Система управления электрогидравлическим манипулятором

б;.:ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИД К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советски кСоциалистическикреспублик(22) Заявлено 01,12,77 (21 ) 2551319/18-24 (5 1 ) Я. 1(д. Я 05 В 11/ОО, В 25 У 13/00 с присоединением заявки М Гвеударетееннй квинтет СССР в ленам неебретеннд н втнритнй(23) Приоритет Опубликовано 05.02.80. Бюллетень М. 5 Дата опубликования описания 07,02,80(72) Автор изобретения Ю. В, Илюхин Московское ордена Ленина и ордена Трудового КрасногоЗнамени высшее техническое училище имени Н. Э, Баумана(54) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ЗЛЕКТРОГИДРАВЛИЧГСКИММАНИПУЛЯТОРОМl Изобретение относится к области манйпуляторостроения и может быть использовано при создании электрогидравлических манипуляторов, работающих от одного ис- точника питания ограниченной мощности.5Известна система управления электро" гидравлическим манипулятором содержащая покаждой регулируемой координате гидродвигатель, золотниковый гидрораспределитель с электрогидравлическим управлением, датчик положения задающего органа, датчик положения исполнительного органа, сумматор и усилитель 1,Однако в этой системе не исключены функциональные отказы приводов, вызванные значительным падением давления питания при перегрузке источника энерЪии.Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является система, содержагая последовательно сое-о диненные первый чсточник эталонного сигнала, первый сумматор и первый пороговый элемент, и по каждой регулируемой координате последовательно соединенные второй сумматор, усилитель управляемыйорганичитель, золотниковый гидрораспределитель, гидродвигатель и датчик обратнойсвязи, выход которого подключен ко второму входу второго сумматора, причем выход первого порогового элемента соединен со вторым входом управляемых ограничителей 2,Однако для этой системы характерныбольшие амплитуды пульсаций давления вгидравлических элементах и интенсивныеколебания охвата манипулятора, возникающие из-за низкого бьстродействия датчика расхода и приводящие к повышенномуизносу гидроэлементов и ухудшению условий работы человека - оператора.Цель изобретения - повышение надежности, улучшение эксплуатационных характеристик системы,Зто достигается тем, что система содержит первый датчик давления, третийсумматор, последовательно соединенныевторой источник эталонного сигнала, четвертый сумматор и первый ключ, и по каждой регулируемой координате второй датчик давления, второй пороговый элемент,последовательно соединенные третий датчик давления, второй ключ, пятый сумматор, функциональный преобразователь иблок умножения, и последовательно соеди"ценные корректирующее устройство и блоквыделения модуля, выход которого подключен ко второму входу блока умножения.Выход второго датчика давления подклю- т 0чен ко второму входу второго ключа, третий вход которого через второй пороговыйэлемент соединен с выходом корректирукщего устройства, вход которого подключен к выходу управляемого ограничителя,выход первого датчика давления соединенсо вторым входом четвертого сумматораи со вторыми входами пятых сумматоров,выходы блоков умножения подключен к соответствующим входу третьего сумматора, 20выход которого подключен ко второму входу первого ключа, выход которого соеди- фиен со вторым входом первого сумматора.На фигуре представлена функциональная25схема системы.Система содержит;1 - первый источник эталонного сигнале, 2 - первый сумматор, 3 - первый пороговый элемент,4 - второй сумматор, 5 - усилитель, 6 управляемый ограничитель, 7 - гидрорясЗОпределитель, 8 - гидродвигатель, 9 датчик обратной связи, 10 - первый датчикдавления, 11 - третий сумматор, 12 второй источник эталонного сигнала, 13 четвертый сумматор, 14 - первый ключ,3515 - в-.орой датчик давления, 16 - третий датчик давления 17 - второй ключ,18 - пятый сумматор, 19 - функциональный преобразователь, 20 - блок умноже 40ния, 21 - корректирующее устройство,22 - блок выделения модуля, 23 - второйпороговый элемент, 24 - общее командное устройство, 25 - следящие электрогидравлические привода. При этом К45сигнал. переключения,- входной сигналгидрораспределителя 7, Е. - сигнал ошибки, Я - сигнал расхода, потребляемогоодним приводом, С - сигнал допустимого уровня потребляемого расхода Рп50сигнал давления питания, - сигнал допустимого давления,Система управления электрогидравлическим манипулятором работает следующимобразом.55До тех пор, пока не исчерпан запасэнергии, запасенный в гидроаккумуляторе,и давление питания не упало ниже допустимой величины, сигнал Р превышает ситнял Р), Коцякты первого ктцоча 14 разомкнуты, поэтому выходной сигнал третьего сумматора 11 не поступает цв вход первого сумматора 2, и на выходе первого порогового элемента 3 отсутствует. сигнал переключения К приводящий к переключению уровня ограничения управляемого ограничителя 6, При этих условиях следящие приводы работают обычным образом. Так же приводы работают и в том случае, когда сигнал 1 становится меньше Р. ноь) сумма сигнялоь Ц которая несет инфор мяцию о суммарном потребляемом расходе, оказывается меньше сигнала Ц )т. При этом расход, создаваемый насосом источника ттитатття, превышает суммарный потребляемьтй расход, и запасы энергии в гидрояккумуляторе пополняются. Если же при Рп ( Р 5 сумма сигналов Д окажется больше сигналя От)т, то первый порот - вый элемент 3 выдает сигнал К переключения уровней ограничения управляемых ограничителей 6 во всех следящих приводах системы управления. Это вызывает ограничение входных сигналов М гидро- распределителей 7 с электрогидравлическим управлением и уменьшенче расходов, потребляемых отдельными приводами, в следовательно, и суммарного потребляемого расхода, что препятствует падению давления питания. Кяк только сумма сигналов Ц стянет меньшт. Цвосстанавливается прежняя величина сигналя /, Колебания сигналов 9 прекратятся, когда в результате отработки сигналов ошибок приводовсуммарный потребляемы й расход станет и будет оставаться меньше допустимого уровня. Вычисление сигналя С производится в соответствии с зависи-, мостьюгде Х - смещение золотника; Р и Р давления в полостях гидрораспределителя; Р - давление питания; с - постоянный функциональный множитель, определяемый значениями параметров гидроряспределителя, Функциональный преобряэовдтель 19 воспроизводит зависимость = 4 ЙС)тт Х) где А - входной сигнал блока 19, я выходной сигнал блока 14. Корректирующее устройство 21 представляет собойэлектрическую цепь, ттттляюцутося упро)ценной моделью гидроряспределителя 7 с электрогидравлическим управлением и описываемую,например, апериоЛическим звеном.Значение выходного сигнале блока 2 1 с достаточной точностью пропорционально зне .чению смещения золотника. При появлениинв выходе блока 21 сигнала одного знакавторой пороговый элемент 2 д выдает сиг" 5,нал, при котором второй ключ 17 подключаетт к своему выходу сигнал первого датчикадавления 15, а при появлениисигнала другого знака - подключает сигнал второго датчикадавления 16,Поспепрохождения этогосигнала через пятый сумматор 18 и функциональный преобразователь 19 образуется сигнал пропорциональный либо величи 4 Р-Р 1 Ы иР -р),и ч е е члибо величине 5аеч В блоке Уиеньн а ь ищения 20 этот сигнал перемножается смодулем выходного сигнале корректирующего устройстве 21 и образует сигнал 20расхода Я,. потребляемого одним приводом. Соответствующий выбор типа датчиков давления 10, 15 и 16 и параметровкорректирующего устройстве 21 обеспечивает выработку сигнале Я со значитепыао большим быстродействием, чемможет б лть достигну а о ПОИ испольэовалинии датчиков расходе. Поэтому в системе возникают колебания сигналов М свысокими честотеми, которые практически 50полностью отфильтровываютсяилоны;.яичастями приводов,Применение изобретения позволяет исключить колебания схви а манипулятора,что позволит повысить производительность З 5труда ориентировочно не 10-20%. Формуле и во брет ен ия40Системе управления эпектрогидревлическим манипулятором, содержащая последовательно соединенные первый источник эталонного сигнепв, первый сумматор и первый пороговый элемент, и по каждой 145 регулируемой координате последовательно 7143486соединенные второй сумматор, усилитель,управляемый ограничитель, гидрорвспредепитепь, гидродвигетель и датчик обратнойсвязи, выход которого подключен ко второму входу второго сумматоре, причемвыход первого порогового элемента соединен со вторыми входами управляемыхограничителей, о т л и ч в ю ш е я с ятем, что, с целью повышения надежностисистемы, она содержит первый датчик давления, третий сумматор, последовательносоединенные второй источник эталонногосигнале, четвертый сумматор и первыйключ, и по каждой регулируемой координате второй датчик давления, второй пороговый элемент, последовательно соединенныетретий датчик давления, второй ключ, пятый"сумматор,Функциональный преобразовательи блок умножения, и последовательно соединенные корректирующее устройство иблок выделения модуля, выход которогоподключен ко второму входу блока умножения, выход второго датчика давления подключен ко второму входу второго ключе, третийвход которого через второй пороговыйэлемент соединен с выходом корректирующего устройства, вход которого подключен к выходу управляемого ограничителя,выход первого датчика давления соединенсо вторь м входом четвертого сумматораи со вторыми входами пятых сумметоров,выходы блоков умножения подключены ксоответствующим входам третьего сумматора, выход которого подключен ко второму входу первого ключе, выход которогосоединен со вторым входом первого сумматоре.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Жевнер В, ЛКрамской Э. И. Погрузочные манипуляторы, "Машиностроение", Л., 1975, с. 26-27, 22, Заявка М 2364258/25-24 е ИКИВ 25 7 13/00 а 1976, по которой принято решение о выдаче авторского свиде.тельства (прототип),льГ, Н Петко дова Корректор рА.В е Заказ Подписиа СССР наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная,Тираж ПИ Государств елам изобрет , Москва, Ж 9286/44 ЦНИИ по 11303