна- 25 чены электрические цепи, сплошными — цепи обратной связи, двойными — гпдрокоммуникации; на фиг. 2 — привод звена задающего органа в разрезе; на фиг. 3 — разрез A-A на фиг. 2; на фиг. 4- — схема установки сельсин-датчика, на фиг. 5 — разрез Б-Б на фиг. 4.

Манипулятор содержит многозвенный исполнительный механизм. стрелу 1 с рукоятью 2, — и геометрически ей ",î,äîáíûé задающий механизм — рукоятку управления.

Стрела смонтирована на основании посредством шарнирного узла с двумя степенями свободы. Стрела перемещается в горизонтальной и вертикальной плоскостях двумя гидравлическими силовыми цилиндрами 3 и 4, корпуса которых аналогичным образом закреплены на основании, а штоки обоих цилиндров соединены между собой и со стрелой. На стреле имеется третий силовой цилиндр 5, предназначенный для поворота следующего звена, На каждом цилиндре у-становлены зубчато-реечные передачи

6,7,8 и сельсин-датчики 8,10,11 соответ ственно. Силовые цилиндры приводятся в

5290 72

10

И действие насосным блоком 12 с баком для рабочей жидкости и электрически управляемыми гидрораспределителями 13,14., 15, которые соответствующими гидрокоммуникациями соединены с баком, насосами и силовыми цилиндрами. Гидрораспределители выполнены известным образом и содержат предохранительные клапаны и подвижные золотники, а гидросистема — фильтры и приборы регулирования (на чертеже не показаны) .

Рукоятка управления состоит из звеньев 1 6 и 1 7, имитирующих стрелу 1 и рукоять 2, и приводных цилиндров 18, 1 9,20 с самотормозящейся винтовой передачей, являющихся моделями основных силовых цилиндров. Звено 16 и приводные цилиндры

18,19 рукоятки управления смонтированы на выносной панели посредством шарниров, подобных соответствующим шарнирам основной структуры. Каждый приводной цилинцр рукоятки управления снабжен сельсин-приемниками 21,22,23 и блоками 24,25,26 переключателей соответственно. Блоки переключателей через блок 27 усилителей цепями управления подсоединены к электрическим элементам гидрораспределителей 13, 14, 15. Сельсин-приемники приводных цилиндров рукоятки управления цепями обратной связи напрямую соединены с соответствующими сельсин-датчиками, установленными на рабочих силовых цилиндрах. Все три сельсинные пары подключены к общей питающей электросети и имеют одинаковые электрические и механические параметры.

Каждый приводной цилиндр рукоятки управления соцержит винт 28, приводимый во вращение от сельсин-приемника (фиг. 2 и 3), Винт взаимодействует с гайкой, выполненной за одно целое с пустотелым выдвижным штоком 29, который заключен в корпус 30. Для предотвращения проворота штока относительно корпуса между ними предусмотрено поцвижное шпоночное соединение. Корпус имеет цапфы 31, соединенные с рамкой 32, которая с помощью цапф

33 закреплена на кронштейнах 34 панели управления. Выдвижной шток имеет скалку

35, на которой с помощью пружин 36 упруго закреплен блок переключателей, содержащий ползун 37 с закрепленными на нем переключателями 38 и цапфами 39, взаимодействующими со звеньями рукояти управления. Перемещения ползуна относительно скалки ограничены упорами 40.

Каждый привод датчиков обратной связи (фиг. 4,5) включает в себя рейку 41, соединенную одним концом со штоком силового. цилиндра и находящуюся в заце лении с шестерней 42, которая установлена на валу сельсин-датчика. Опорные кронштейны

43 зубчатореечной передачи и сельсин-датчиков установлены на корпусах силовых цилиндров, При отсутствии воздействия на рукоятку управления золотники гидрораспределителей

l3,14, 1 5 находятся в нейтральном положении, полости силовых гидроцилиндров

3,4.5 заперты, а рабочая жидкость от насосного блока 12 поступает на слив.

При воздействии оператора на рукоятку управления один, два или все три ползуна

37 блоков 24, 25, 26 переключателей, преодолевая сопротивление одной из пружин 36, перемещаются вдоль скалок 35,цо упоров

40. В результате этого включается один из переключателей 38 в каждом из блоков переключателей или в некоторых из них, замыкаются электрические цепи управления, и управляющий сигнал через блок усилителей

27 подается в электрические элементы гидрораспределителей 13, 14, 1 5. Золотники последних направляют рабочую жидкость от насосов к силовым гидроцилиндрам 3, 4-, 5, которые приводят в движение стрелу 1 и звено 2 в направлении, заданном оператором, Штоки силовых гидроцилиндров, перемещаясь, увлекают за собой рейки 41 зубчато-реечных передач 6, 7, 8, которые посредством шестерен 42, в свою очередь, приводят во вращение сельсин-датчики 9, 10, 1 1, установленные с помощью кронштейнов 43 на корпусах гидроцилиндров.

Сельсин -приемники 21, 22, 23, соединенные с сельсин-датчиками цепями обратной связи, также начинают вращаться синхронно с ними и приводят во вращение винты 28 приводных цилиндров 18, 19, 20 рукояти управления, которые приводят в движение их выдвижные штоки 29. Приводные цилиндры изменяют свою длину за счет перемещения выдвижных штоков относительно корпусов 30 пропорционально и синхронно с изменением длины соответствующих силовых гидроцилиндров. В процессе этого движения подпружиненные ползуны 37 приводных цилинцров посредством цапф 39 перемешают звенья 16 и 17 рукояти управления, которые копируют движение стрелы и рабочего оборудования гицроманипулятора. Одновременно с этим корпуса приводных цилиндров разворачива отся на цапфах 31 относительно рамки 32, которая, в свою очередь, разворачивается на своих цапфах 33 относительно кронштейнов 34 панели управления.

Таким образом, перемещения рабочего оборудования и рукояти управления оказываются полностью подобными независимо от величины усилия, приложенного к рукояти управления и нагрузки на рабочее оборудование гидроманипулятора.

Следящий привод манипулятора имеет свойство обратимости по перемещению, что повышает эффективность проведения погрузочно-разгрузочных работ, так как облегчает управление и повышает точность манипулирования. Применение сельсинной индикаторной передачи перемещения вместе с самотормозящейся винтовой передачей упрощает обратимую следящую систему за счет совмещения в одном канале передачи движения от рабочего оборудования к рукояти управления и сигналов обратной связи следящей системы.

Формула изобретения

Мани пулятор, например, для и огруз очноразгрузочных работ, содержащий геометрически подобные многозвенные исполнительный и задающий органы, приводы и следящую систему с переключателями, сельсиндатчиками и сельсин-приемниками, кинематически связанными с приводами, о т—

1О л и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности, привод каждого звена задающего органа выполнен в виде винтовой самотормозящейся передачи, винт которой жестко

15 соединен с сельсин-приемником, гайка — с этим звеном через подпружиненные переключатели, а сельсин-датчик связан с приводом звена исполнительного органа, например, зубчато-реечной передачей.