Манипулятор для обработки корпусных конструкций судов Советский патент 1980 года по МПК B63B59/06 B63B59/00 

(54) МАНИПУЛЯТОР ДЛЯ ОБРАБОТКИ КОРПУСНЫХ

1

Изобретение относится к доковому оборудованию, в частности к манипулятору для обработки корпусных конструкций судов.

Известен манипулятор для обработки корпусных конструкций судов, содержащий самоходную тележку, на которой установлена телескопическая мачта с подъемной площадкой, которая щарнирно соединена со стрелой, имеющей сервомеханизм наклона, причем свободный конец стрелы сочленен с держателем рабочих приспособлений с помощью шарнирного узла, включающего в себя сервомеханизмы разворота держателя вокруг горизонтальной и перпендикулярной ей осей, и бех:контактнь е датчики расстояния до обрабатываемой поверхности, жестко укрепленнь1е на держателе рабочих приспособлений 1J.

Недостатком такого устройства является то, что производится совместная работа диагональных нар датчиков или всех четырех датчиков на разные сервомеханизмы. Таким образом, например, движение только одного из сервомеханизмов ориентации пистолета вызывает движение сервомеханизма выдвижения стрелы, что в свою очередь вызывает движение другого сервомеханизма КОНСТРУКЦИИ СУДОВ

ориентации и т. д. Таким образом, сама конструкция устройства и структурная схема регулятора способствуют взаимному влиянию сервомеханизмов ориентации и поддержанию неизменного зазора друг между дру, гом, что при условиях малой жесткости конструкции, наличия зон нечувствительности, люфтов, упругих звеньев и т. п. в элементах сервомеханизмов приводит к автоколебаниям и неустойчивости систем отслеживания поверхности, снижая надежность работы манипулятора.

Цель изобретения - повышение надежности работы манипулятора.

Для этого один из бесконтактных датчиков закреплен на продолжении горизонталь15ной оси разворота держателя и связан с сервомеханизмом разворота держателя вокруг оси, перпендикулярной горизонтальной, другой датчик - на продолжении оси разворота держателей, перпендикулярной горизонтальной, подключен к сервомеханизму разворота держателя вокруг горизонтальной оси, а третий - на пересечении двух осей разворота держателя и связан с сервомеханизмом наклона стрелы.

На фиг.I- схематически изображен предложенный манипулятор; на фиг. - - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид Б на фиг. 2; на фиг. 4 - функциональная схема сервомеханизмов ориентации держателя и стабилизации зазора.

Манипулятор состоит из самоходной тележки 1, на которой установлена вертикальная телескопическая мачта 2 с подъемной площадкой 3, на которой шарнирно закреплена стрела 4, свободный конец которой с помощью шарнирного узла, состоящего из серво.механизма разворота вокруг горизонтальной оси 5 и сервомеханизма 6 разворота вокруг оси, перпендикулярной горизонтальной, соединен с держателем 7 рабочих приспособлений 8. На продолжении горизонтальной оси разворота держателя закреплен бесконтактный датчик 9.

На продолжении оси разворота держателя, перпендикулярной горизонтальной, закреплен датчик зазора 10, взаимодействующий с сервомеханизмом 5, а на пересечеНИИ осей разворота держателя расположен датчик зазора 11, взаимодействующий с сервомеханизмом 12 наклона стрелы 4.

Работает манипулятор следуюшим образом (фиг. 1, 2).

При обработке корпуса 13 судна вертикальными полосами, тележка 1 устанавливается вдоль корпуса, подъемная плошадка совершает возвратно-поступательные движения по вертикали, перемещая стрелу 4 с держателем 7 относительно корпуса судна. По держателю возвратно-поступательно перемещаются рабочие приспособления 8 (например, распылительный пистолет для окраски). При изменении кривизны корпуса 13 в трех измерениях т. е. при изменении кривизны металлической поверхности изменяются расстояния между соответствующими датчиками 9, 10 или 11. При этом изменяется сигнал на выходе соответствующего датчика, сервомеханизм которого приходит в движение, обеспечивая номинальный заданный зазор между датчиком и корпусом, что соответствует ориентации по нормали к корпусу 13 рабочих приспособлений 8 и постоянному расстоянию между корпусом и приспособлениями при меняющейся кривизне корпуса. После проведения очередной полосы тележка 1 манипулятора перемещается на щаг обработки вдоль корпуса 13. На фиг. 4 представлена функциональная схема взаимодействия сервомеханизмов манипулятора. Каждый из них состоит из элемента сравнения ЭС, усилителя сигнала рассогласования У, преобразователя П, исполнительного механизма ИМ и датчика зазора Д в цепи обратной связи. На входы всех трех элементов сравнения подается напряжение уставки , задающее номинальный зазор Xi, Хг, Хэ между

каждыми из датчиков 9 - 11 и корпусом судна. При зазоре X, отличном от номинального в любом из трех каналов, на ЭС возникает сигнал рассогласования, который усиливается соответствующим усилителем У, преобразуется П в аналоговый или дискретный сигнал, или, например, из электрического в гидравлический, в зависимости от принципа действия соответствующего ИМ, и приводит в движение свой ИМ в сторону уменьшения рассогласования между сигналом обратной связи на выходе Д и напряжением уставки.

Предлагаемая конструкция манипулятора, схема расположения датчиков зазора и схема регулятора обеспечивает минимальное влияние сервомеханизмов друг на друга, что способствует достижению цели изобретения.

Использование данного манипулятора создает необходимые условия для обеспечения высокого качества и производительности обработки корпусов судов и высокой степени автоматизации малярных работ в доке и на стапеле, позволяет улучшить санитарно-гигиенические условия труда маляров.

Формула изобретения

Манипулятор для обработки корпусных конструкций судов, содержащий самоходную тележку, на которой установлена телескопическая мачта с подъемной площадкой, которая шарнирно соединена со стрелой, имеющей сервомеханизм наклона, причем свободный конец стрелы сочленен с держателем рабочих приспособлений с помощью шарнирного узла, включающего в себя сервомеханизмы разворота держателя вокруг горизонтальной и перпендикулярной ей осей, и бесконтактные датчики расстояния до обрабатываемой поверхности, жестко укрепленные на держателе рабочих приспособлений, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы манипулятора, один из бесконтактных датчиков закреплен на продолжении горизонтальной оси разворота держателя и связан с сервомеханизмом разворота держателя вокруг оси, перпендикулярной горизонтальной, другой - на продолжении оси разворота держателя, перпендикулярной горизонтальной, и подключен к сервомеханизму разворота держателя вокруг горизонтальной оси, третий - на пересечении двух осей разворота держателя и связан с сервомеханизмом наклона стрелы.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

I. Патент Японии № 9918, кл. 24 Н 55 (В44), 1971.

:©.