SU1325203A2

SU1325203A2 - Pneumatic hydraulic servo drive

Info

Publication number: SU1325203A2
Application number: SU864032875A
Authority: SU
Inventors: Александр Федорович Домрачев; Татьяна Георгиевна Таурит; Николай Павлович Стародуб; Бронислав Максимович Пушкарь
Original assignee: Киевский Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции; Киевское Производственное Объединение Им.С.П.Королева
Priority date: 1986-03-04
Filing date: 1986-03-04
Publication date: 1987-07-23

Abstract

Изобретение может быть использовано в устройствах перемещени рабочих органов промышленных роботов и манипул торов. Цель изобретени - улучшение динамических характеристик привода и повышение его точности. Дл этого привод снабжен корректирующим устройством, содержащим два дроссел и два встречно установленных в управл ющих камерах 34 и 35 пневматических сопла (С) 40 и 41, которые жестко соединены с распределителем 26 и разделены распределителем 25. Входные каналы 42 и 43 С 40 и 41 соединены с источником питани 31, а междроссельные камеры 44 и 45, образованные дроссел ми и выходными каналами С 40 и 41, - с полост ми 29 и 30 преобразовател 2 давлени . Привод осуществл ет отработку управл ющего сигнала и компенсацию возмущающего воздействи , 1 ил. Л и Г7 , f г . СО tsD СП ГО О со ЗРThe invention can be used in devices for moving working bodies of industrial robots and manipulators. The purpose of the invention is to improve the dynamic characteristics of the drive and increase its accuracy. For this, the drive is equipped with a correction device containing two throttles and two pneumatic nozzles (C) 40 and 41 installed in control chambers 34 and 35, which are rigidly connected to the distributor 26 and separated by a distributor 25. Input channels 42 and 43 C 40 and 41 connected to power supply 31, and inter-throttle chambers 44 and 45, formed by throttles and output channels C 40 and 41, to cavities 29 and 30 of pressure transducer 2. The drive performs testing of the control signal and compensation of the disturbing effect, 1 sludge. L and G7, f g. SB tsD SP GO O with ZR

Description

Изобретение относитс к пневмо- гидроавтоматике, может быть использовано в устройствах перемещени рабочих органов промышленных роботов и манипул торов и вл етс усовершенствованием изобретени по основному авт, св. № 1188377,The invention relates to pneumatic hydraulics, can be used in devices for moving the working bodies of industrial robots and manipulators, and is an improvement of the invention in the basic auto, st. No. 1188377,

Цель изобретени - улучшение динамических характеристик и повышение точности.The purpose of the invention is to improve the dynamic characteristics and increase accuracy.

На чертелсе изображена схема пнев- могидравлического след щего привода.The sketch shows a diagram of a pneumatically hydraulic follower drive.

Привод содержит исполнительный гидроцилиндр 1, пневмогидравлический преобразователь 2 давлени s имеющий св занные общим штоком 3 пневмоци- линдр 4 и гидроцилиндр 5, обе полости 6 и 7 которого через обратные калапа- ны 8 и 9 сообщены с гидроаккумул тором 10, а также с полост ми 11 и 12 исполнительного гидроцилиндра 1, и пневмогидравлическое управл ющее устройство 13 с корпусом 14, жестко св занным с выходным элементом 15 исполческих сопл 40 и 41, встречно установленных в камерах 34 и 35, жестко соединенных с распределителем 26 и разделенных распределителем 25, приThe actuator contains an actuating hydraulic cylinder 1, a pneumatichydraulic converter 2 pressure s having a pneumatic cylinder 4 connected to a common rod 3, and a hydraulic cylinder 5, both cavities 6 and 7 which are connected with hydraulic accumulator 10 and also cavities through the return valve 8 and 9 11 and 12 of the actuating hydraulic cylinder 1, and a pneumatic-hydraulic control device 13 with a housing 14 rigidly connected to the output element 15 of the executive nozzles 40 and 41, counter mounted in chambers 34 and 35, rigidly connected to the distributor 26 and separated 25 cm, with

5 этом входные каналы 42 и 43 сопл 40 и 41 соединены с источником 31 питани , а междроссельные камеры 44 и 45, образованные дроссел ми и выходными каналами (не обозначены) сопл 40 и5 of this, the input channels 42 and 43 of the nozzles 40 and 41 are connected to the power source 31, and the inter-throttle chambers 44 and 45, formed by the throttles and output channels (not indicated) of the nozzles 40 and

JO 41, - с полост ми 29 и 30 преобразовател 2 давлени .JO 41, with cavities 29 and 30 of pressure transducer 2.

Пневмогидравлический след щий привод работает следующим образом. При наличии управл ющего входногоPneumo-hydraulic servo drive works as follows. If there is a control input

15 сигнала распределитель 26 распределительного элемента 21 перемещаетс относительно корпуса 14 пневмогидрав- лического уп13авл ющего устройства 13, например, вправо. Вместе с плос20 КИМ пневматическим распределителем 26 перемест тс вправо,жестко св занные сопла 40 и 4I и подпружиненный пружинами 38 и 39 относительно плоеных поверхност х (не обозначены)и расположенным внутри корпуса 14 подпру- ЖI« eнным распределительным элементом 215 оппозитные наружные поверхности15 of the signal, the distributor 26 of the distributing element 21 moves relative to the housing 14 of the pneumo-hydraulic control unit 13, for example, to the right. Together with a flat IMD, the pneumatic distributor 26 is moved to the right, rigidly connected nozzles 40 and 4I and spring-loaded springs 38 and 39 relative to the foamed surfaces (not indicated) and located inside the housing 14 are spring-loaded with the opposite distribution element 215.

кого пневматического распределител нительного гидроцилиндра 1 и имеющим 26, плоский гидравлический распреде- проточки 16 - 20 на внутренних оппозит- литель 25. Причем пружины 38 и 39 выбираютс и устанавливаютс так, чтобы при действии управл ющего сигнала и номинальных давлени х в полост х 11 30 и 12 исполнительного гидроцилиндра 1 и внутренних управл ющих камер 36 и 37 не происходило перемещение пневматических сопл 40 и 41 и плоского ; гидравлического распределител 25, 35 т.е. чтобы при смещении оставались неизменными величины зазоров между пневматическими соплами 40 и 41 и соответственно торцовьми поверхнос (не обозначены) которого имеют про- точкн 22 24 и образуют с проточками 16 20 корпуса 14 плоский гидравлический распределитель 25 и плоский пневматический распределитель 26 с торцовыми поверхност ми 27 и 28, сообщенный с полост ми 29 и 30 пневмо- цилиндра 4 пнезмогидравлического преобразовател 2 давлени , источником 31 питани 3 атмосферой и св занный с задатчиком 32 входного сигнала, Б распределителе 26 выполнена полость 33э в которой с образованием внешних управл ющих камер 34 и 35 i в нутрен- них управл ющих камер.36 и 37 установлен плоский гидравлический распределитель 25, подпружиненный пружинами 38 и 39 относительно плоского пневматического распределител 26 и сообщенный сPneumatic distributor hydraulic cylinders 1 and having 26, flat hydraulic distributors 16-20 on internal oppositor 25. Moreover, springs 38 and 39 are selected and installed so that under the action of the control signal and nominal pressures in cavities 11 30 and 12 actuating cylinders 1 and internal control chambers 36 and 37 did not move the pneumatic nozzles 40 and 41 and flat; hydraulic distributor 25, 35 i.e. so that, when offset, the gaps between the pneumatic nozzles 40 and 41 and, respectively, the end surfaces (not marked) of which have a flow rate of 22 24 and form with the grooves 16 20 of the housing 14, form a flat hydraulic distributor 25 and a flat pneumatic distributor 26 with end surfaces 27 and 28, communicated with the cavity 29 and 30 of the pneumatic cylinder 4 of the hydraulic hydraulic pressure transducer 2, the source 31 of the power supply 3 is atmospheric and connected to the input signal adjuster 32, B, the distributor 26 is made 33e in which, with the formation of external control chambers 34 and 35 i, a flat hydraulic valve 25, spring-loaded springs 38 and 39 with respect to the flat pneumatic distributor 26, is installed in the internal control chambers 36 and 37 and communicated with

т ми 27 и 28 плоского гидравлическо- 40 го распределител 25 (торцорые поверхности 27 и 28 рассматриваютс как заслонки относительно, соответственно , пневматических сопл 40 и 41),Tips 27 and 28 of a flat hydraulic distributor 25 (front surfaces 27 and 28 are considered as valves for, respectively, pneumatic nozzles 40 and 41),

При этом воздух от источника 31 питани через проточки 19 и 23,поступает в полость 30 пневмоцилиндра 4 и во входные каналы 42 и 43 сопл 40 и 41 , полость 29 пневмоцилиндра 4The air from the power source 31 through the grooves 19 and 23 enters the cavity 30 of the pneumatic cylinder 4 and into the inlet channels 42 and 43 of the nozzles 40 and 41, the cavity 29 of the pneumatic cylinder 4

полостью 11 и 12 исполнительного гид- 50 через .проточки 24 и 20 соедин етс the cavity 11 and 12 of the actuating hydro- 50 through the channels 24 and 20 is connected

роцилиндра 5 пневмогидравлического преобразовател 2 давлени , причем внутренние управл ющие камеры 36 и 37 сообщены с полост ми 11 и 12 исполнительного гидроцилиндра 1,the cylinder 5 of the pneumohydraulic pressure transmitter 2, the internal control chambers 36 and 37 communicating with the cavities 11 and 12 of the actuating hydraulic cylinder 1,

Привод снабжен корректирующим устройством , выполненным в виде двух дросселей (не обозначены) и пневма тических сопл 40 и 41, встречно установленных в камерах 34 и 35, жестко соединенных с распределителем 26 и разделенных распределителем 25, приThe actuator is equipped with a correction device, made in the form of two throttles (not marked) and pneumatic nozzles 40 and 41, counter mounted in chambers 34 and 35, rigidly connected to distributor 26 and separated by distributor 25, with

этом входные каналы 42 и 43 сопл 40 и 41 соединены с источником 31 питани , а междроссельные камеры 44 и 45, образованные дроссел ми и выходными каналами (не обозначены) сопл 40 иHere, the input channels 42 and 43 of the nozzles 40 and 41 are connected to the power supply 31, and the inter-throttling chambers 44 and 45, formed by the throttles and output channels (not indicated) of the nozzles 40 and

41, - с полост ми 29 и 30 преобразовател 2 давлени .41, with cavities 29 and 30 of the pressure transducer 2.

сигнала распределитель 26 распределительного элемента 21 перемещаетс относительно корпуса 14 пневмогидрав- лического уп13авл ющего устройства 13, например, вправо. Вместе с плосКИМ пневматическим распределителем 26 перемест тс вправо,жестко св занные сопла 40 и 4I и подпружиненный пружинами 38 и 39 относительно плоеThe signal distributor 26 of the distributing element 21 is moved relative to the housing 14 of the pneumo-hydraulic control device 13, for example, to the right. Together with a flat pneumatic distributor 26, it moves to the right, rigidly connected nozzles 40 and 4I and spring-loaded springs 38 and 39 are relatively free

т ми 27 и 28 плоского гидравлическо- го распределител 25 (торцорые поверхности 27 и 28 рассматриваютс как заслонки относительно, соответственно , пневматических сопл 40 и 41),Tips 27 and 28 of a flat hydraulic distributor 25 (face surfaces 27 and 28 are considered as valves for, respectively, pneumatic nozzles 40 and 41),

с атмосферой. Одновременно полость 6 гидроцилиндра 5 через проточки 22, 17 соедин етс с полостью 11 исполнительного гидроцилиндра 1, Под дей- ствием перепада давлени шток 3 пневмогидравлического преобразовател 2 давлени перемещаетс влево и часть жидкости из полости 6 через проточки 22 и 7 вытесн етс в полость 11 исполнительного гидроцилиндра 1 , Это приводит к смещению вправо выходного элемента 15 и часть жидкости из полости 12 исполнительного гидроцилиндра 1 вытесн етс в по- лость 7 гидроцилиндра 5 пневмогид- равлического преобразовател 2 дав-, ЛЕНИН, При перемещении выходного элемента 15 вправо перемещаетс и жестк с ним св занный корпус 14, а этим восстанавливаетс исходное положение распределительного элемента 21 относительно корпуса 14. Движение штока 3 и выходного элемента 15 прекращаетс .with the atmosphere. At the same time, the cavity 6 of the hydraulic cylinder 5 through the grooves 22, 17 is connected to the cavity 11 of the actuating hydraulic cylinder 1. Under the effect of the pressure differential, the rod 3 of the pneumohydraulic pressure transducer 2 moves to the left and part of the liquid 6 from the cavity 11 of the actuator the hydraulic cylinder 1. This displaces the output element 15 to the right, and a part of the fluid from the cavity 12 of the executive cylinder 1 is displaced into the cavity 7 of the hydraulic cylinder 5 of the pneumohydraulic converter 2; pressure, LENIN, P When the output element 15 is moved to the right, the rigidly connected body 14 is moved and the initial position of the distribution element 21 relative to the body 14 is restored. The movement of the rod 3 and the output element 15 is stopped.

Таким образом в приводе осуществл етс обработка управл ющего сигнала .Thus, the drive processes the control signal.

Если выходной элемент 15 воспринимает возмущение, действующее, напри- мер, влево, то корпус 14 смещаетс влево относительно подпружиненного распределительного элемента 21, одновременно с этим измен ютс давлени в полост х 1 и 12 исполнительного гидроцилиндра 1 и св занных с ними соответственно внутренних камерах 36 и 37, Под давлением жидкости плоский гидравлический распределитель 25 смещаетс вправо. Зазор между пневмати- ческим соплом 41 и торцовой поверхностью 26 /уменьшаетс , а зазор пневматическим соплом 40 и торцовой поверхностью 27 увеличиваетс . Одновременно с этим полость 11 исполнительного гидроцилиндра 1 через проточки 17 и 22 соедин етс с полостью 6 гидроцилиндра 5 пневмогидрали -еского преобразовател 2 давлени , а также соедин етс через, проточк 19 и 24 полость 29 пневмоцилиндра 4 с источником 31 питани . Вследствие увеличени давлени в полости 29 по сравнению с полостью 30 за счет уве- личени давлени в междроссельной полости 45 по сравнению с ме одросIf the output element 15 perceives a perturbation acting, for example, to the left, then the housing 14 is displaced to the left relative to the spring-loaded distribution element 21, while simultaneously the pressures in cavities 1 and 12 of the actuating cylinder 1 and associated internal chambers 36 are changed. and 37, Under fluid pressure, the flat hydraulic valve 25 is shifted to the right. The gap between the pneumatic nozzle 41 and the end surface 26 / is reduced, and the gap between the pneumatic nozzle 40 and the end surface 27 increases. Simultaneously, the cavity 11 of the actuating hydraulic cylinder 1 is connected through the grooves 17 and 22 to the cavity 6 of the hydraulic cylinder 5 of the pneumohydral pressure transducer 2, and also connects through cavity 29 of the pneumatic cylinder 4 to the power source 31. Due to an increase in pressure in cavity 29 as compared with cavity 30 due to an increase in pressure in inter-throttling cavity 45 as compared with me-

Составитель С, .цественский Редактор С, Патрушева Техред А.Кравчук Корректор Л, БескидCompiled by S., Editor of C, Central Editor, Patrusheva Tehred A. Kravchuk Proofreader L, Beskid

Заказ 3033/31 . Тираж 639Подписное Order 3033/31. Circulation 639 Subscription

ВНИИПИ Государственного комитета СССРVNIIPI USSR State Committee

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35э Раушска наб. д. 4/5for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35e Raushsk nab. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие г, Ужгород, ул. Проектна , 4Production and printing company, Uzhgorod, st. Project, 4

сельной полостью 44 и соединени полости 30 с источником 31 питани щток 3 пневмогидравлического преобразовател 2 давлени перемещаетс влевоS часть идадкости из полости 6 гидроцилиндра 5 через проточки 22 и 16 вытесн етс в полость 11 исполнительного гидроп.5линдра 1 . Благодар этому выходной элемент 15 смещаетс вправо li возмущающий сигнал будет скомпенсирован,. Корпус 14 перемещаетс вправо 5 давлени во внутренних управл юпщк камерах 36 и 37 восстанавливают первоначальные значени ,. плоский гидравлический распределитель 25. перемещаетс в.пево и занимает исходное положение относительно сопл 40 и 41.After the connection of the cavity 30 with the power source 31, the brush 3 of the pneumohydraulic pressure transducer 2 moves to the left. A portion of the idling from the cavity 6 of the hydraulic cylinder 5 through the grooves 22 and 16 is displaced into the cavity 11 of the executive hydraulic cylinder 1. Due to this, the output element 15 is shifted to the right. The disturbing signal will be compensated li. The housing 14 moves to the right 5 pressures in the internal controls of the chambers 36 and 37 restore the original values. a flat hydraulic distributor 25. moves in a singing manner and takes up its original position relative to the nozzles 40 and 41.

В результате исходное положение пневмогидравлнческого управл ющего устройства 13 восстанавливаетс . Движение штока 3 и выходного элемента 15 прекращаетс . Таким образом в приводе ос тцествл етс отработка и компенсаци возмущающего воздействи .As a result, the initial position of the pneumohydraulic control device 13 is restored. The movement of the rod 3 and the output element 15 is stopped. Thus, in the drive, the testing and compensation of the disturbing effect is realized.

Claims

Invention Formula:

The pneumatichydraulic trace of the drive in accordance with the model of the auto model, model no. P88377, is designed so that, in order to improve the dynamic characteristics and increase the accuracy; It is equipped with a correction device, made in the form of two chokes and two pneumatic nozzles installed in control chambers rigidly connected to the pneumatic distributor and separated by the hydraulic distributor j, the input channels and nozzles being connected to the power source, and the resulting throttles nozzles and output channels of the inter-throttles are connected to the cavity of the pneumocycled pneumohydraulic pressure transducer