SU1705229A1

SU1705229A1 - Load balancing manipulator

Info

Publication number: SU1705229A1
Application number: SU894775886A
Authority: SU
Inventors: Владимир Александрович Королев; Павел Иванович Романов; Татьяна Юрьевна Лебединская; Александр Содномович Абидуев; Анатолий Сергеевич Донской
Original assignee: Ленинградский Политехнический Институт Им.М.И.Калинина
Priority date: 1989-11-04
Filing date: 1989-11-04
Publication date: 1992-01-15

Abstract

Изобретение относитс к грузоподъемным механизмам и может быть использовано как подъемно-транспортное средство. Цель изобретени - повышение производительности . Манипул тор с уравновешиванием груза содержит стойку 1, шарнирно соединенную с ней стрелу, выполненную в оиде шарнирного параллелограмма с грузовым рычагом 4, несущим на конце грузозахватный орган 6, пневмоцилиндр 2 и систему управлени с регул тором давлени , п тилинейным распределителем 12, датчиками . веса 13 и обратной св зи 15. Мембранный тормоз установлен нз корпусе датчика 15 обратной св зи и соединен с атмосферой и источником пневмопитани через распределитель 12, причем надмембракна камэ- ра датчика обратной св зи сообщена через распределитель с поршневой полостью пневмоцилиндра и атмосферой, а мембрана датчиков жестко св зана с толкател ми, установленными с возможностью взаимодействи друг с другом. 2 ил.This invention relates to lifting mechanisms and can be used as a truck. The purpose of the invention is to increase productivity. The counterbalance manipulator contains a rack 1, an arrow hinged to it, made in the form of a hinge parallelogram with cargo lever 4, carrying a load gripping body 6 at the end, pneumatic cylinder 2 and a control system with a pressure regulator, a distributor 12, sensors. weight 13 and feedback 15. The diaphragm brake is installed in the case of feedback sensor 15 and connected to the atmosphere and air supply through valve 12, the feedback sensor chamber being communicated through valve to the piston cavity of the pneumatic cylinder and the atmosphere, and the diaphragm the sensors are rigidly connected to the pushers that are interoperable with each other. 2 Il.

Description

С/.WITH/.

СWITH

Изобретение; относитс к грузоподъемным механизмам и может быть использовано как подъемно-транспортное средство.Invention; refers to the lifting mechanisms and can be used as a truck.

Цель изобретени - повышение производительности .The purpose of the invention is to increase productivity.

На фиг. 1 показан манипул тор с уравновешиванием груза; на фиг. 2 - система управлени манипул тором.FIG. 1 shows a load handler with load balancing; in fig. 2 - manipulator control system.

Манипул тор содержит стойку 1, на которой шарнирно закреплены пневмоцилиндр 2 и грузова стрела, выполненна в виде пантографного механизма 3 с грузовым рычагом 4 и противодействующим рычагом 5. На конце грузового рычага 4 закреплены грузозчхвзтный орган 6 и ручка 7 дл управлени движени ми манипул тора, на рычаге 5 рззмещон противовес 8. Шток пнеомоцилиндра 2 соединен с грузовойThe manipulator contains a stand 1, on which the pneumatic cylinder 2 and the cargo boom are hinged, made in the form of a pantograph mechanism 3 with a cargo lever 4 and a counter arm 5. At the end of the cargo lever 4, the cargo body 6 is fixed and the handle 7 for controlling the movements of the manipulator, on the lever 5 rzzmezdon counterweight 8. The rod of the pneumocylinder 2 is connected to the cargo

стрелой шарниром 9, рычаг 5 с помощью шарнира 10 имеет возможность перемещатьс в горизонтальном пазу 11. Ручка 7 управлени в зависимости от необходимого направлени перемещени воздействует на двухпозиционный п тилинейный распределитель 12. На стойке размещены датчик 13 веса, регул тор 14 давлени . дэтчик15 обратной св зи, вход щие в систему управлени подъемником манипул тора. Поршнева полость 16 сообщена с распределителем 12. груз 17 крепитс к грузозахватному органу 6. Пневмолинии 18,19,20 подключены к датчику 13 и регул тору U. пневмолини 20 - к подмембрэнной полости 21 датчика 13 веса и межмембр-знной полости22 регул тора 14 давлени , лини 23 - к лодмемПраннои no/iccv ., надмембранной полости 25 регул тора .Arrow hinge 9, the lever 5 with the help of the hinge 10 has the ability to move in a horizontal groove 11. The control knob 7, depending on the desired direction of movement, acts on the two-position five-way valve 12. The weight sensor 13 and the pressure regulator 14 are located on the rack. feedback sensor 15 included in the manipulator lift control system. The piston cavity 16 communicates with the distributor 12. The load 17 is attached to the load gripping body 6. The pneumatic lines 18, 19, 20 are connected to the sensor 13 and the U controller. The pneumoline 20 is connected to the submembrane cavity 21 of the weight sensor 13 and the intermembrane-known cavity 22 of the pressure regulator 14 , line 23 - to the terminal no / iccv., supramembrane cavity 25 of the regulator.

О ABOUT

елate

. .

i1 4- N2i1 4- N2

ОABOUT

п к-гмогинн 26 - к нпдмемОргшной поло- 27 датчика 15 обратной св зи.n k-hmoginn 26 - to npdmemOrgshnaya polo-27 feedback sensor 15.

Тол (Толи 28 и 20 датчиков 13 и 15 установлены с возможностью взаимодействи др/г - л;-Угсм. Пневмолинии 19 и23сооище- ни между стбой через вентиль 30, пневмо- лииии 18 и 19 подключены к источнику 31 митпми , дроссель 32 установлен между полостью 2м и пнеимолинией 23, к пмевмоли- liH .i 30 подключен предохранительный клапан 33, давление в полости 25 контролируетс манометром 34, п датчике 15 выполнена подмембранна полость 35, мембрана 36 св зана с толкателем 29. Полость 37 мембранного тормоза 38 подключена к распре- делите.ю 12. Регул тор 14 содержит впускной и выпускной клапаны 39 и 40, соединенные толкателем 41. Датчик 13 веса содержит ппускиой клапан 42. Датчик 13 веса содержит спускное отверстие 43.Tol (Toli 28 and 20 sensors 13 and 15 are installed with the possibility of interaction between others / g - l; -Ugm. Pneumatic lines 19 and 23 connect between stroy through valve 30, pneumatic lines 18 and 19 are connected to source 31, m ми rm, throttle 32 is installed between 2 m cavity and pneimolini 23, safety valve 33 is connected to pmevmolili H. i 30, pressure in cavity 25 is monitored by pressure gauge 34, sensor 35 has a submembrane cavity 35, membrane 36 is connected to a pusher 29. Cavity 37 of membrane brake 38 is connected to distributor - divide. 12. The regulator 14 contains inlet and exhaust valves 39 and 40, connected by a pusher 41. The weight sensor 13 comprises a valve 42. The weight sensor 13 comprises a drain hole 43.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Создаш 1ый усилием на штоке пневмоцилин- дра 2 воздух заполн ет надмембранную полост 27 датчика 15 обратной св зи. Толкатель 29 датчика 15 обратной св зи воздействует на толкатель 28 датчика 13 веса. В соответствии с создаваемым усилием открываетс впускной клапан 42 датчика 13. воздух из пневмолинии 18 поступает в подмембрэн- ную полость 21 и межмембрзнную полость 22 регул тора 14. При выравнивании давлени в межмембранной полости 22 с давлением в надмембранной 25 и подмембрзиной 24 полост х регул тор 14 приходит в равновесие, т.е. поступление и сброс воздуха прекращаютс и вс система (дневюоцилиндр 2, надмембранна полость 27 датчика 15 обратной св зи, подмембранна полость 21 датчика веса 13 залолнены воздухом.Having created the first force on the rod of the pneumatic cylinder 2, the air fills the supermembrane cavity 27 of the feedback sensor 15. The pusher 29 of the feedback sensor 15 acts on the pusher 28 of the weight sensor 13. In accordance with the force created, the inlet valve 42 of the sensor 13 opens. Air from the pneumatic line 18 enters the submembrane cavity 21 and the intermembrane cavity 22 of the regulator 14. When the pressure in the intermembrane cavity 22 is equalized with the pressure in the supermembrane 25 and submembrane 24 cavity x regulator 14 comes to balance, i.e. air intake and discharge is also stopped by the entire system (day-cylinder 2, supramembrane cavity 27 of feedback sensor 15, submembrane cavity 21 of weight sensor 13 is filled with air.

Ручка 7 управлени выполнена в виде шарппрно закрепленного рычага, одно плечо которого служит дл перемещени стрелы , а другое нажимает на двухпозиционный п тилинейный распределитель 12. Распределитель 12 срабатывает при приложении к ручке 7 управлени усили вверх или вниз (в зависимости от необходимого направлени движени ) и остаетс в исходном (открытом) положении при приложении усили к ручке 7 управлени в любом горизонтальном направлении .The control knob 7 is made in the form of a ball-clamped lever, one arm of which serves to move the boom, and the other presses the two-way five-way distributor 12. The distributor 12 operates when upward or downward force control is applied to the handle 7 (depending on the desired direction of movement) and it remains in its original (open) position when force is applied to control knob 7 in any horizontal direction.

Дл надежной фиксации уравновешенного состо ни оператор, поворачива руч- ку 7 управлени , переключает двухпозиционный п тнлинейний распределитель 12, в результате чего воздух из полости 37 мембранного тормоза 38 поступает в атмосферу и тормоз 38 жестко фиксируетIn order to fix the balanced state reliably, the operator, turning the control knob 7, switches the two-way valve and the distributor 12, as a result of which air from the cavity 37 of the membrane brake 38 enters the atmosphere and the brake 38 firmly fixes

положение толкател 29 дэтчига оОрпшой св зи 15.the position of the pusher 29 detschiga ovpsyoy communication 15.

При перемещении груза 17 опеох оператор уменьшает усилие на штс-:о пн пмоци- линдра 2. Давление в полости 16 пневмоцилимдра 2 уменьшаетс . Уменьшаетс давление о надмембранной и лодмом- бранной полост х 25 и 24 регул тора 14 давлени , а давление в межмембрлнной полости 22 остаетс прежним. Толкатель 4 перемещаетс в сторону открыти впускного клапана 39. Впускной клапан 39 открываетс и в полость 16 поступает дополнительный воздух. Происходит подъем поршн пневмоцилиндра 2 и соответственно подъем груза 17. При прекращении воздействи оператора на ручку 7 управлени давление в полости 16 пневмоцилиндра 2 прежнее, а объем полости 16 увеличилс .When the load is moved 17, the operator reduces the force on the piece-: mon of the cylinder 2. The pressure in the cavity 16 of the pneumatic cylinder 2 decreases. The pressure on the supermembrane and pre-cavity cavity 25 and 24 of the pressure regulator 14 decreases, and the pressure in the intermembral cavity 22 remains the same. The ram 4 moves toward the opening of the intake valve 39. The inlet valve 39 opens and additional air enters the cavity 16. The piston of the pneumatic cylinder 2 rises and, accordingly, the load 17 is lifted. When the operator exerts pressure on the control handle 7, the pressure in the cavity 16 of the pneumatic cylinder 2 remains the same and the volume of the cavity 16 increases.

При опускании груза 17 давление о полости 16 пнезмоцилиндра 2, в нздмембран- ной и подмембранной полост х 25 и 24 регул тора 14 увеличиваетс . Давление а межмембранной полости 22 остаетс прежним . Толкатель 41 регул тора 14 перемещаетс в сторону открыти выпускного клапана 40, что приводит к сбросу воздуха о атмосферу. При прекращении внешнего воздействи давление в полости 16 остаетс прежним, а объем поршневой полосги 16 пневмоцилиндра 2 уменьшаетс .When the load 17 is lowered, the pressure on the cavity 16 of the cylinder cylinder 2, in the membrane and submembrane cavity 25 and 24 of the regulator 14, increases. The pressure a of the intermembrane cavity 22 remains the same. The ram 41 of the regulator 14 moves toward the opening of the exhaust valve 40, which leads to the discharge of air into the atmosphere. With the cessation of external influence, the pressure in the cavity 16 remains the same, and the volume of the piston strip 16 of the pneumatic cylinder 2 decreases.

При горизонтальном перемещении стрелы в общем случае давление в полости 16 пневмоцилиндра 2 может измен тьс за счет изменени величины грузового момента (центр масс груза 17 не совпадает с грузозахватным устройством). При горизонтальном ведении стрелы оператор прикладывает усилие к ручке 7 управлени вправо или влево, не воздейству на дзух- позиционный п тилинейный распределитель 12. Изменение давлени в полости 16 пневмоцилиндра 2 передаетс в надмембранную полость 27 датчика 15 обратной св зи . Толкатель 29 датчика 15 обратной св зи воздействует на толкатель 28 датчика 13 веса . В случае понижени давлени в пнесмо- цилиндре 2 соответственно понижаетс давление в надмембранной полости 27. Усилие на толкател х 29 и 28 датчика 15 и датчика 13 уменьшаетс . Прежнее давление а подмембрапной полости 21 датчика 13 и межмембранной полссти 22 регул тора 14 прогибает мембрану датчика 13 о сторону открыти спускного отверсти 43 датчика 13 и избыток давлени из подмембранной и межмсмбраннсй полостей 21 и 22 шлетс в атмосферу. Давление е межмембгг.н- ной полости22 регул тора 14 понижаетс ло уровн давлени в пнсвмоцилиндре 2. Сиььм пэршнсасй полости 16 пнеамоцилпндрл 2 остаетс прежним.In the case of horizontal movement of the boom, in general, the pressure in the cavity 16 of the pneumatic cylinder 2 may vary due to a change in the magnitude of the load moment (the center of mass of the load 17 does not coincide with the load handling device). When the boom is horizontally operated, the operator applies a force to the control knob 7 to the right or left without affecting the junction positioning distributor 12. The variation in pressure in the cavity 16 of the pneumatic cylinder 2 is transmitted to the supermembrane cavity 27 of the feedback sensor 15. The pusher 29 of the feedback sensor 15 acts on the pusher 28 of the weight sensor 13. In the event of a decrease in pressure in the pneumatic cylinder 2, the pressure in the supramembrane cavity 27, respectively, decreases. The force on the pushers 29 and 28 of the sensor 15 and the sensor 13 decreases. The former pressure of the submembrane cavity 21 of the sensor 13 and the intermembrane field 22 of the regulator 14 bends the membrane of the sensor 13 on the opening side of the outlet 43 of the sensor 13 and the excess pressure from the submembrane and interfacial cavities 21 and 22 to the atmosphere. The pressure e of the intermembatic cavity 22 of the regulator 14 decreases the pressure level in the pneumatic cylinder 2. The pressure field of the cavity 16 of pneamocilpral 2 remains the same.

При увеличении грузового момента со- ответстоемно повышаетс /v:nnenue D пнеп- моц илиндре 2 и надмемЗоанной по-лости 27 датчика 15. Увелнчиоаатс усилие на толкател х 29 и 23 датчиков 15 и 13. Мембрана датчика 13 прогибаетс п сторону открыти впускного клапана 42 и в псдме: бранную полость 21 датчика 13 и мехмсморанную полость 22 регул тора 14 поступает дополнительный воздух. Давление в межмемб- ранной полости 22 регул тора 14 повышаетс до уровн давлени в пневмо- цилиндре 2. Обьем поршневой полости 16 пневмоцилиндра 2 остаетс прежним.With an increase in the load moment, the v / n: nnenue D of the pneumatic cylinder 2 and the above-zero cavity 27 of the sensor 15 increase correspondingly. Increase the force on the pushers 29 and 23 of the sensors 15 and 13. The membrane of the sensor 13 bends down the opening side of the intake valve 42 and in PSDM: the expansive cavity 21 of the sensor 13 and the mechanical smoke cavity 22 of the regulator 14 receive additional air. The pressure in the intermembrane cavity 22 of the regulator 14 rises to the level of pressure in the pneumatic cylinder 2. The volume of the piston cavity 16 of the pneumatic cylinder 2 remains the same.

Дл создани необходимого опережени в срабатывании датчика 13 относительно регул тора 14 постзолен регулируемый дроссель 32.In order to create the necessary advance in the triggering of the sensor 13 relative to the regulator 14, post-soldered adjustable choke 32.

Использование предлагаемого подъемника-манипул тора с уравновешиванием груза обеспечивает повышение надежности и уменьшение усилил управлени за счет использовани мембранного Topvooa, управл емого от двухпозиционного п тилинейного распределите™.The use of the proposed lift-balancer with load balancing provides increased reliability and reduced boosted control through the use of membrane Topvooa, controlled from a two-position five-line distributor ™.

фиг.1figure 1

5five

00

5five

Ф о р му л а изобретени F o rum l invention

Манипул тор с уравновешивани м груза , содержащий стойку, шарнирно соол1- - ненную с ней стрелу, оыпплненную п сиде шарнирного параллелограмма с грузовым рычагом, несущем на конце грузозахватный орган, пнесмоцилиндр и систему упраоле- ни с регул тором давлени , даухпозмцион- ным распределителем, датчиками веса и прттмпй св зи, при этом надмемОрзнна кгмера датчика обратной св зи сообщзна через доухпозиционный распределитель с поршневой полостью пневмоцилиндра и атмосферой , а мембрана датчиков жестко св зана с толкател ми, установленными с возможностью ззаимодейстси друг с другом , отличающийс тем. что, с целью повышени производительности, манипул тор снабжен мембранным тормозом, установленным на корпусе датчика обратной со зи, двухпозиционный распределитель выполнен плтилинейным, а рабоча камера мембранного тормоза сообщена через распределитель с атмосферой и источником пневмопитани .Manipulator with load balancing, containing a stand, an articulated boom with it, equipped with an articulated parallelogram with a load lever, a load-gripping body at the end, a pneumatic cylinder and a control system with a pressure regulator, and a chassis body, and a chupper body, and a chucking body. the weight sensors and the coupling, while the overhead sensor of the feedback sensor communicates through the post-distribution valve with the piston cavity of the pneumatic cylinder and the atmosphere, and the sensor membrane is rigidly connected to the pushers, installed come together with the ability to communicate with each other, differing in that. that, in order to increase productivity, the manipulator is equipped with a membrane brake mounted on the body of the feedback sensor, the two-way valve is made plinelinear, and the working chamber of the membrane brake is communicated through the valve with the atmosphere and the source of pneumatic supply.

10ten

вat

2020

33JL 33JL

тхч thh

L 3lЈ #L 3lЈ #

JILJil

Claims

Claim

Manipulator with load balancing. comprising a stand, an arrow pivotally connected to it, made η in the form of a hinged parallelogram with a load lever, carrying at its end a load-gripping member, a pneumatic cylinder and a control system with a pressure regulator, a pressure distributor, weight sensors and pbpltnp communication, while we press a two-position distributor with a piston cavity of the pneumatic cylinder and at15 mosphere, and the membrane of the sensors is rigidly connected to the pushers installed with the possibility of interaction with each other another, characterized in that, in order to increase productivity, the manipulator is equipped with a membrane brake mounted on the housing of the feedback sensor, the on-off valve is made five-linear, and the working chamber of the membrane brake is communicated through the valve with the atmosphere and the pneumatic power source.

FIG. 1 · "Fig2