Копирующий манипулятор Советский патент 1981 года по МПК B25J3/00 

1

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в дистанционных манипуляторах, работающих как в обычных, так и во вредных условиях, во взрыво- и пожароопасных помещениях различных классов и категорий.

Известен копирующий манипулятор, содержащий задающий и исполнительный органы, механическая рука каждого из которы имеет шарнирно соединенные звенья, двигатель, электромагнитные муфты, ведущие части которых кинематически связаны с валом двигателя, а ведомые - со звеньями руки, и аппаратуру управления с источником питания 111.

Недостатками известного манипулятора являются большое потребление электроэнергии вследствие постоянного подключения манипу лятора к источнику питания, недостаточность дистанционности управления, что ухудшает его эксплуатационные качества и снижает экономичность. .

Цель изобретения - улучшение эксплуатационных качеств и повьаиение экономичности манипулятора.

Поставленная цель достигается тем, что копирующий манипулятор снабжен установленным на валу двигателя, например электродвигателя, маховиком и регулятором напряжения, электрически связанным с обмотками электродвигателя, с источником питания и с аппаратурой управления.

При этом регулятор напряжения выполнен в виде электроизмерительного устройства с мостовой схемой соеди0нения его элементов и с усилителем, постоянного тока.

На фиг. 1 изображена функциональная схема предлагаемого манипулятора., на фиг. 2 - исполнительный орган 5 манипулятора с силовым блокомf на фиг. 3 - схема регулятора напряжения.

Манипулятор имеет исполнительный и задающий органы 1 и 2, связанные

0 между собой каналом синхронно-следящей связи, например радиосвязи. Конструктивно исполнительный и зада- ющий органы выполнены аналогично и состоят из силовых блоков 3 и 4

5 приводов и механических рук 5 и б.

Силовой блок приводов содержит приемник 7, передатчик 8, усилительно-преобразовательную аппаратуру 9, регулятор 10 напряжения, разъем 11 0 для подключения источника питания.

кинематические связи в виде шестерен 12 и 13 и два сборных узла 14 и 15р которые состоят из двигателей 16 и 17, на валах 18 и 19 которых расположены..исполнительные элементы 20, 21 и т.д. п, 22, 23 и т.д m в виде электромагнитных муфт и маховики 24 и 25 соответственно.

Регулятор 10 напряжения состоит из мостового электроизмерительного устройства на резисторах 26-28 со стабилитроном 29 и диодом 30 в одном яц плеч моста и усилителя постоянного тока на триодах 31 и 32. Обмотка 33 возбуждения Двигателя 16 включена в коллекторную цепь основного управляющего триода 32. Цепи обмотки возбуядаения и управления питаются от выпрямителей 34 и 35 подкл1бченных к отдельным обмоткам трансформатора 36. Для сглаживания пульсации вып рямленного напряжения включен конденсатор 37.

Манипулятор работает следующим образом.

Силовой блок 3 исполнительного органа, 1 подключается через разъем 11 к внешнему источнику энергии в виде электроэнергии или энергии сжатогсЗ воздуха) .

. Электроэнергия .подается на электродвигатели 16 и 17, которые приводят во вращение маховики 24 и 25 и разгоняют их. После получения маховиками запаса кинетической энергии отключается внешний источник питания. Манипулятор готов к работе.

Двигатели 16 и 17 начинают работать в режиме генераторов, т.е. осуществляют питание приемника 7, передатчика 8, усилительно-преобразовательной аппаратуры 9 управления и исполнительных элементов 1.муфт 20, 21 и т.д. п и 22, 23 и т.д. т. С задающего органа 2 по каналу сиихроннс-следящей радиосвязи осуществляется управление исполнительным органом 1 в копирукндем или автоматическом режиме.

При изменении скорости вргицения маховиков 24 и 25 и изменении нагрузки на механической руке 5 стабилизацию напряжения обеспечивает регулятор 10 напряжения, в котором к одной диагонали моста подводится входное напряжение, пропорциональное регулируемому напряжению двигателя (генератора) 16. Выходное напряжение снимается с другой диагонали моста. Оно равно разности между напряжением н стабилитроне 29 и пгадением напряжения на резисторе 26.. Падение напряжения на резисторе 26 пропорционально входному напряжению

и с его увеличением линейно растет. При дальнейшем увеличении входного напряжения оно остается примерно постоянным. Цепи обмотки возбуждения и управления пит,аются от выпрямителей 34 и 35 подключенных к отдельным обмоткам трансформатора 36. Конденсатор 37 сглаживает пульсации выпрямленного напряжения.

Запас скорости маховиков 24 и 25 позволяет получить мощность на валах 18 и 19, более чем в 10 раз превышающую мощность разгонных двигателей 16 и 17, что позволяет применять двигатели малой мощности.

Скорость вращения вала маховиков S 24 и 25 зависит не от нагрузочного момента на этом валу, а только, от количества накопленной в нем энергии. Это означает, что маховик может развивать любую мощность, необходимую на механической руке 5 исполнительного органа 1.

При работе маховиков 24 и 25 возникает гироскопический эффект, вследствие чего механическая рука 5 исполнительного органа 1 становится более устойчивой.

Формула изобретения

1.Копирукадий манипулятор, содержащий задающий и исполнительный органы, механическая рука каждого из которых имеет шарнирно соединенные звенья, двигатель, например электродвигатель, электромагнитные муфты, ведущие части которых кинематически связаны с валом этого двигателя, а ведомые - со звеньями руки, и аппаратуру управления с источником питания, о т л и ч а ю 1Д и и с я тем, что, с целью улучшения эксплуатационных качеств и повышения- экономичности манипулятора, он снабжен установленным на валу электродвигателя маховиком

и регулятором напряжения, электрически связанным с обмотками электродвигателя, с источником питания и с аппаратурой управления.

2.Манипулятор по п. 1, отличающийся тем, что регулятор напряжения выполнен в 1виде электроизмерительного устройства по мостовой схеме соединения его элементов

и усилителя постоянного тока. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Кулешов B.C. и Дакота Н.Д. Динамика систем управления манипуляторами. М., Энергия, 1974, с. 108.

L J