Устройство для управления рабочим органом манипулятора

О П И С А Н И Е 1 и 754002ИЗОБРЕТЕН ИяК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспубликОпубликовано 07.08.80. Бюллетень29Дата опубликования описания 15.08.80 пв делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения В. В. Вейдеман, Э. Ж, Кронберг и Г. К. Рубулис Научно-производственное объединение Силава Министерства лесного хозяйства и лесной промышленности Латвийской ССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ РАБОЧИМ ОРГАНОМ МАНИПУЛЯТОРА Изобретение относится к средствам автоматизации управления гидравлических манипуляторов, например, лесозаготовительных машин.Устройство может быть использовано также для автоматизации управления манипуляторов, используемых для загрузки приемных устройств различных поточных линий,Известно устройство для управления рабочим органом гидравлического экскаваторас использованием следящей системы с панто 10графным механизмом, которое обеспечиваетмногократное перемещение режущей кромкиковша экскаватора по прямой линии привыполнении планировочных работ.Это устройство содержит гидроцилиндрыподъема и излома стрелы, направляющую,15связанную со стрелкой, на которой установлены соединенные между собой посредствомгибкой связи звездочки, одна из которыхсмонтирована на конце стрелы, а другаязакреплена у ее основания 1. 20Однако устройство это не позволяет автоматизировать многократную подачу, например, деревьев в фиксированную точку,поскольку после каждого цикла работы меняется начальная точка траектории перемещения.Целью изобретения является обеспечение автоматического возврата рабочего органа с любой точки рабочего пространства в фиксированное положение.Это достигается тем, что устройство снабжено шарнирно связанным с направляющей стержнем и зажимом, гидравлически связанным со штоковой полостью гидроцилиндра излома стрелы. При этом один конец направляющей выполнен дугообразным.На фиг. 1 - схема устройства; на фиг. 2 схематически показаны положения направляющей; на фиг. 3 - траектории выноса захватного устройства манипулятора.Устройство содержит шарнирно сочлененную стрелу, состоящую из двух звеньев 1 и 2 (фиг. ). Звенья имеют гидроцилиндр 3 подъем стрелы и гидроцилиндр 4 ее излома.На звене 1 стрелы установлен механизм пантографа, состоящий из гибкой связи 5, например, цепи, звездочек 6 и 7, стержня 8. Звездочка 6 вместе с прикрепленным к ней стержнем 8 установлена шарнирно на звене 1, а звездочка 7 закреплена на звене 2 соосно с шарниром, сочленяющим звенья1 и 2. Ролик 9 смонтирован шарнирно на конце стержня 8 с возможностью взаимодействия с направляющей 10 и служит для копирования траектории перемещения шарнира подвески захватного устройства 11.Направляющая 10 имеет изогнутый по дуге конец и закреплена шарнирно на стержне 12, при этом ось шарнира совпадает с центром дуги изгиба.Стержень 12 через избирательное устройство 13, например, гидравлическое или механическое дифференциальное устройство, реализующее функцию или связан с золотником 14, служащим для управления гидроцилиндром 4 изгиба стрелы. Рычаг 15 управления и золотник 14 также связаны через избирательное устройство 13. Рычаг 16 связан с золотником 17, служащим для управления гидроцилиндром 3.Направляющая 10 посредством шарнирно связанного с ней стержня 18 соединена с механизмом ее фиксации, выполненным в виде гидравлически управляемого зажима, снабженного односторонним гидро- цилиндром 19 с пружиной возврата 20, Гидроцилиндр 19 через регулируемый дроссель 21 соединен с штоковой полостью гидро- цилиндра 4 излома стрелы.Механизм фиксации снабжен винтом 22, предназначенным для ручной фиксации направляющей и обеспечения неизменной повторяющейся траектории выноса захватного устройства манипулятора.Гидроцилиндры, гидронасос и контрольно-регулирующая аппаратура соединена гидролиниями общеизвестным образом.Устройство работает следующим образом.Для подачи захватного устройства 11 к объекту, например, к дереву, рычагами 15 и 16 включают золотники 17 и 14 и жидкость от насоса подается в штоковую полость гидроцилиндра 3 и в поршневую полость гидроцилиндра 4, При этом от поршневой полости гидроцилиндра 19 под действием пружины 20 поршень выжимает жидкость через золотник 14 на слив. Зажим механизма фиксации освобождает стержень 18 и направляющая 10 не препятствует наводке захватного устройства 11 на объект путем ручного управления. Направляющая занимает положение, которое определяется местонахождением захватываемого объекта.После захвата объекта, последний приподнимается и перемещается путем уменьшения вылета захватного устройства. При этом жидкость под давлением от насоса подается в штоковую полость гидроцилиндра 4.Одновременно жидкость через дроссель 21 попадает в гидроцилиндр 19 механизма фиксации. В конце хода поршня гидроцилиндра 19 происходит зажим стержня 18, и, следовательно, фиксация положения направляющей 10. Дросселем 21 регулируется скорость срабатывания гидроцилиндра 19 и устанавливается необходимое запаздывание срабатывания механизма фиксации, которое исключает моментальную фиксацию направляющей при кратковременных манипуляциях гидроцилиндра ми стрелы, например, при подъеме объекта или наводке манипулятора.Запаздывание обеспечивается наличиемопределенного зазора между торцом штокагидроцилиндра 19 и стержнем 18. Этот заф зор можно регулировать также при помощивинта 22.После фиксации направляющей 10, уменьшение вылета стрелы происходит автоматически по траектории, которая определяется кинематикой стрелы, расположением приемного устройства и задается взаимным расположением стержней 12 и 18, направляющей 10, а также формой направляющей 10, Расположение стержней и направляющей находится расчетным путем.Автоматическое движение по траекторииобеспечивается следующим. образом.Например, при смещении направляющей10 вниз под воздействием ролика 9, стержень 12 перемещаясь вниз по своим направляющим через избирательное устройство 13 и перекрывает золотником 14 слив из поршневой полости гидроцилиндра 4, тем самым уменьшая скорость сокращения гид.роцилиндра 4 и, поскольку питание осу.ществляется от общего насоса, увеличива ется скорость растяжения гидроцилиндра 3и захватное устройство возвращается на исходную траекторию.При подъеме направляющей0 вверх,соответственно через упомянутый механизм открывается золотник 14, увеличивая слив жидкости из поршневой полости гидроцилиндра 4. Этим обеспечивается возвращение захватного устройства на исходную траекторию.При изменении начальной точки движе ния, т. е. при захвате очередного объектаменяется угол наклона направляющей 10.Перед началом обратного движения захватного устройства этот угол фиксируется путем фиксации положения стержня 8. Однако, поскольку изогнутый конец направляющей 10 всегда остается в неизменном положении, то конечная точка траектории не меняется. Направление, в котором захватное устройство 11 движется на последнем отрезке движения перед подходом к конеч ной точке, определяется положением ролика 9 на направляющей 10. Перемещение ролика 9 на этом отрезке осуществляется по дуге, а это в свою очередь, обеспечивает подход захватного устройства в постоянном 33и не зависящем от исходной точки направлении.Применение данного устройства позволяет автоматизировать подачу объектов, в частности, деревьев, в механизмы их дальнейшей обработки, освобождая при этомоператора от многочисленных корректирующих действий с цепью точного позиционирования деревьев.Предлагаемое, устройство обеспечивает вынос захватного устройства по кратчайшему пути, а также точное позиционирование захватного устройства в конце выноса.В общей сложности это позволяет сократить время на вынос захватного устройства и позиционирование примерно на 10 %. При этом улучшаются условия труда оператора,Формула изобретения.1. Устройство для управления рабочим органом манипулятора, содержащее гидро- цилиндры подъема и излома стрелы, направ 540026ляющую, связанную со стрелой, на которойустановлены соединенные между собой посредством гибкой связи звездочки, отличающееся тем, что, с целью обеспечения автоматического возврата рабочего органа с любой точки рабочего пространства в фикси 5рованное положение, оно снабжено шарнирно связанным с направляющей стержнеми зажимом для стержня, гидравлически связанным со штоко вой полостью гидроцилиндра излома стрелы.16 2. Устройство для управления по п. 1,отличающееся тем, что один конец направляющей выполнен дугообразным.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР219457, кл. Е 02 Г 9/20, 1966 (прототип).754002 Составитель И. СиницкаяТехред К,Шуфрич Корректор Е. Папп Тираж 713 Подписное Редактор Т. АвдейчнкЗаказ 4867/26 ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4