Сбалансированный манипулятор с ручным управлением

(19) 01) ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР к двтоесному свиДЕП:-ЛьСтву(71) Ленинградский политехнический институт им.М.И.Калинина (72) С.Г.Аграновский, В.А.Королев и П.И.Романов(56) Авторское свидетельство СССР : 1 ф 1178584, кл, В 25 Л 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 1)5 В 25 Л 1/06 11/О оператора. При перемещении рукоятки 19 управления, например, вверх эадатчик дает сигнал на повторитель 16 и далее через усилитель 17 на органы13,14 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 задан-. ном положении с помощью тормоза, размещенного 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 илИзобретение 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 О ния.На фиг,1 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 го ловкой 4,который шарнирно связан со штоком 5 силового цилиндра б двухстороннего действия и горизонтальными направляющими 7 поворотной колонны 2. Итоковая 8 и поршневая 9 25 полости силового цилиндра б подключены к источнику 10 сжатого воздуха через устройство регулирования давления, имеющее редукционные клапаны 11 и 12 с пропорциональным управле О 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 напневматический 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 черезз усилитель 17 мощности поступаютна органы 13 и 14 электрическогоуправления соответственно редукционных клапанов 11 и 12 и формируют соответствующие уровни давления в полостях 8 и 9 силового цилиндра б. Таким образом, при смещении рукоятки 19 управления вверх давление в штоковой полости 8 цилиндра 6 падает, а в поршневой 9, возрастает. На штоке цилиндра создается усилие, необходимое для перемещения подвижных частей манипулятора с грузом. При перемещении рукоятки 19 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.Дляманипулирования 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.Новиехред Л.Сердюкова Корректор Т,Палт Редактор Е,Па Заказ 17 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 изводственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород Гагарина,101 5 161 ного цилиндра 21. Тормоз 20 фиксирует рукоятку 19 управления в положении, при котором остановил ее оператор для обеспечения статической баланси. ровки 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 ру 86346кояткой управления, кинематическисвязанной с устройством регулирования давления по крайней мере в одной 5полости силового цилиндра, и источник сжатого воздуха, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей путем обеспечения приложения усилияоператора непосредственно к объектуманипулирования, он снабжен приводным тормозом размещенным в захват-)ной головке с возможностью фиксацииим рукоятки управления.2, Манипулятор по п,1, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что приводтормоза выполнен в виде мембранногосилового цилиндра с распределителем,пневматически связанным с источником 20 сжатого воздуха и с атмосферой.